图解基础设施设计模式PDF电子书下载

第1章 什么是基础设施设计模式 1

1.1 什么是基础设施 2

系统=应用程序＋基础设施 2

基础设施=硬件＋操作系统＋中间件 3

基础设施构建的难点 3

1.2 基础设施故障引发的后果 4

ANA的事例 4

索尼电脑娱乐公司的事例 4

NTT DoCoMo的事例 4

东京证券交易所的事例 5

First Server的事例 5

1.3 基础设施构建中哪个阶段最重要 6

需求定义 6

设计 6

构建 6

测试 7

需求定义最重要 7

1.4 需求定义的重要性与难点 7

需求定义为什么很重要？ 7

功能性需求与非功能性需求 9

基础设施需求定义的难点 9

1.5 非功能性需求等级克服非功能性需求定义困难的工具 10

网罗一般的非功能性需求 10

定义非功能性需求的“程度” 11

1.6 基础设施设计模式研究能够满足需求的设计方式的工具 12

特点 13

一目了然 13

记载了选择标准 13

不依赖于特定的产品 13

记载了缺点与注意事项 14

基于模式设计的步骤 14

①确认需求 14

②选择设计方式 14

③讨论基础设施构成 14

④确认基础设施构成 15

风险因素的确认步骤——谨防遗漏 15

①提取风险因素 15

②整理风险 16

③讨论风险应对策略 16

需求变更的应对步骤 16

①确认需求与基础设施构成要素之间的关系 17

②将构成模块化 17

③落实变更内容 17

1.7 本书的内容安排 17

第2章 可用性需求的实现策略防止系统宕机 19

2.1 可用性策略的基础 20

预防故障 22

改善质量 22

故障保护 22

排除SPOF 22

使用具有实际效果的产品 22

简单化 22

运维、设定的自动化 23

应用ITIL 23

快速恢复 23

运维体制的准备 23

运维步骤的准备 23

业务连续计划／业务连续管理（BCP/BCM） 24

错误日志 24

调整监控项目 24

备份、恢复的设计和调优 24

编写文档与持续改善 25

站在读者的角度编写文档 25

持续改善的过程 25

完整、彻底的确认 26

2.2 Web/AP服务器的高可用性设计方式 27

容错服务器／大型机模式 27

会话共享的负载均衡模式 28

会话非共享负载均衡模式 28

备用机模式 29

各模式的比较结果与选择标准 30

注意点 31

DB服务器的模式的组合 31

负载均衡的实现方式 31

通过维护服务确保可用性 31

操作系统与中间件的选择 31

2.3 DB服务器的可用性设计方式 32

容错服务器／大型机模式 33

并列DB集群模式 33

N＋1集群结构模式 33

双机互备集群结构模式 34

各模式的比较结果与选择标准 35

注意点 36

业务恢复的时间 36

考虑服务器内部部件级别的冗余 36

考虑故障的检测方法 36

明确各供应商之间的责任分界点和责任划分方法 37

2.4 虚拟服务器冗余的设计方式 37

集群软件模式 37

虚拟机管理器HA功能模式 38

实时迁移模式 39

各模式的比较结果和选择标准 40

注意点 41

关于资源分配的考虑 41

存储设备与网络的冗余策略 41

2.5 LAN的可用性设计方式 41

高可靠性核心交换机模式 41

动态路由模式 42

VLAN模式 43

双机热备模式 44

各模式的比较结果与选择标准 45

注意点 46

可用性策略的讨论顺序 46

讨论切换回原设备的程序 46

准备好设计和运维体制 46

2.6 WAN的可用性设计方式 46

双网双工模式 47

双网热备模式 47

单网双链路模式 48

互联网VPN备用模式 49

ISDN备用模式 49

各模式的比较结果与选择标准 50

注意点 51

考虑WAN的服务内容 51

考虑WAN的连接服务种类 51

2.7 互联网连接的设计方式 52

BGP多宿主模式 53

双链路模式 53

单链路模式 54

各模式的比较结果与选择标准 54

注意点 55

2.8 数据备份的可用性设计方式 55

存储复制模式 56

SAN存储复制模式 57

NAS存储复制模式 57

SAN快照模式 58

NAS快照模式 58

业务服务器备份模式 60

业务LAN备份模式 60

各模式的比较结果与选择标准 61

注意点 62

各模式的备份方法 62

网络或存储装置的选择 63

异地管理 63

备份次数与保存期限 63

备份对象 63

2.9 灾害应对策略的设计方式 65

广域集群模式 65

双系统热备DR模式 66

