使用Microsoft Azure 讓云遷移變得簡便的5種方法

作者：編譯/周雪峰 2011-03-04 15:22:24

開發(fā)者們接受Microsoft Windows Azure的速度異乎尋常的快。因?yàn)樗腔赪indows 和 .NET的，所以它和開發(fā)者們現(xiàn)有的應(yīng)用程序是高度兼容的，使用Microsoft Windows Azure作為云平臺的話，應(yīng)用程序可以很輕松地遷移到云中。

通常，一個(gè)應(yīng)用程序要遷移到云中，需要經(jīng)過兩個(gè)關(guān)鍵性的階段。第一個(gè)階段是盡可能地少做改動(dòng)，讓它可以“原封不動(dòng)”地在Microsoft Azure中發(fā)揮作用，在這個(gè)階段，只改變那些不得不改變的地方就可以了。第二個(gè)階段是對這個(gè)應(yīng)用程序的一些組件進(jìn)行升級，讓你的應(yīng)用程序可以利用上那些Microsoft Azure提供的獨(dú)一無二的能力。

在本文中，我們將會(huì)討論一些在完成第一個(gè)階段（只要可以在Microsoft Azure中正常工作就可以了）的過程中遇到的問題。大多數(shù)的遷移項(xiàng)目都是從“云適應(yīng)性”分析開始的，這可以幫助你識別出要完成遷移，哪些部分需要做一些額外的工作。當(dāng)你正在進(jìn)行第一個(gè)階段的時(shí)候，搞清楚你的系統(tǒng)架構(gòu)是至關(guān)重要的，同時(shí)，你要讓必須要做的代碼變更最小化。如果你使用一個(gè)完整的單元測試套件來構(gòu)建你的系統(tǒng)，那么現(xiàn)在你可以開始?xì)g呼雀躍了。

1，數(shù)據(jù)遷移

從應(yīng)用程序的底層開始，我們就不得不面對我們應(yīng)該把數(shù)據(jù)存儲到哪里，以及如何存儲的問題。最常見的ASP.NET應(yīng)用程序使用SQL Server把數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中。無論你的代碼如何使用這些數(shù)據(jù)（Entity Framework, nHibernate, ADO.NET等），你都應(yīng)該關(guān)注一下如何把SQL數(shù)據(jù)庫遷移到SQL Azure中。這樣做的話，可以讓你的應(yīng)用程序處于“near data”的場景之中，在這種場景中，應(yīng)用程序可以保持高度的響應(yīng)性。

一個(gè)Microsoft Azure中的應(yīng)用程序完全可以通過一個(gè)內(nèi)置的SQL Server來連接和使用數(shù)據(jù)，但是這樣做的話，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)“far data”的場景。在這種場景中，數(shù)據(jù)訪問的延遲會(huì)很大，而且性能也會(huì)有所降低。

SQL Azure和SQL Server是高度兼容的，所以遷移起來并不是很困難，對于那些小型數(shù)據(jù)庫來說，情況更是如此。你必須要留意一下你自己可以使用的SQL Azure數(shù)據(jù)庫的最大尺寸，目前，這個(gè)最大尺寸是50GB。如果你的數(shù)據(jù)庫比這個(gè)尺寸還要大，那么你必須對你的數(shù)據(jù)進(jìn)行分割。

有一個(gè)叫作SQL Azure Migration Wizard的開源工具可以幫助你完成這個(gè)任務(wù)，你可以使用它來分析和遷移你的數(shù)據(jù)。它可以分析你當(dāng)前的模式，指出和SQL Azure不兼容的地方，然后幫助你修改這些地方。再然后，它可以在后臺使用BCP，把你的數(shù)據(jù)遷移到云中。你可以在這個(gè)頁面中找到這個(gè)工具。

長期來看，你可以對你的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷出哪些數(shù)據(jù)從本質(zhì)上來說是非關(guān)系型的，然后把它們遷移到Windows Azure Table storage中。

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2，ASP.NET的Session狀態(tài)

許多ASP.NET的Web應(yīng)用程序使用Session狀態(tài)來跟蹤一個(gè)用戶使用這個(gè)應(yīng)用程序的行為。這可能是他們的配置信息，一個(gè)購物框，或者他們在一個(gè)業(yè)務(wù)流程中的具體位置。Session狀態(tài)是一個(gè)強(qiáng)大的工具（如果不過度使用的話），它可以讓無狀態(tài)的環(huán)境具有狀態(tài)。

