您必須學會的微軟云開發技術

介紹目前最火爆的云計算，深入剖析微軟最新的云開發平臺

涵蓋Windows Azure環境、存儲服務、SQL Azure數據庫與AppFabric服務平臺

Step by Step遞進教學，初學者可按部就班地學習云應用的開發技術

Windows Azure平臺到底是給誰用的？

 程序開發人員

所有的開發人員，不管是熟悉微軟的.NET、Silverlight開發人員，對微軟平臺較不熟悉的Java、PHP開發人員，喜歡追求新技術的Python、Ruby狂熱者，或是HTML、JavaScript、Flash的網頁設計者，Windows Azure平臺都提供完整的支持。我常常被人問到：“Windows Azure平臺底層是使用那一個操作系統？”這個問題不難回答，“當然是使用Windows Server 2008 64位版。”不只是因為這是微軟自家的產品，還是世界支持最多種程序語言的操作系統。但是這個問題本身沒什么意義，因為用戶根本不會感受到Windows的存在，所有的管理都是自動化的，完全不會有登錄維護的機會。寫程序的開發人員，也幾乎不用修改原有程序代碼，也不用強迫熟悉Visual Studio的人，改用新的、不熟悉的開發工具，只要繼續使用原來的工具，將I/O路徑（數據庫與文件系統）改到正確的設置即可。

 不想管機器的IT主管

現代的IT企業越來越重視企業價值的創造，而非擁有多少的IT資產。IT設備曾被當成資產來管理，但卻是折舊最快的資產，別說設備本身在會計上的折舊，同樣等級的新機器總是會比不久前才買進來的機器便宜。每年大筆的硬設備采購，總是為了預估來年的需求，但是假如真的結算一下，設備的利用率常常不足25%，還要找一堆員工24小時看管這些隨時可能出現故障的機器。如果既想要兼顧企業價值的創造與成本的支出，又不想每天面對難搞的系統工程師，Windows Azure平臺是唯一的選擇。

 所有的因特網公司

Windows Azure平臺不需要投資閑置或備份的設備、帶寬，只有當客戶真正上門才會有費用發生，當客戶一下子來太多，也不用擔心設備不足，Windows Azure平臺可以在很短的時間內提供大量的機器及足夠的帶寬；機器故障自動啟用備份，數據存儲同步多份備份。對于新成立的網絡公司，不僅能節省人力開銷，還能節省創業初期客戶不多但設備過度投入的資金壓力；即使成立已久的大型因特網公司，也可專注于解決客戶的服務上，不用再花額外的時間處理設備與系統的異常問題。最近eBay才對外宣布將逐步把網

站移至Windows Azure平臺上來。

Windows Azure平臺對微軟本身或是整個世界來說，是一個極度創新的產品，對外來講，不管是技術上的創新或是商業模式上的領先，都是市場上獨步的；對內來講，除了整合既有的產品之外，經營方式則是截然不同于微軟所熟悉的軟件計價方式。我們很難用現在的經驗去預估未來的發展，但是以目前的進度來看，這股趨勢會超過任何的想法，且讓我們拭目以待。

周旺暾

微軟 開發工具暨平臺推廣處

注：Windows Azure平臺目前為Windows Azure、SQL Azure與AppFabric的集合。

推薦序二

三十多歲對一位工程師而言正是黃金時期，若在這個時候投入“吃不飽、餓不死”的寫書行列，顯然的，不是時間太多了些，就是對人生有著崇高的理想，無疑的小朱是后者，因為這對他寶貴的科技生命而言無疑是一種消耗，但明知如此他仍然愿意做出這樣的犧牲奉獻，真是一種令人佩服的行為。當然這對岌岌可危的計算機圖書市場無疑是注入了一股新的生命力，這一點是我們不得不稱贊他可嘉的精神，同時也要呼喚年輕人能夠一起來效法他，大家一起來為知識界多盡一份力。

