Oracle公有云实用指南

全面深入介绍Oracle公有云技术。
关注热点，偏重云端技术与数据中心技术的结合。
偏重实践，提供丰富和简明的架构图，每一个重要概念都配备详细的示例，用户可以使用随书提供的脚本和源代码进行实际操作，以加深对概念的理解。 

本书首先简要介绍云计算技术发展历史与现状，以及Oracle公有云的总体框架、组成部分和主要特点。然后按照层次关系，分章节逐步深入介绍各类Oracle具代表性的云服务，包括Oracle 计算云、存储云、数据库云、Java云、管理云、容器云、移动云、嵌套虚拟化云，其中前四个是重点。每一章都会结合丰富的示例促进读者对Oracle云计算概念、技术架构和应用场景的理解。
本书面向的读者主要为关注公有云技术和架构，特别是Oracle公有云(包括数据库云、Java云、计算云、存储云等），希望利用云计算实现技术和业务创新的企业架构师、IT管理和运维人员以及开发人员。

目录

第1章Oracle公有云综述

1.1云计算概述

1.2Oracle公有云

1.2.1公有云整体架构

1.2.2IaaS云

1.2.3PaaS云

1.2.4SaaS云

1．2．5Oracle云市场

1．2．6Oracle云战略

1．3注册账号

1.3.1注册Oracle公有云账号

1．3．2注册Oracle网站账号

第2章Oracle云存储服务

2．1Oracle云存储概述

2．1．1Oracle云存储服务一览

2.1.2Oracle云存储服务基本概念

2．2访问Oracle存储云服务

2．2．1通过Web界面访问存储云服务

2.2.2通过REST API访问存储云服务

2.2.3通过FTM CLI访问存储云服务

2．2．4通过Java API访问存储云服务

2.2.5通过OpenStack Swift客户端访问存储云服务

2．2．6通过备份软件与设备访问存储云服务

2.2.7访问存储云服务的认证方式与设置

2.3Oracle存储云网关

2.3.1存储云网关架构与特性

2.3.2存储云网关—公有云版

2．3．3存储云网关—数据中心版

2.3.4存储云网关最佳实践

2.4Oracle数据库备份云服务

2.4.1安装云备份模块

2.4.2配置RMAN

2.4.3实施备份与恢复

2.4.4备份管理与监控

2.4.5云备份最佳实践

第3章Oracle计算云服务

3.1计算云服务架构

3.2基本概念

3.2.1图形化与命令行管理

3.2.2站点

3.2.3机器映像与映像列表

3.2.4实例与资源配置

3.2.5持久化与非持久化磁盘

3.2.6实例快照与存储卷快照

3.2.7共享网络与IP网络

3.2.8编排

3.3计算云服务管理工具

3.3.1Web Console

3．3．2命令行工具

3．3．3远程访问工具

3．4存储卷管理

3．4．1存储卷

3．4．2存储卷快照

3．4．3跨站点的存储快照恢复

3．5映像管理

3．5．1系统机器映像

3．5．2私有机器映像

3．6网络管理

3．6．1共享网络

3．6．2IP网络

3．7实例管理

3．7．1创建实例

3．7．2实例的监控

3．7．3实例的生命周期与扩展

3．7．4实例快照管理

3．7．5实例元数据

3．7．6opcinit实例初始化软件

3．8编排管理

3．8．1使用编排v1管理资源

3．8．2使用编排v2管理资源

第4章新一代云基础设施——OCI

4．1OCI架构与概念

4．2OCI管理工具

4．2．1Web Console

4．2．2OCI CLI命令行工具

4．2．3OCI SDK与OCI API

4．2．4OCI云服务系统状态报告

4．3身份与访问管理服务

4．3．1身份与访问管理组件

4．3．2用户与组管理

4．3．3策略管理

4．3．4标签管理

4．3．5使用OCI CLI管理IAM服务

4．4网络服务

4．4．1VCN

4．4．2子网

4．4．3VNIC

4．4．4IP地址

4．4．5路由表与网关

4．4．6安全列表

4．4．7使用OCI CLI管理网络

4．5OCI存储服务

4．5．1对象存储服务

4．5．2块存储服务

4．5．3文件系统服务

4．6OCI计算服务

4．6．1实例生命周期与典型操作

4．6．2实例的扩展

4．6．3实例的控制台操作

4．6．4定制机器映像管理

4．6．5使用OCI CLI管理计算服务

4．7负载均衡服务

4．7．1基本概念

4．7．2配置负载均衡服务

4．7．3负载均衡命令行管理