由于許多Web程序都依賴Session狀態(tài)，所以它們的負(fù)載均衡器都是針對“粘性的session”來配置的。這意味著一旦用戶開始使用你的站點(diǎn)，那么他們總是要回到服務(wù)器集群中的同一個(gè)服務(wù)器中（至少在這個(gè)Session期間是這樣的）。這使得把狀態(tài)保存在那個(gè)特定的Web服務(wù)器的某個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存中成為可能。我不是很喜歡這種方法，因?yàn)椋S著時(shí)間的推移，這種方法會(huì)導(dǎo)致負(fù)載出現(xiàn)不均衡，而且，當(dāng)一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)問題的時(shí)候，這會(huì)導(dǎo)致可靠性方面的盲點(diǎn)。如果一個(gè)服務(wù)器掛掉了，那么用戶會(huì)和那個(gè)服務(wù)器一起掛掉。

因?yàn)镸icrosoft Azure中的負(fù)載均衡器是非粘性的，所以你可以找到一種方法，讓Session狀態(tài)對Azure環(huán)境中的每個(gè)服務(wù)器都可用。謝天謝地，ASP.NET中的Session狀態(tài)機(jī)制使用的是提供者模式。在這種模式中，你可以更換新的提供程序來改變Session狀態(tài)在Web服務(wù)器集群中的存儲方式和托管方式。你可以通過部署一個(gè)程序集，然后改變web.config中的某些設(shè)置的方式來改變你正在使用的提供程序。

ASP.NET帶有三個(gè)默認(rèn)的提供程序。最常見的是進(jìn)程內(nèi)內(nèi)存提供程序，它的行為如上所述。第二個(gè)提供程序是一個(gè)狀態(tài)服務(wù)器，這是一個(gè)專用的服務(wù)器，它可以把狀態(tài)保存在它自己的內(nèi)存中。另外一個(gè)提供程序是SQL Server提供程序，它可以把Session狀態(tài)存儲到一個(gè)SQL Server數(shù)據(jù)庫中。對于用戶來說，由于每個(gè)Web服務(wù)器都可以從這個(gè)數(shù)據(jù)庫載入合適的Session，所以，現(xiàn)在用戶可以在整個(gè)集群中任意跳轉(zhuǎn)了。

雖然在Microsoft Azure中，你可以使用SQL Server提供程序，然后把它指向一個(gè)SQL Azure數(shù)據(jù)庫，但是使用基于Windows Azure Storage的提供程序會(huì)更好一些。使用這個(gè)提供程序，Session中的條目可以放在一個(gè)和每個(gè)用戶相對應(yīng)的Azure Table中，或者應(yīng)用程序中。由于狀態(tài)的確切尺寸和形態(tài)不可以提前預(yù)知，所以真正的狀態(tài)會(huì)被作為一個(gè)文件存儲在一個(gè)Azure Blob容器中。

你可以通過查找Windows Azure Platform Training kit來下載這個(gè)提供程序。在這個(gè)工具包中，有一個(gè)叫作AspProviders樣例項(xiàng)目。你可以直接把這個(gè)項(xiàng)目添加到你的解決方案中，也可以使用程序集引用的方式，把那個(gè)DLL添加到你的項(xiàng)目中。

如果你引用了這個(gè)程序集，那么你必須修改你的web.config文件。打開你的配置文件，然后找到<system.web>元素。刪除現(xiàn)有的<sessionState>配置，然后把下面的代碼粘貼上去。當(dāng)你這么做的時(shí)候，記得把你真正的應(yīng)用程序名寫上去。

<add name="TableStorageSessionStateProvider"

type= "Microsoft.Samples.ServiceHosting.AspProviders.

TableStorageSessionStateProvider"

applicationName="yourWebAppName"/>

</providers>

</sessionState>

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3，配置

許多Web應(yīng)用程序都使用web.config來存儲運(yùn)行時(shí)配置。這很方便，而且也很安全（盡管如此，你還是應(yīng)該養(yǎng)成對敏感的信息進(jìn)行加密的良好習(xí)慣）。我們這樣做的一個(gè)優(yōu)勢是當(dāng)應(yīng)用程序正在運(yùn)行的時(shí)候也可以修改配置（盡管這會(huì)導(dǎo)致重啟）。

當(dāng)你把你的Web應(yīng)用程序部署到Windows Azure中的時(shí)候，你的軟件包會(huì)作為一個(gè)只讀的軟件包部署到你的Web角色實(shí)例中。這意味著，你的項(xiàng)目中的所有文件在運(yùn)行時(shí)都不可以被修改，包括web.config文件。這就意味著，如果你想修改web.config文件，你必須重新部署整個(gè)應(yīng)用程序，這可不是一件輕松的事情。