降级热备DR模式 66

备份转移模式 68

远程镜像方式类型 68

存储设备远程镜像类型 68

软件复制类型 69

RDBMS复制类型 70

RDBMS日志传送类型 71

备份数据传送类型 71

文件传送类型 71

远程磁带备份类型 72

选择类型时的注意点 73

各模式的比较结果与选择标准 73

注意点 74

两地之间的距离 74

确保数据一致性 75

2.10 总结 75

第3章 安全性需求的实现策略保护系统不受威胁 77

3.1 安全性策略的基础 78

攻击方式 78

加密 79

认证 80

访问控制 81

角色访问控制 81

引入防火墙 82

引入IDS 82

3.2 非法访问应对策略的设计方式 83

防火墙模式 83

单防火墙DMZ模式 84

双防火墙DMZ模式 84

DMZ＋IDS模式 85

DMZ＋IPS模式 86

各模式的比较结果与选择标准 86

注意点 88

3.3 身份认证的设计方式 88

生物认证模式 88

一次性密码模式 89

IC卡＋密码模式 89

IC卡／令牌模式 90

ID密码模式 91

各模式的比较结果与选择标准 91

注意点 92

制定认证服务器的可靠性策略 92

引入备用认证方式 92

3.4 ID管理和维护的设计方式 92

单点登录模式 92

统一ID的个别登录模式 93

个别ID的个别登录模式 94

各模式的比较结果与选择标准 94

注意点 95

3.5 信息泄露应对策略的设计方式 95

瘦客户端模式 95

外存管理模式 96

数据加密模式 96

数据分割模式 98

通信加密模式 98

各模式的比较结果与选择标准 99

注意点 100

3.6 总结 100

第4章 性能与可扩展性需求的实现策略防止系统性能下降 101

4.1 性能与可扩展性策略的基础 102

规模调整的重要性 102

规模调整的可扩展性 103

规模调整的步骤 104

①整理性能需求 104

②理论调整 104

③实机调整 105

④硬件的比较和选择 106

4.2 可扩展性策略的设计方式 107

扩容模式 107

升级模式 108

功能分割模式 109

集群模式 109

无共享模式 109

共享磁盘模式 110

各模式的比较结果与选择标准 111

注意点 113

4.3 超负荷应对策略的设计方式 113

访问控制模式 113

资源分割模式 114

并发数控制模式 115

资源结构变更模式 115

网络带宽控制模式 116

各模式的比较结果与选择标准 117

注意点 117

4.4 总结 118

第5章 运用与维护性需求的实现策略不放过系统故障 119

5.1 运用与维护性策略的基础 120

系统监控 121

监控对象和监控项目 121

监控消息的重要度 121

监控消息的通知对象和通知方法 122

消息过滤 122

消息重要度的变换 122

测试和监控的优化 122

任务管理 123

自动化的范围 123

判断是否引入任务管理软件 123

任务的统一管理 123

任务管理服务器的可用性 123

任务设计规范 124

备份管理 124

设想物理故障和逻辑故障 124

上游设计阶段确定设备构成 124

根据备份对象进行设计 125

备份功能的统一 125

备份设备的选择 125

备份软件的选择 126

运维管理 126

People（体制、职责） 126

Process（程序） 127

Product（产品） 128

5.2 运用与维护体制的设计方式 129

服务级别提升模式 129

服务级别管理模式 130

定期监控模式 130

各模式的比较结果与选择标准 131

注意点 131

5.3 构成管理的设计方式 132

隔离网络模式 132

代理软件构成管理模式 133

工具软件构成管理模式 133

各模式的比较结果与选择标准 133

注意点 134

5.4 系统监控的设计方式 134

可用监控模式 135

代理监控模式 135

资源信息保存监控模式 136

无代理监控模式 137

各模式的比较结果与选择标准 137

注意点 138

监控服务器的冗余与分层 138

考虑监控网络 138

考虑监控消息 138

考虑通知方法 138

考虑其他注意事项 138

5.5 任务管理的设计方式 139

专业任务管理工具模式 139

附带任务管理功能模式 140

OS任务管理功能模式 140

手动任务管理模式 141

各模式的比较结果与选择标准 141

注意点 142

管理大量任务时的注意事项 142