4．8审计服务

4．9OCI学习资源

第5章Oracle Ravello云服务

5．1Ravello架构与概念

5．1．1嵌套虚拟化架构

5．1．2Ravello基本概念

5．1．3Ravello适合的业务场景

5．2Ravello管理工具

5．2．1Web Console

5．2．2REST API

5．2．3VM Import Tool

5．2．4Ravello Repo

5．2．5Ravello系统状态报告

5．3创建与发布Ravello应用

5．3．1应用创建和发布常规流程

5．3．2通过上传ISO映像创建应用

5．3．3通过上传云映像创建应用

5．3．4通过上传虚拟机创建应用

5．3．5通过REST API创建应用

5．4Ravello应用设计

5．4．1界面布局

5．4．2虚拟机设置

5．4．3网络设计

5．5Ravello学习资源

第6章Oracle数据库云服务

6．1数据库云服务基本概念

6．1．1数据库云服务类型

6．1．2数据库云版本与服务包

6．1．3DBCS和OCI DBaaS的区别

6．2OCI中的数据库云服务——OCI DBaaS

6．2．1创建数据库系统

6．2．2访问云中数据库

6．2．3管理云中数据库

6．3OCIC中的数据库云服务——DBCS

6．3．1创建数据库服务实例

6．3．2访问云中数据库

6．3．3管理云中数据库

6．4云中的数据库高可用性

6．4．1数据库云服务中的RAC集群

6．4．2数据库云服务中的Data Guard

6．5云中的数据库备份和恢复

6．5．1OCI中的数据库备份与恢复

6．5．2OCIC中的数据库备份与恢复

6．6数据库云服务安全

6.7数据库云服务创新——自治数据库

6.7.1自治数据仓库ADW

6.7.2自治时代的DBA转型

第7章Java云服务

7.1了解Java云服务

7.1.1选择适合的Java云服务环境

7.1.2Java云服务的构成

7.1.3Java云服务的型号(Shape/Size)配置

7.1.4Java云服务如何分配JVM内存

7．1．5访问数据库云服务

7.1.6Java云服务的兼容性

7．2创建一个Java云服务实例

7.2.1Java云服务实例的虚拟机

7.2.2规划Java云服务实例

7.2.3创建Java云服务实例

7．3深入Java云服务的运行组件

7．3．1Oracle Traffic Director负载均衡

7.3.2Oracle Coherence分布数据缓存

7．4管理Java云服务

7．4．1多种管理手段

7.4.2扩展和收缩

7.4.3更新和回滚补丁

7.4.4备份和恢复

7.4.5网络访问安全

7.4.6用REST API管理Java云服务

7.5迁移已有应用上Java云服务

7.5.1部署用户现有应用环境

7.5.2迁移现有应用至Java云服务

第8章容器云服务和应用容器云服务

8．1两种容器云服务

8．2容器云服务

8.2.1通过云服务控制台创建容器云服务

8.2.2Docker容器控制台

8.2.3运行一个WebLogic Server 12c容器

8．2．4扩展和收缩容器云服务实例

8.2.5备份和恢复容器云服务实例

8．3应用容器云服务

8．3．1准备应用

8.3.2部署并测试应用

8.3.3应用扩容和多实例应用环境

8.3.4升级和回滚

8.3.5应用容器中的应用缓存

第9章应用集成云

9．1功能丰富的集成云

9．1．1简化的应用预集成云环境

9．1．2集成云服务的相关概念和集成过程

9．1．3多样的应用集成模式

9．2使用集成云服务

9．2．1用集成云服务集成应用系统

9．2．2更多的设计模式和示例

9．2．3集成部署在企业内网的应用

9．2．4监控和管理集成云服务

9．3使用SOA云服务

9．3．1集成功能全面的SOA云服务

9．3．2SOA云服务与SOA软件的功能差异

9．3．3创建一个SOA云服务实例

9．3．4用SOA云服务实现应用集成

9．3．5管理SOA云服务环境

第10章开发者云服务

10．1应用上云策略和方法

10．1．1Oracle DevCS与DevOps

10．1．2Oracle DevCS的主要功能

10．1．3持续集成和持续部署特性

10．1．4Oracle DevCS和集成开发环境

10．2使用Oracle DevCS

10．2．1创建一个新项目

10．2．2准备开发环境和HelloWorld应用