解決這個(gè)問題的最好方法是去除這個(gè)限制，或者對你的配置進(jìn)行重構(gòu)，把它存儲在Microsoft Azure項(xiàng)目的ServiceConfiguration.cscfg文件中。在這個(gè)配置文件中的數(shù)據(jù)在運(yùn)行時(shí)可以被編輯（這也會(huì)導(dǎo)致重啟）。

把你的配置遷移到cscfg文件中需要三個(gè)步驟。首先，你必須在ServiceDefinition.csdef文件中定義配置元素。如果我們正在遷移一個(gè)以“maximum money laundering limit”作為業(yè)務(wù)規(guī)則的配置元素，那么可以這樣來定義：

</ConfigurationSettings>

完成這個(gè)任務(wù)以后，你可以把這個(gè)設(shè)置添加到你的ServiceConfiguration.cscfg文件中，如下所示。我們把我們當(dāng)前的限制設(shè)置為100000美金。

</ConfigurationSettings>

你必須要從頭到尾地查看你的代碼，然后修改你用來讀取配置的那些代碼。但愿你已經(jīng)把你的應(yīng)用程序讀取配置的代碼抽象成一個(gè)類了，這樣的話，所有讀取配置的代碼都在同一個(gè)地方，會(huì)更容易修改一些。在這種情況下，你可以這樣修改讀取配置的代碼：

string s = RoleEnvironment.GetConfigurationSettingValue("MaxMoneyLaunderingLimit");

你可以通過門戶站點(diǎn)，手工修改cscfg文件的內(nèi)容，或者，你也可以使用Service Management API來上傳一個(gè)新的配置文件。當(dāng)你這么做的時(shí)候，為了應(yīng)用新的配置，你的應(yīng)用程序會(huì)被重啟，然后RoleEnvironmentChanging事件會(huì)被觸發(fā)，提醒你你的配置已經(jīng)被改變了。

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4，文件系統(tǒng)的使用

許多Web應(yīng)用程序都會(huì)對文件系統(tǒng)進(jìn)行讀取和寫入。它們對文件系統(tǒng)的使用通常都很簡單，也很直接。這可能是最麻煩的修改了，因?yàn)槟惚仨氁獙Υa進(jìn)行修改。

為什么在云中這是一個(gè)問題？因?yàn)檫\(yùn)行你的代碼的那個(gè)Web服務(wù)器是無狀態(tài)的，在任何時(shí)候，它都可以被銷毀和重新創(chuàng)建。因?yàn)槭菬o狀態(tài)的，所以在正常情況下，你是無法使用本地磁盤的。

如果你只把文件系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)臨時(shí)的存儲空間來使用，例如存儲一個(gè)上傳文件，然后讀取它，把它載入到數(shù)據(jù)庫中，那么使用“本地存儲器”會(huì)更合適一些。“本地存儲器”是Microsoft Azure的一個(gè)功能，它可以在服務(wù)器上給你分配一塊本地磁盤，讓你隨意地使用。你必須在csdef文件中對“本地存儲器”進(jìn)行配置，然后通過RoleEnvironment對象載入路徑。“本地存儲器”是不穩(wěn)定的，這意味著無法保證這個(gè)存儲器在指定的時(shí)間段里一直是可用的。

要配置你需要的本地存儲空間，可以把下面這段代碼添加到你的csdef文件的角色配置中，然后給你請求的空間提供一個(gè)名字。你可以請求多個(gè)本地存儲器。如果在你的代碼中，你通常要使用好幾個(gè)文件夾，那么這會(huì)十分方便的。

</LocalResources>

在你使用這塊磁盤空間以前，你必須首先讀入分配給你的文件夾的物理路徑。如果你使用這兩行代碼獲取到了這個(gè)路徑，那么你用于處理常規(guī)文件的代碼就可以正常發(fā)揮作用了。

LocalResource localCache = RoleEnvironment.GetLocalResource("TempUploads");

string localCacheRootDirectory = localCache.RootPath;

在遷移直接對文件系統(tǒng)進(jìn)行讀取和寫入的代碼的過程中，你的第二個(gè)選擇是把你的代碼轉(zhuǎn)換為使用Azure Blob存儲器的代碼。雖然這需要對代碼進(jìn)行一些修改，但是這種遷移方式可以讓你使用上更加快速的云。

