揭开微软公有云Windows Azure的神秘面纱

　　众所周知，2013年5月22日，由世纪互联运营的微软Windows Azure公有云平台及服务正式在中国落地。如果公众希望预览到微软公有云平Windows Azure（www.windowsazure.cn），预计可能在6月6日能实现愿望。

　　对于，微软Windows Azure公有云平台及服务正式在中国落地，微软公司首席执行官史蒂夫·鲍尔默表示，"微软Windows Azure将为中国的用户打开了新的机遇之门。"

    的确，在其他IT大佬还在踯躅不前的时候，微软却能够果断地发力公有云并把它落地在全球人口最多的国家，这是信心和决心的标志。

   也许很多人还对于Windows Azure有些陌生。下面的内容我们将为您做详细的分析。

    Windows Azure概述

　　Windows Azure是微软支持云计算应用和开发的统一平台，因而，它既面向企业级用户也能面向技术开发人员提供服务。在云时代条件下，Windows Azure提供了支撑云应用程序运行和数据存储的功能。

通过网络可以访问位于微软数据中心的Windows Azure应用平台

　　Windows Azure主要包含五个组成部分，以支持云应用程序和数据存储，它们分别为计算、存储、结构控制器、CDN和网络连接 。

Windows Azure包含五大部分

　　计算——Windows Azure的核心，负责处理和运行云环境下的各种应用程序。这些应用程序在某种程度上会将Windows Azure视作Windows Server环境，不过这两者本质上并不相同；

　　存储——负责存储云环境下二进制程序和结构化数据；

　　结构控制器——Windows Azure中的大脑，负责整个系统平台的软件更新，以及对对应用程序的部署、管理和监控；

　　内容传送网络——简称CDN，负责优化Windows Azure存储器中的数据以便全球访问；

　　网络连接——帮助实现Windows Azure应用程序与客户端之间的网络连接。

    Windows Azure的计算模块

　　Windows Azure中的计算模块，可支持运行许多不同类型的应用程序。但是，无论应用程序执行何种操作，它都必须帮助实现一个或多个角色。Windows Azure使用内置的负载平衡对每个角色的多个实例进行实现。

包含Web角色实例、工作者角色实例和虚拟机角色实例的Windows Azure

　　目前，Windows Azure只支持开发人员创建和使用Web角色、工作者角色和虚拟机角色。Web角色主要用来简化基于Web应用程序的创建，每个Web角色实例内预先配置好了IIS服务，这对于熟悉ASP.NET、Windows Communication Foundation和其他Web技术的人员来说，可以实现快速上手。

　　相比之下，工作者角色没有IIS服务，在运行基于Windows的代码的时候不会有IIS托管。不过，它也和Web角色一样，也支持非微软技术软件来创建应用程序。而对于运行Windows Server 2008 R2映像的虚拟机角色来说，它可以提供将Windows Server应用程序迁移至Windows Azure。

　　用户通过HPPT、HTTPS和TCP等协议发出计算请求，能够在各角色的所有实例上实现负载平衡。开发人员可使用Web角色实例、工作者角色实例和VM角色实例的任何组合来创建Windows Azure应用程序。如果应用程序的负载增加，可以通过Windows Azure门户在应用程序中请求任何角色的更多实例。如果负载降低，可以相应减少运行的实例数量。

  

    Windows Azure的存储选择

　　Windows Azure也提供了多种存储选择，包括blob、表和队列。blob包含二进制数据，是Windows Azure存储数据最简单的方式 ，它的层次结构较为简单，每个容器可以包含多个blob，而且每个blob还可以包含相关联的元数据（诸如照片的拍摄时间地点、机型等信息）。

Windows Azure存储提供blob、表和队列三种方式

　　Windows Azure还通过表实现更精细的数据处理方式，有助于实现比标准关系数据库更为有效的存储扩展。blob和表都主要用于存储和访问数据。相比之下，Windows Azure提供的队列选项则拥有不同的功能。