10．2．3向Oracle DevCS同步OEPE项目代码

10．2．4将其他用户加到项目

10．2．5将项目发布到Java云服务上

10．2．6实现持续集成和部署

10．3其他Oracle DevCS资源

第11章管理云服务

11．1了解管理云服务

11．2管理云服务套件

11．3应用性能监控云服务

11．3．1了解应用性能监控云服务

11．3．2使用APMCS监控应用性能

11．3．3APMCS支持的其他监控环境

前言
一直以来，在传统数据中心领域，Oracle始终为企业级用户提供了诸多优秀的、功能丰富的产品，如Oracle和MySQL数据库、WebLogic应用服务器、数据集成和Exadata工程整合数据库云平台等。随着云计算技术的不断发展和成熟，公有云逐渐被用户认可并广泛采用，以降低IT建设成本，提升资源供应速度，实现业务敏捷和创新。利用在企业级IT领域的经验和长期积累，Oracle公司也毅然决然地投入云计算的大潮中，将公有云作为未来发展的首要战略。
如今，对用户而言，是否选择公有云已不成问题。面对众多的公有云厂商，纷繁复杂、不断涌现的云服务产品，如何根据企业现状和未来发展做出适当的选择，才是用户真正关心的问题。作为Oracle公司的一员，伴随着云计算发展的大潮，作者也同样经历了从最初的迷茫困惑、逐渐清晰到深刻理解的过程。正确的选择需基于透彻的理解，撰写此书的初衷，正是为了让读者对于Oracle公有云的体系和架构有一个基础的了解，并充分认识Oracle公有云服务的特色和精髓，从而将Oracle公有云技术完美融合到用户的IT架构中，为企业的IT建设与发展带来切实的价值。
本书适合于不同类型的读者。对于云架构师，可以充分了解典型的Oracle公有云服务及其特点，在不同的应用场景下选用适合的云服务搭建全新的纯云架构，或与用户现有的数据中心基础设施和平台结合，实现混合云架构； 对于云管理和运维人员，可以全面掌握Oracle公有云的图形化和命令行管理工具，快速搭建云基础设施和平台服务，实现资源的手工和自动化创建、调配，进行全生命周期管理； 对于云应用开发人员，可以利用Oracle公有云服务提供的标准API和SDK，结合Oracle丰富的基础设施和平台云服务，快速开发出企业级的业务应用，或利用Oracle提供的开发云平台，实现从代码开发、测试、执行到版本迭代的全生命周期管理。对于读者而言，阅读本书的唯一先决条件是对通用的IT技术有基础的了解，包括计算、网络和存储。如果曾使用过Oracle的产品，如Oracle数据库或WebLogic应用服务器等，对于理解相应的数据库云服务和Java云服务将非常有益。本书配备了大量的示例，以加深用户对概念的理解，并提供了部分章节示例的源代码，读者可以扫描封底相应二维码进行下载。作为Oracle公有云的实用指南，边学边做是阅读本书的最佳方式，建议读者从Oracle官方网站申请免费试用账号以配合本书的学习。
由于公有云涉及的技术和服务领域非常广泛，本书将关注点集中在基础设施即服务（IaaS）和平台即服务（PaaS）两方面，并挑选了其中最具代表性的服务进行重点介绍。由于IaaS是PaaS的基础，因此本书首先对Oracle的两类IaaS体系进行了介绍，即第2和第3章的传统基础设施即服务OCIC和第4章的新一代基础设施即服务OCI。后续章节介绍的PasS大多基于OCIC构建。OCI中的PaaS还在不断发展中，因此本书并没有涉及OCI中的PaaS，但其概念、技术实现和供应方式可以通过阅读基于OCIC的相应平台即服务章节得到借鉴。因此从阅读顺序上，建议用户先阅读第2和第3章，然后再阅读后续的PaaS章节，包括数据库云服务、Java云服务等。部分章节介绍的云服务自成体系，与其他章节没有关联，包括第4章“新一代云基础设施——OCI”、第5章“Ravello云服务”和第11章“管理云服务”，这些章节可以跳过前序部分直接阅读。
第1章首先介绍了目前业界普遍认可的云计算特征和优势，以及按照不同划分标准进行分类的方式； 然后重点介绍了Oracle公有云的整体架构全景图及其独特的云计算战略，不仅有支持传统的云基础设施OCIC，而且还推出一款全新设计的高性能云基础设施OCI，在IaaS、PaaS和SaaS三个层面为企业级客户提供全面、安全、开放、灵活的高性能云解决方案； 最后介绍了申请 Oracle公有云账号的步骤和注意事项等。
第2章介绍了Oracle传统基础设施即服务OCIC中与存储相关的云服务，包括存储云服务、存储云网关、数据库备份云服务。本章也是第3章的基础。通过阅读本章，读者可以了解云存储服务的基本概念，学习通过图形界面、命令行和API管理云存储服务，掌握存储云网关和数据库云备份模块的配置，实现将云中存储以网络文件系统的方式提供给本地用户访问，或将本地数据库备份到公有云。