話說回來，你能從這本書得到什么呢？

答案是：“一份詳盡的微軟Windows Azure平臺技術指南。”

云計算的時代來臨了，好像每一個人都必須弄懂云似的，但在此時此刻應該只能算是云的初始時期吧！在這段時期里，不只會有各式各樣的云出現，就連只想弄清楚那些專有名詞就夠令人頭大了，此時如果能夠有一本詳盡的文件來做說明；真是何其之珍貴啊！為了這一點，我寫了一本專談概念的微軟云實戰手冊，而小朱卻能化繁為簡的實際將云的概念落實為技術指南，這是筆者感到十分值得稱贊的一點，因此欣然答應為他寫這篇序文。詳盡地看完了本書的電子文件，第一時間的感覺是：還真是在閱讀教科書，如果你常常閱讀小朱的Blog的話，老實跟你說，真是不太一樣。本書展現了作者少見的中規中矩的寫作風格，嚴謹的程度是在Blog上完全看不到的，叫人欣慰作者再一次脫胎換骨的成長，尤其是微軟產品的沿革說明這部分，其中常常添加了作者個人的觀察感想，可以看出他長期在微軟公司協助進行翻譯工作下的累積實力。讀者可以感受到在這樣的時代變遷下，一個作為科技龍頭的公司，如何為下一代產品做規劃及努力開發的過程。

有一點要敬告讀者的是，不要試著去背誦文章里的數據，那是作者給大家做參考用的，用來強調或闡述他的論點用的。本書的圖標大部分是作者親自加工過的產品（真是用功），而真正值得讀者去熟讀的是隱藏在每個圖形下所描繪的概念，祝大家都能快樂的去學習吧！

李智樺

作者序

云，這個虛無漂渺又捉摸不定的形體，遠看時很美麗，但接近時又很難掌握，“云深不知處”正是筆者接觸云這個新環境的真實寫照。云計算（Cloud Computing）這個名詞太新了，新到筆者都無法講太多歷史（其實是因為筆者還不夠老），但也因為它這么新，讓很多企業和開發人員都摸不著頭緒，企業的信息人員或MIS部門會不會因為云計算的成熟而消失？現在似乎又言之過早，因為現在云計算的產業仍處于初始云（Initial Cloud）的階段，不管是云本身，或是產業的配套和企業的接受度都還在適應和推廣的時期，我們在不久的將來還會看到更多云的應用。

也許，這正如研究Windows Azure的資深前輩Ruddy（李智樺）老師所言：“云的本質，就是它一直都在變化，令人無法捉摸”，位于云上的各種東西，不論是平臺或是軟件，可能今天是v1.0，明天就突然變成v2.0，過不久又新增了什么令人激賞的功能等。現在云計算的產業仍然在尋找產業的經營模式（Business Model）以及殺手型應用（Killer Applications），不論是云平臺提供商還是云軟件提供商，在這個混亂的局面中，大家都站在平等的高度上，誰能在云軟件市場中脫穎而出，也許就是正在看著本書的您，或是您的團隊。

是的，筆者在編寫本書時，即是針對云計算的入門者為目標讀者，若您想要了解微軟的云計算平臺以及相關技術，或是評估微軟的Windows Azure平臺能力時，本書將會給您像是Windows Azure本身、平臺的功能以及開發的方式等各式各樣的信息，只要您肯動手做，您一定可以學到如何在Windows Azure上開發應用程序的知識和技術。筆者在Windows Azure仍在CTP階段時就投入了研究，而本書是依照Windows Azure正式開放服務（General Availability）后所公開的數據進行編寫的，所以數據與所描述的功能等絕對都是現在Windows Azure上找的到的，只有一個部分例外——平臺細節（Platform Details）。不論是哪個云提供商，即便是Google，都不會愿意把自家數據中心或是云平臺的細節公開出來（數據中心基本上不算細節，筆者說的細節是指平臺內的詳細架構與實現的細節），所以筆者在編寫Windows Azure平臺介紹的章節時，在平臺結構的部分除了參照微軟在Windows Azure SDK文件、MSDN Blogs、MSDN Magazines、PDC或是Tech.Ed等大型研討會公開的相關信息以外，就是依所得的信息猜測它的平臺架構，但基本上這些猜測都應該會有相當的準確度。