如果在遷移過程中，你可以把代碼修改到這種程度，那么你可以考慮第三個(gè)選擇了，那就是使用Microsoft Azure Drive。這是一個(gè)被格式化為NTFS驅(qū)動(dòng)器的blob（可以把它看成一個(gè)虛擬PC的VHD文件）。這個(gè)文件被格式化為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，在你的角色實(shí)例上，它可以作為一個(gè)本地驅(qū)動(dòng)器被載入。一個(gè)Azure驅(qū)動(dòng)器可以被掛載到多個(gè)服務(wù)器實(shí)例中，只要它是只讀的就可以了。如果你想對這個(gè)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行寫入操作，那么你只能把它掛載到一個(gè)實(shí)例中。

這個(gè)模型和本地存儲模型十分類似。你可以對掛載的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行配置，也可以使用一些代碼在運(yùn)行時(shí)判斷物理驅(qū)動(dòng)器名和被掛載的驅(qū)動(dòng)器的路徑。一旦你得到了這個(gè)路徑，你的代碼就可以像平常那樣發(fā)揮作用了。

對于Windows Azure Drive來說，一個(gè)重要的性能提升是確保你可以把一些本地存儲器配置成這個(gè)驅(qū)動(dòng)器的緩存。這是通過內(nèi)置的驅(qū)動(dòng)器API來實(shí)現(xiàn)的，在性能上有很大的提升。

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5，在云中的身份標(biāo)識

許多Web應(yīng)用程序都通過集成的身份驗(yàn)證來給內(nèi)部用戶提供無縫的身份驗(yàn)證體驗(yàn)的。當(dāng)用戶瀏覽你的站點(diǎn)的時(shí)候，他們已經(jīng)登錄到他們的桌面了，他們的Windows身份標(biāo)識會(huì)被傳輸?shù)絎eb應(yīng)用程序中。他們是在毫不知情的情況下登錄的。

當(dāng)服務(wù)器不在用戶的域中，也不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)候，這個(gè)流程就無法發(fā)揮作用了。當(dāng)你把一個(gè)應(yīng)用程序遷移到云中的時(shí)候，用戶必須要登錄到這個(gè)應(yīng)用程序才可以使用這個(gè)應(yīng)用程序，這樣的話，他們會(huì)十分困惑的。

要把你的內(nèi)部用戶標(biāo)識和云聯(lián)系起來，最簡單的方法就是使用一種叫作“聯(lián)合身份標(biāo)識”的概念。“聯(lián)合身份標(biāo)識”（Federated Identity）是基于開放標(biāo)準(zhǔn)的，既支持OAuth又支持SAML。使用這些協(xié)議你可以把你的應(yīng)用程序配置成信任來自于你的域中的用戶的身份標(biāo)識。

要做到這一點(diǎn)，你必須要使用Windows Azure AppFabric ACS服務(wù)才可以，這是一個(gè)在云中的身份驗(yàn)證服務(wù)。在你的公司中，你還必須要有一個(gè)安全標(biāo)記服務(wù)器。大多數(shù)公司使用Windows Server Active Directory Federation Services v2。如果配置好了這個(gè)服務(wù)，那么，當(dāng)用戶訪問你的站點(diǎn)的時(shí)候，他們的身份標(biāo)識就會(huì)通過ACS，從ADFSv2服務(wù)器傳輸?shù)侥愕膽?yīng)用程序中。這可以給用戶提供無縫的登錄體驗(yàn)，而且，對你的代碼的修改也最少。

如果你已經(jīng)開始使用ACS和“聯(lián)合身份標(biāo)識”了，那么你可以和一些商業(yè)合作伙伴，提供商，以及客戶結(jié)成同盟。這可以讓他們更容易地登錄到你的系統(tǒng)中。值得注意的是，只有你希望共享的身份標(biāo)識才應(yīng)該被共享（他們是誰，他們屬于哪些組）。真正的憑證不應(yīng)該被共享（例如密碼或智能卡）。

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總結(jié)

Microsoft Azure是基于Windows Server的，SQL Azure是基于SQL Server。這讓Microsoft Azure平臺成為了一個(gè)高度兼容的環(huán)境。這可以讓應(yīng)用程序從內(nèi)部環(huán)境遷移到云中的過程變得更加容易。

注意，我說的是更加容易，而不是容易。遷移你的應(yīng)用程序所花費(fèi)的時(shí)間長短是由架構(gòu)和你的應(yīng)用程序的代碼來決定的。在幾個(gè)星期中，我已經(jīng)幫助許多客戶把他們重要的Web應(yīng)用程序遷移到云中了。當(dāng)然，遷移結(jié)束以后，應(yīng)該在這個(gè)全新的，基于云的系統(tǒng)上進(jìn)行大量的測試，來確保這個(gè)系統(tǒng)可以正常工作。

原文名：5 Ways to Use Microsoft Azure to Ease Cloud Migration 作者：Brian Prince

【本文乃51CTO精選譯文，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處！】

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