PaaS是建立在IaaS基础之上，而计算云服务又是IaaS的核心，因此第3章是本书的重点，也是阅读后续章节的前提。本章首先介绍了计算云服务的架构、基本概念和管理工具。然后重点介绍了存储卷管理、映像管理、网络管理、实例管理和编排管理。其中网络管理部分涉及共享网络和IP网络两种方式，编排管理部分涉及了版本v1和版本v2两种编排格式，是实现资源供应自动化的有效手段。
OCI是Oracle第二代云基础设施，采用全新的体系架构搭建。第4章涵盖了OCI的架构、基本概念和管理工具，并重点介绍了其中的身份与访问管理服务、网络服务、存储服务、计算服务、负载均衡服务和审计服务，并在最后一节列举了OCI相关学习资源，以便读者更进一步地学习。
Ravello是Oracle独立的云服务产品，与传统的开发测试基于单纯的基础设施即服务不同，Ravello为用户提供了使用简便和功能丰富的开发、测试及培训平台，并可以实现数据中心VMware和KVM应用向云端的平滑迁移。第5章介绍了Ravello云服务的架构、基本概念和管理工具，并结合示例介绍了如何创建与发布Ravello应用，以及如何在Ravello界面中进行应用设计，包括界面布局、虚拟机设置和网络设计。最后一节列举了Ravello相关学习资源，以便用户进一步学习和掌握。
Oracle数据库是应用最为广泛的企业级数据库，在公有云中的Oracle数据库云服务也为Oracle数据库赋予了新的活力。第6章首先介绍了数据库云服务的种类以及支持的版本和服务包，然后介绍了如何在OCI和OCIC中创建、连接和管理数据库云服务，以及数据库云服务的备份和恢复，最后重点介绍了云中的Oracle数据库的高可用性和安全性。
当前企业级应用大多采用主流的Java语言开发运行。Oracle的Java云服务为主流应用上云提供一个成熟健壮、稳定可靠的Java应用运行环境。第7章首先介绍Java云服务的环境构成以及相关软件部署架构，然后介绍Java云服务的核心软件——WebLogic的配置，最后介绍了大规模部署的高性能应用不可或缺的负载均衡和分布数据缓存等功能。通过详细的示例，读者不但可以了解创建、使用和运维管理Java云服务，还可了解如何使用Java云服务提供的工具将已有应用平移到Java云服务环境中。
互联网应用的崛起改变了企业应用的技术架构和运行环境。互联网应用不再是由单一语言实现的单体应用，而其所依赖的微服务和容器技术促进了互联网应用向企业级应用的渗透。第8章全面介绍了Oracle公有云支持的容器技术，其中重点介绍了如何使用面向IaaS层的容器云服务以及面向PaaS层的应用容器云服务的各种功能。
无论是在用户私有数据中心还是在公有云运行的应用，大多数用户应用并非孤立运行，因此需要通过应用集成实现业务的整合。第9章重点介绍了集成云服务和SOA云服务，它们为企业应用提供了基于Web服务的SOA集成、基于消息的异步数据交换、基于RESTful API的服务集成等功能，可以全面实现分布在公有云和私有云上的各种企业应用的集成需求。
高效的协作开发、持续的代码集成和测试、自动化部署运行是当今快速迭代的互联网应用的广泛要求。第10章介绍了Oracle开发者云服务的主要功能，并通过示例详细说明如何使用开发者云服务实现分布团队协作、服务快速开发、自动化功能测试、代码持续集成、应用持续部署和交付的过程。
第11章介绍Oracle管理云服务的相关概念、各类服务套件功能及其应用场景，并结合具体示例，详细介绍了如何使用应用性能监控云服务对存在性能隐患的应用程序进行快速识别、诊断并最终解决其性能问题的方法。
由于Oracle公有云涉及的技术领域非常广泛，为保证此书的质量，本书由肖宇、刘晓宇、杜平和洪俊共同编写，每人负责其擅长的领域。其中第1章和第11章由洪俊撰写，我负责撰写第2~5章，第6章由杜平和肖宇共同撰写，刘晓宇撰写了第7~10章。合作著书对我们来说都是第一次，过程中的沟通与协作都是全新和独特的体验，本书是我们共同努力的结果。
衷心感谢所有同事在写作过程中给予的指导和帮助。感谢清华大学出版社的王芳编辑，这是我和王芳老师的第二次合作，王老师严谨的审核，专业、中肯的建议，使得本书逐步趋于完善，并保证了最终交付的质量。感谢父母一直以来对我的教导，我的每一点成就都离不开父母为我建立的基础，包括良好的阅读习惯，严谨的工作态度，以及面对困难时积极乐观的心态。最后是我们4位作者的共同心声，感谢我们各自的家人。由于撰写此书，我们减少了陪伴家人的时间，感谢他们的容忍与大度，本书的出版也有他们的功劳。