根据需求选择任务管理工具 142

5.6 时钟同步、杀毒软件更新的设计方式 142

后端网络自动同步模式 143

前端网络自动同步模式 143

手动同步模式 144

各模式的比较结果与选择标准 145

注意点 145

5.7 总结 146

第6章 基础设施构成的设计方式 147

6.1 Web系统的网络构成的设计方式 148

4网段构成模式 148

3网段构成模式 149

2网段构成模式 150

5网段构成模式 151

各模式的比较结果和选择标准 151

注意点 153

考虑网络使用率 153

使L3交换机划分子网 153

使用具备镜像端口的交换机 154

考虑IP地址的可扩展性 154

考虑服务器NIC多路径（组合） 154

其他注意事项 154

6.2 存储设备构成的设计方式 154

SAN模式 154

NAS模式 155

DAS模式 156

存储设备连接形态的类型 156

P2P方式 156

集线器类型 157

连接形态类型的注意点 157

各模式的比较结果和选择标准 159

注意点 159

RAID的种类和特点 159

I/O优化的产品 160

6.3 报表生成的设计方式 160

报表实时生成模式 161

报表异步生成模式 161

报表批处理生成模式 161

各模式的比较结果和选择标准 162

注意点 163

6.4 报表输出的设计方式 163

报表服务器打印模式 164

用户终端直接打印模式 164

电子文档输出模式 165

各模式的比较结果和选择标准 165

注意点 166

考虑输出格式 166

考虑WAN线路 166

6.5 报表基础设施配置的设计方式 166

分布式管理＋分布式印刷模式 167

集中管理＋分布式印刷模式 167

集中管理＋集中印刷模式 168

各模式的比较结果和选择标准 169

注意点 170

打印机的限制 170

字符编码的限制 170

6.6 数据使用和信息分析的设计方式 170

数据集市＋BI构成的数据仓库模式 171

BI构成的数据仓库模式 172

EUC模式 172

各模式的比较结果和选择标准 173

注意点 174

考虑性能策略 174

考虑数据更新方法 174

其他注意事项 174

补充：元数据管理 175

补充：数据仓库设备 175

6.7 基础设施交互结构的设计方式 176

服务总线模式 176

数据中心模式 176

P2P模式 178

各模式的比较结果和选择标准 178

注意点 179

性能测试 179

交互系统数量与成本的关系 179

其他注意事项 180

6.8 总结 180

第7章 使用云计算服务的实现策略 181

7.1 云服务中性能与可扩展性的设计方式 182

服务器纵向伸缩模式 182

磁盘资源量增减模式 183

自动伸缩模式 183

任务应对横向伸缩模式 184

计划应对横向伸缩模式 184

手动横向伸缩模式 186

各模式的比较结果 186

注意点 187

自动伸缩导致成本增加 187

虚拟服务器的收费体系 187

7.2 云服务中备份的可用性设计方式 188

快照模式 188

数据中心复制模式 189

地区间高速数据传输模式 189

虚拟服务器复制模式 190

系统复制模式 191

各模式的比较结果 191

注意点 193

7.3 云服务中虚拟服务器的可用性设计方式 193

虚拟服务器冗余模式 193

路由变更模式 194

备份站点切换模式 195

固定IP替换模式 195

NAT服务器冗余模式 196

虚拟磁盘替换模式 197

各模式的比较结果 198

注意点 198

7.4 总结 199

第8章 基于模式的设计实践 201

8.1 基础设施构成的讨论步骤 202

①确认业务需求和涉众需求 202

②提取功能性需求和非功能性需求 203

③识别风险和注意点，讨论对策 203

④设计系统的概念构成 204

⑤设计系统的逻辑构成 204

8.2 地理信息系统 205

①确认业务需求和涉众需求 205

②提取功能性需求和非功能性需求 206

提取功能性需求 206

提取非功能性需求 207

③识别风险和注意点，讨论对策 207

④设计系统的概念构成 207

⑤设计系统的逻辑构成 208

8.3 综合DB系统 211

①确认业务需求和涉众需求 211

②提取功能性需求和非功能性需求 212

提取功能性需求 212

提取非功能性需求 212

③识别风险和注意点，讨论对策 213

④设计系统的概念构成 213

⑤设计系统的逻辑构成 215

8.4 总结 217