云計算雖然變化快，但它的核心技術仍然是大家都接觸過的，因此您不需要太過恐慌，云環境其實是很容易進入的。在云平臺上會有很多新的API以及新的觀念——尤其是分布式以及網絡運算的概念的色彩——會比以前的Web應用程序更加的濃厚且強烈，若您對網絡程序設計模型（Network Programming Model）概念不夠熟的話，建議您搭配一本計算機網絡以及網絡程序設計的書籍作為參考比較好。另外，本書雖然是以云計算的入門者為目標讀者，但筆者仍然希望讀者可以有至少三個月以上的ASP.NET以及.NET Framework開發經驗，或是大學期間使用過ASP.NET或.NET平臺開發應用程序。對它有

基本的了解，在看書中的范例程序時才會有感覺，也才不會看不懂。若您是程序設計的初學者，那么筆者建議您要搭配一本ASP.NET的入門書來參考為宜。

本書雖然經過多次的校對，但難免會有疏漏或錯誤之處，若您發現錯誤或有任何寶貴的意見，或是想要與筆者討論的話，歡迎到筆者的博客或是噗浪來和筆者取得聯系。期望本書能在您進入微軟的云平臺之際助您一臂之力。

致謝

本書的完成，首先要感謝的就是微軟的開發平臺推廣經理Moli（王森）了，如果沒有他的協助，我無法在Windows Azure尚未對外開放服務時就得到許多重要的技術信息，很多Windows Azure平臺的問題都經由他來得到解答。

再來要感謝的，就是研究Windows Azure平臺與技術上最資深的Ruddy老師了，他的云課程、云概念的分享，以及數次的面對面討論，對我在編寫本書時的一些基本概念有相當的幫助，本書的SQL Azure章節也是由Ruddy老師幫忙提供意見而編寫而成的，非常感謝他。

本書的第11章內關于PHP on Windows Azure的內容，有一部分的文章是由筆者的好友邱榮山兄所編寫，我由他的文章內容得到了很多Windows Azure工具命令行命令以及手動部署的知識，在此也特別感謝他，也藉此恭喜他考上鐵飯碗。

本書的催生者，碁峰資訊的編輯Novia也給我很多的協助，不論是排版稿、程序代碼字體的處理或是寫作的一些提示等等，筆者曾經在Visual Studio 2010上市發表會臺北場上和她開玩笑說可能本書會寫不完，如今她可以放下這塊心中的大石頭了。在此也對她致上萬分感謝之意。

筆者在此還要感謝在本書完成時，幫我票選出書名的所有在噗浪河道上的好友，包含Jesse Lin、邱郁惠老師、Bill茂伯、云淡風輕、Askasu、星寂、大鈞、灰狗小組、Bauann、Alex Lee、以及其他同樣出現在該噗中的所有提出意見的噗友們，謝謝你們。

最后，筆者將本書獻給我的家人以及工作伙伴們，如果沒有他們，我無法專心全力的編寫本書，也無法讓本書順利的付梓，感謝家人們的付出與支持，以及工作伙伴的體諒與協助。

朱明中（小朱）謹識

2010/8/14

于高雄

本書導讀

本書系專為微軟Windows Azure云計算平臺而編寫，對許多微軟的開發人員來說，云計算與Windows Azure應該還算是很新的名詞。筆者在編寫本書時，就考慮初學者的部分，因此范例程序都是以step-by-step的方式來呈現，只要按照步驟來做就可以完成，當然，您也可以在范例光盤中找到各章節的范例程序。