肖宇
2018年6月于北京

第3章Oracle计算云服务

3.1计算云服务架构
Oracle计算云服务是一个基础设施即服务 (IaaS) 产品，可在 Oracle云中提供灵活且可伸缩的计算、块存储和网络服务。用户可以使用自助式门户在云中设置及管理计算和存储负载，并可按需弹性扩展。Oracle公有云采用了与传统数据中心相同的技术、架构和管理方式，因此用户可以无缝地将数据中心内部的应用迁移到云中。
图31为Oracle计算云服务架构。Oracle计算云服务为用户提供计算资源池，订阅单位为OCPU。一个OCPU等同于启用了超线程的Intel Xeon处理器的一个物理核，或两个硬件执行线程(vCPU)。Oracle计算云服务包括专属计算和通用计算两种类型。专属计算是指为用户预留高性能的X86服务器或SPARC服务器，整个计算环境只有一个租户。专属计算可以保证物理隔离性和最高的性能，但专属计算有一定的容量要求，对于SPARC服务器，最少需要订阅300个OCPU，对于X86服务器，最少需要订阅500个OCPU，并以500个OCPU为增量，最多订阅2000个OCPU。另一种服务类型称为通用计算或共享计算，物理服务器为多个租户共享，系统会在任何可用的物理服务器上创建计算资源。

图31Oracle计算云服务架构

当用户订阅了Oracle计算云服务后，用户实际获得的是一个共享资源池，用户可以灵活地组织这些资源。例如，若用户订阅了10个OCPU，可以创建10个1 OCPU的虚拟机(也称为实例)，或者5个2 OCPU的虚拟机。Oracle计算云服务支持云爆发(bursting)模式，最多可以超过订阅容量的2倍。例如，如果用户订阅了5个OCPU，则最多允许使用10个OCPU，超出容量按小时计费并每月记账。
与第2章介绍的对象存储不同，计算云服务使用传统的块存储，以保证最佳的性能和最广泛的应用支持。可以为存储卷创建快照，取决于快照的类型，快照数据可以使用块存储或者存储云服务中的对象存储。实例也可以创建快照，但要求实例的启动盘类型为ephemeral，实例快照可以作为实例的备份或作为创建其他实例的模板。
3.2基本概念
3.2.1图形化与命令行管理