　　队列主要应用在Web角色实例与工作者角色实例的通信与协同，它用来帮助提交所有完成的工作请求，等待队列的工作者角色在读取消息并执行指定的任务后，可通过另外一个队列将处理结果进行返回。

    Windows Azure的结构控制器

　　如前所述，Windows Azure结构控制器，负责整个系统平台的软件更新，以及对对应用程序的部署、管理和监控。该结构控制器 实质上是一个分布式应用程序平台，它掌握了环境中的计算机、交换机、负载平衡器等资源。它通过应用程序基于XML对角色实例数量的描述来确定配置信息。利用这些配置信息创建相应数量的虚拟机之后，结构控制器就可以实现对每个虚拟机的监控。

结构控制器通过结构代理与Windows Azure应用程序交互

　　在Windows Azure平台上，微软为开发人员提供了5种不同规模的虚拟机参照范例：

　　VM1——1.0GHz CPU、768MB内存和20GB存储；

　　VM2——1.6GHz CPU、1.75GB内存和225B存储；

　　VM3——1.6GHz CPU、3.5GB内存和490GB存储；

　　VM4——1.6GHz CPU、7GB内存和1000GB存储；

　　VM5——1.6GHz CPU、14GB内存和1TB存储。

　　

    Windows Azure的传送网络

　　内容传送网络可以提供向全球Flash、Silverlight或HTML 5客户端改善视频服务性能的功能，它主要通过将blob副本存储在离客户端较近的站点上来实现。

Windows Azure CDN将blob副本缓存在全球各地，帮助用户更快访问内容

　　不过需要指出的是，访问特定内容的第一位用户并不能享受到CDN带来的优势，因为该blob还未缓存到该用户较近的站点位置。缓存副本可以提供视频加载速度，在未来视频内容更为丰富的应用中，将享有长足优势。

　　网络连接

　　负责内部部署环境与Windows Azure的网络连接至关重要。Windows Azure Connect通过在Windows Azure应用程序和Microsoft云外部运行的机器之间提供网络连接。

Windows Azure Connect支持在内部部署的Windows机器与Windows Azure应用程序之间建立通信

　　在使用，使用Windows Azure Connect之前，需要在Windows Azure应用程序的每个内部部署计算机上安装一个端点代理，然后经过正确配置后，代理就可以使用IPsec与该应用程序中的特定角色进行交互。

    对于开发人员，构建Windows Azure应用程序类似于构建传统Windows应用程序，因为该平台同时支持.NET应用程序和使用非托管代码构建的应用程序。为了简化开发，Visual Studio为创建Windows Azure应用程序提供了模板，开发者可以直接将应用程 序从Visual Studio上传到Windows Azure。

　　创建可扩展的Web应用程序

　　开发人员需要使用Web角色和表来实现可扩展Web应用程序的创建。

使用Web角色实例和表来创建可扩展的Web应用程序

　　在浏览器一端的客户端，可使用ASP.NET或其他Web技术来实现可扩展的Web应用程序创建，该Web应用程序进而可以使用WCF公开基于RESTful或SOAP的Web服务，最终实现从Silverlight客户端调用这些服务。

　　

    创建并行处理应用程序

　　开发人员可使用工作者角色创建并行处理应用程序。

使用Web角色实例、多个工作者角色实例、队列和blob创建并行处理应用程序

　　图中所展示的是，同时运行的工作者角色实例完成并行工作，每个实例都使用blob数据。由于Windows Azure没有对实例运行时间施加任何限制，所以每个实例可执行任意多的工作。

    在了解了Windows Azure的基本内容和创建技巧之后，我们再来看看如何部署Windows Azure应用应用程序和服务。在下面，我们主要介绍使用Windows Azure Portal和Windows Azure服务管理API提供的PowerShell CmdLets部署技术。

　　Windows Azure Portal

　　Windows Azure Portal提供了进入托管已开发和部署的Azure平台解决方案的云环境的通道。除了帐户之外，在这种环境中首先需要的就是将为应用程序分配资源的托管服务。