本書是以中文為主，但附圖以及文字中可能會有少許的英文術語，筆者認為這些英文術語或是英文的表達對開發人員很重要，畢竟翻譯出來的語法可能會有失真或是意思有些許偏移等等問題，因此多接觸英文，并且習慣這些文法，會對您在閱讀英文的技術文檔時有很大的幫助。在云計算仍處于初始云階段以及Windows Azure仍在進化的時期，英文的技術文檔會比中文的更新得快，本書很多的信息也是來自這些英文的技術文檔，可見具有閱讀英文技術文檔的能力有多么重要。

本書共有12個章節：

 第1章 云計算概論：介紹目前最熱門的云計算，包括來源、定義、各類型的不同服務，以及企業對云計算的考慮、評估與思考方向。

 第2章 云計算技術概觀：介紹云計算內的五項關鍵技術，包括虛擬化、海量級分布式存儲、海量級分布式處理、中控系統與多租戶技術等五項。

 第3章 初探Windows Azure：介紹微軟的Windows Azure，由底層的數據中心與整體基礎設施服務，向上到應用程序開發平臺以及軟件開發的支持與工具等。

 第4章 Windows Azure應用程序開發基礎：以兩個很簡單的應用程序范例，說明使用Visual Studio 2010開發云應用程序的方法，診斷功能的使用，以及部署云應用程序等，本章將會為讀者奠定開發Windows Azure云應用程序項目的基本能力。若您先前都沒有開發過Windows Azure云應用程序的話，您一定要完整讀完本章，以熟悉基本的開發概念以及做法。

 第5章 Windows Azure應用程序開發：Table存儲服務：介紹Windows Azure平臺存儲服務的第一項服務——表服務（Table Storage Services），并以一個范例程序來介紹表服務的開發方法。

 第6章 Windows Azure應用程序開發：BLOB存儲服務：介紹Windows Azure平臺存儲服務的第二項服務——BLOB服務（BLOB Storage Services），包含Block BLOB、Shared Access Signatures權限管理功能，以及Windows Azure Drive技術等。

 第7章 Windows Azure應用程序開發：Queue存儲服務與應用程序間通信：介紹Windows Azure平臺存儲服務的第三項服務—隊列服務（Queue Storage Services），并且介紹在Windows Azure上如何實現應用程序與角色間通信（inter-role communication）的能力。

 第8章 云上的關系型數據庫：SQL Azure：完整地介紹Windows Azure平臺上的關系型數據庫服務SQL Azure，由架構面、實現面到安全性等功能。若您對SQL Server不夠了解的話，建議配合一本SQL Server專著來閱讀為宜。

 第9章 云上的訪問控制技術：AppFabric Access Control：介紹Windows Azure AppFabric的賬戶集中管理功能，包含基本的用法以及管理服務。

 第10章 云服務的集散中心：AppFabric Service Bus：介紹Windows Azure AppFabric的應用程序服務總線功能，包含標準做法、REST服務開發、多點傳送應用程序開發、信息總線開發等等，最后再說明如何將服務應用程序部署到云。

 第11章 Windows Azure與其他平臺的互操作性：介紹以Eclipse以及PHP開發Windows Azure平臺的應用程序，以及微軟在非.NET技術上所提供的Windows Azure云應用程序開發支持。

 第12章 云計算與Windows Azure安全性：概略說明在云計算領域中會涉及以及必須要考慮的安全性問題，以及微軟在Windows Azure上所做的安全方面的努力。

本書的范例程序均以C#程序語言完成，對VB.NET的讀者來說可能就要說聲抱歉，但目前在網絡上有C#和VB.NET的語法互轉功能，且Windows Azure SDK內的Managed Assemblies（托管組件）對C#和VB.NET都通用，所以概念和做法基本上是相同的，唯一的差別只有程序語言的不同而已。