计算云服务管理工具包括图形化和命令行管理方式。图形化方式是最基本和最常用的管理方式，适合于普通用户，可以完成各类资源的基础管理和监控。在计算云服务中，图形化管理是通过Web Console实现的，在Web Console中选择相应的服务，即可进入“我的服务”(My Services)页面并显示服务的概要信息，进而可以进入“服务控制台”(Service Console)进行服务特定的操作。
命令行是另一种非常重要的管理手段，命令行的好处是便于将操作汇集为脚本，以便于反复执行和自动化执行。 Oracle计算云服务提供REST API和OPC CLI两种命令行管理方式，OPC CLI基于REST API进行了封装，可涵盖大部分常用操作，其命令更简单易用，是首选的命令行使用方式。REST API命令形式比较复杂，但支持的操作更全面，例如REST API支持编排v2，而OPC CLI暂不支持，只有在这类情况下才需要考虑REST API。
3.2.2站点
站点（Site）指一组物理服务器及关联的存储和网络资源，是从云数据中心内部划分出的资源子集或分区(Zone)。每一个Site都有独立的REST端点，并且其网络与数据中心内其他Site隔离。如果订阅的是专属计算，则Site中的资源为用户独享； 如果订阅的是通用计算，则Site中的资源为多个用户共享。
如图 32所示，当用户使用Web Console登录服务控制台时，可以通过右上方的Site菜单切换Site，通常用户被赋予多个Site，用户只能看到当前所选Site的资源使用情况，而非整个身份域中的资源使用情况。选定Site后，后续所有创建的资源都限定在此Site中，这些资源不能为其他Site所用。换句话说，站点之间是隔离的，资源不能共享，命名空间是独立的。例如，站点A中存在实例VM01，在站点B中也可以创建VM01，名字不会冲突。
在图32中，Data Center表明了云数据中心所在的物理地点。例如，nldc1表示数据中心位于荷兰的阿姆斯特丹。Site的命名遵循固定的格式，例如EM002_Z17表示数据中心的代码为em2，表示EMEA地区的阿姆斯特丹数据中心，Z17表示数据中心内的第17个分区。REST Endpoint (REST端点)为用户通过REST API或OPC CLI命令行工具访问计算云服务时需使用的URL。REST端点可以从Web Console中的My Services界面中获取。

图32在服务控制台中切换Site

3.2.3机器映像与映像列表
机器映像(Machine Image)是安装了操作系统的虚拟硬盘。机器映像可作为模板用来在计算云服务中创建虚拟机实例，支持的操作系统为Windows、Linux和Solaris。
机器映像必须组织成映像列表(Image List)才能为用户使用。映像列表是同一类机器映像的集合，集合中的每一个机器映像都有一个唯一编号。映像列表的作用在于版本控制，例如同一个操作系统可以在映像列表中创建多个条目，每个条目对应不同版本的机器映像。
目前Oracle计算云官方支持的操作系统如表31所示，其他的操作系统机器映像如Centos、Redhat Linux、SUSE Linux等必须由用户或第三方提供。Oracle会不断丰富操作系统支持列表，对于某些较新但尚未纳入支持列表的操作系统，用户可以自行制作机器映像或通过已有映像升级支持，例如暂不支持的Oracle Linux 7.3版本可以通过升级已支持的7.2版本获得。

表31Oracle计算云官方支持操作系统

操 作 系 统
版本
核心(Kernel)
Oracle Linux
5.11
UEK R2
Oracle Linux
5.3

Oracle Linux
6.4, 6.6, 6.7, 6.8
UEK R3/R4
Oracle Linux
7.1, 7.2
UEK R3/R4
Windows
2008 R2, 2012 R2

Solaris
11.3