创建托管服务

　　在创建新托管服务的过程中，需要确定应用程序是在临时环境中设置还是在生产环境中设置。利用Windows Azure Portal，可 以利用已经部署的服务来控制活动。

Windows Azure Portal提供的部署选项

　　应用程序设置完成后，用户可以选择升级部署、配置每个角色的实例数量、上传新配置文件、删除部署或启动和停止任何正在 运行的实例。

升级部署

配置部署

VIP交换（将正在运行的实例转入临时或生产环境，实现VIP交换）

　　另外，Windows Azure Portal 提供了控制运行所配置实例的操作系统版本的方法：

配置OS设置

    Windows Azure中的PowerShell

    Windows Azure集成了PowerShell，使得Windows Azure拥有与其他Microsoft平台相同级别的灵活性和可扩展性。同样，利用PowerShell，用户可以创建新部署、停止和启动已部署的服务，并将服务从临时环境转入生产环境。通过以下脚本，能实现新 服务部署的创建：

创建新部署的PowerShell命令示例

　　Windows Azure将实例和角色划分为升级域，是在后台自动执行来实现的。在升级过程中，Windows Azure逐个更新角色实例，仅有需要升级的特定域的相关角色实例获得通知并作出响应，其他角色保持不变。这样做的好处是，提供了无缝的升级体验， 不会造成服务中断。

配置升级部署

Windows Azure 升级域

　　在Windows Azure虚拟机角色部署方面，用户能够自定义Windows Server 2008 R2映像部署到Windows Azure。鉴于Windows Azure中运行的服务器实例状态不会被保留，在通过映像重新创建服务器实例的情况下，与该实例相关的任何正在运行的状态信息都将丢失，用户在使用Windows Azure时将其写入blob或者Windows Azure驱动器中，从而保留状态信息。

虚拟机角色部署过程

    Windows Azure Portal管理

    Windows Azure平台通过基于web的在线门户Windows Azure Portal进行管理，这与其他厂商管理云平台所采取的方式基本一致。该门户基于Silverlight，用户也可以借此门户来管理SQL Azure数据库（建构在Windows Azure上，运行云计算的关系数据库服务）。

Windows Azure Portal

　　在使用这种门户管理平台之前，用户首先需要进行身份验证，也就是需要配置验证身份的证书管理。这些证书可在本地生成， 也可以作为规模更大的证书生成流程的一部分。在Windows Azure中，有传统SSL的服务证书，也有Windows Azure管理证书。用 户在创建好证书之后，就可以将其上传至Windows Azure Portal。

　　另外，利用Windows Azure的Web角色，可以使用完整的IIS功能部署web站点和服务，能够以每个Web角色为基础启用多个IIS站点、应用程序、虚拟目录和绑定。在Web角色内，可以通过以下方法来管理：

　　1. 利用Windows Azure Portal对IIS进行有限的管理；

　　2. 使用Windows Azure Connect创建一个VPN连接，然后通过连接的桌面管理服务；

　　3. 利用Windows Azure平台一部分的RDP功能。

Windows Azure完整的IIS

    Windows Azure服务管理的自动化

    由于Windows Azure服务管理API的引入，PowerShell自然而然地就成为了管理Windows Azure服务与角色的一种工具。同时，它也给创建CmdLets协助实现Windows Azure服务管理自动化创造了条件。

借助Powershell能够实现的任务

　　另外，Windows Azure Connect能够为配置内部部署计算机、本地计算机和Windows Azure平台上运行的角色提供网络连接。在连接配置完成后，Windows Azure中的角色实例将使用IP寻址模式，从而，可以实现：

　　1. 远程管理角色实例。

　　2. 利用PowerShell等工具管理Windows Azure角色实例。

　　3. 将Windows Azure角色实例加入自定义域，提供一种实现身份验证和名称解析的方法。

　　4. 获得一种支持分布式应用程序的模型，实现内部部署资源的相互通信。

Windows Azure Connect端点

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