本書雖然已經盡可能在文字以及范例程序上力求簡單易懂，但是鑒于本書并非針對C#或是ASP.NET的初學用書，因此讀者最好是擁有使用C#程序語言的基礎知識或編寫經驗，以及ASP.NET的基礎知識，如此在閱讀本書的ASP.NET范例程序時會比較容易進入狀況。此外，本書第9章與第10章的Windows Azure AppFabric部分，如果缺乏網絡應用程序設計經驗，以及WCF的用戶體驗的話，建議配合WCF的專著一起學習為宜。

最后，筆者仍然要強調一件事：“程序是用來寫的，不是用來看的”。學習Windows Azure云應用程序的開發，最快捷的方式就是大量地使用Windows Azure提供的API與服務編寫應用程序，寫的越多，越能掌握API以及服務的特性與限制，也才會擁有充份的云應用程序開發經驗。

范例程序代碼與必要工具

本書所附贈的光盤中，內含Visual Studio 2010 Express中文版、本書的范例程序代碼，以及在2010年8月時微軟所提供的Windows Azure SDK和工具：

 Windows Azure Tools for Visual Studio 1.2，含漢化版。

 Windows Azure SDK June Update。

 Windows Azure AppFabric SDK July Update。

隨著Windows Azure新功能的開放，Windows Azure Tools以及SDK可能會有變化，筆者會在博客中提供SDK和工具的更新信息，讀者可以由Windows Azure的官方網站或是筆者的博客得到相關的更新信息。

與作者聯絡

若您對本書有任何指教或疑問想與作者交流，可以通過下列方式與作者取得聯系：

 博客：http://www.dotblogs.com.tw/regionbbs

 電子郵件：regionbbs@gmail.com

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 臉書：http://www.facebook.com/regionbbs

推薦序一
推薦序二
作者序
本書導讀
第1章 云計算概論 1
1.1 云計算的定義 2
1.2 云計算如何改變我們的生活 6
1.3 搞懂“XaaS” 6
1.4 云深不知處——企業或個人是否真的需要云計算 12
1.5 結語 16
第2章 云計算技術概觀 17
2.1 虛擬化技術 18
2.2 海量分布式數據處理 22
2.3 海量分布式計算 26
2.4 自治管理與中控操作系統 28
2.5 多租戶技術 29
2.6 結語 32
第3章 初探Windows Azure 33
3.1 微軟的云戰略：軟件加服務 34
3.2 Windows Azure 39
3.3 Windows Azure云平臺 51
3.3.1 Windows Azure存儲服務（Storage Services） 52
3.3.2 服務管理（Service Management） 52
3.3.3 診斷功能（Diagnostics） 54
3.3.4 Windows Azure存儲擴展功能 55
3.3.5 應用程序服務器（Application Server） 56
3.3.6 數據庫 57
3.4 軟件與開發人員支持 57
3.4.1 Visual Studio Tools for Windows Azure與.NET開發人員支持 57
3.4.2 非.NET開發人員支持 62
3.4.3 輔助工具 63
3.5 注冊Windows Azure賬戶 65
3.6 結語 67
第4章 Windows Azure應用程序開發基礎 69
4.1 準備開發環境 70
4.2 Windows Azure模擬環境 72
4.2.1 Development Storage 74
4.2.2 Development Fabric 77
4.3 編寫第一個云Web角色應用程序 80
4.4 編寫第一個云后臺工作角色應用程序 83
4.5 設置診斷信息 87
4.5.1 Windows Azure Diagnostics API（診斷API） 88
4.5.2 Windows Azure診斷API工作原理 93
4.6 將應用程序部署到云上 96
4.6.1 設置Windows Azure部署功能 97
4.6.2 由Visual Studio Tools for Windows Azure部署云應用程序 107
4.6.3 傳統部署法 111
4.7 訪問角色環境配置功能 114
4.8 結語 116
第5章 Windows Azure應用程序開發：Table存儲服務 117
5.1 認識表服務 118
5.2 WCF Data Service簡介 121
5.3 開發表服務應用程序 126
5.3.1 直接訪問表服務的開發方法 129
5.3.2 使用表數據模型方式開發 141
5.4 表的自動化擴展：談PartitionKey的用途 145
5.5 表服務設計建議 146
5.6 結語 148
第6章 Windows Azure應用程序開發：BLOB存儲服務 149
6.1 認識BLOB存儲服務 150
6.2 BLOB存儲服務結構 151
6.2.1 容器 151
6.2.2 BLOB對象 153
6.2.3 訪問控制設置 155
6.3 開發BLOB存儲服務應用程序 157
6.4 管理BLOB存儲服務的訪問控制 172
6.5 云上的磁盤驅動器：Windows Azure Drive 174
6.6 善用Windows Azure發布大型內容 186
6.7 結語 188
第7章 Windows Azure應用程序開發：Queue存儲服務與應用程序間通信 189
7.1 認識Queue存儲服務 190
7.2 開發Queue存儲服務應用程序 192
7.3 云上的應用程序間通信 202
7.3.1 使用Queue的應用程序間通信 203
7.3.2 使用WCF的應用程序間通信 209
7.4 結語 216
第8章 云上的關系型數據庫：SQL Azure 217
8.1 云上的數據庫考慮 218
8.2 認識SQL Azure 220
8.3 創建與連接SQL Azure數據庫 227
8.4 SQL Azure安全性 230
8.4.1 防火墻管理 230
8.4.2 用戶賬戶與權限管理 231
8.5 由應用程序訪問SQL Azure數據庫 235
8.5.1 客戶端訪問基礎概念 235
8.5.2 測試準備 236
8.5.3 由Console/Windows Forms/本地ASP.NET應用程序訪問SQL Azure數據庫 239
8.5.4 由Windows Azure應用程序訪問SQL Azure 241
8.5.5 使用ADO.NET Entity Framework訪問SQL Azure數據庫 242
8.5.6 數據庫與應用程序設計考慮 245
8.6 同步與遷移SQL Azure數據庫 251
8.7 SQL Azure OData Services 254
8.8 結語 257
第9章 云上的訪問控制技術：AppFabric Access Control 259
9.1 面向服務架構 260
9.2 認識Windows Azure Platform AppFabric 262
9.3 Windows Azure AppFabric訪問控制應用程序設計 264
9.4 AppFabric Access Control管理服務 274
9.5 結語 284
第10章 云服務的集散中心：AppFabric Service Bus 285
10.1 AppFabric Service Bus基礎概念 286
10.2 AppFabric Service Bus服務應用程序開發概念 289
10.3 AppFabric Service Bus的Service Remoting應用程序開發 292
10.4 AppFabric Service Bus的REST服務開發 307
10.5 AppFabric Service Bus的Multicast服務開發 312
10.6 AppFabric Message Buffer：云上的信息緩存區 321
10.6.1 認識Message Buffer 321
10.6.2 Message Buffer應用程序開發 323
10.6.3 使用Silverlight或Flash訪問AppFabric Message Buffer時的注意事項 337
10.7 將AppFabric Service Bus服務應用程序部署到云上的注意事項 338
10.8 結語 340
第11章 Windows Azure與其他平臺的互操作性 341
11.1 Windows Azure平臺互操作性 342
11.2 準備Eclipse開發平臺 344
11.3 開發PHP on Windows Azure應用程序 351
11.3.1 使用Windows Azure Tools for Eclipse開發應用程序 351
11.3.2 不使用Eclipse開發PHP on Windows Azure應用程序 354
11.4 在Windows Azure上部署非.NET平臺應用的輔助工具 360
11.5 結語 361
第12章 云計算與Windows Azure安全性 363
12.1 烏云還是白云？談云計算的安全性 364
12.1.1 最頂層：云安全協定 366
12.1.2 基礎設施層次（IaaS Security） 367
12.1.3 平臺服務（PaaS Security） 370
12.1.4 軟件服務（SaaS Security） 372
12.2 Windows Azure平臺安全性 373
12.3 結語 375
附錄A Windows Azure的收費模式 377