云计算导论(计算机类第2版新工科应用型人才培养系列教材)

本书在第一版基础上做了局部修订。全书仍然围绕云计算的基础内容进行讲解，包括云计算的基本概念、基本特征，云计算相关技术，以及云计算在现实生活中的应用领域，云计算的安全和未来面临的问题等。本书首先对云计算、云服务等基本概念进行了细致讲解，从云计算的实现角度分析了当今主流的云计算技术及云管理平台，并针对不同的云计算模型，结合具体实例进行分析；然后从安全的角度对云计算中可能出现的问题进行了分析，并且给出了对应的防护策略和方法；最后对云计算的发展与面临的问题进行了展望，简单描绘了云计算的未来前景。 本书不仅从理论上对云计算进行了讲解，而且结合了大量具体实例进行分析，实用性强。本书适合作为高等院校云计算课程的教材，也可作为云计算爱好者以及相关技术开发人员的参考用书。

第一章 云计算的演进 1 1.1 云计算的由来 1 1.1.1 思想演化 2 1.1.2 技术支撑 3 1.2 云计算的概念与特征 4 1.2.1 云计算的基本概念 4 1.2.2 云计算的基本特征 8 1.3 云计算的发展现状 9 1.4 云计算的商业模式 13 1.4.1 云计算是第三次信息技术革命 13 1.4.2 云计算的优势和带来的变革 14 1.4.3 云计算技术的优点 18 1.4.4 云计算的三大商业模式 19 1.5 丰富多彩的云应用 21 1.5.1 云办公 21 1.5.2 云存储 22 1.5.3 云教育 25 1.5.4 云医疗 26 1.5.5 云政务 27 1.5.6 云金融 28 思考与练习 29 第二章 云服务 30 2.1 云服务概述 30 2.1.1 云服务的概念 30 2.1.2 云服务的特征 31 2.1.3 云服务的设计原则 31 2.1.4 云服务的优缺点 32 2.2 云服务体系简介 33 2.2.1 云架构层次 33 2.2.2 云服务体系 34 2.2.3 云服务的组成 35 2.3 云服务类型及应用 35 2.3.1 基础设施即服务(IaaS) 35 2.3.2 平台即服务(PaaS) 39 2.3.3 软件即服务(SaaS) 42 2.3.4 IaaS、SaaS、PaaS之间的关系 45 2.4 云部署模式 46 思考与练习 47 第三章 云数据处理 48 3.1 大数据概述 48 3.1.1 大数据的发展 48 3.1.2 大数据的概念 49 3.1.3 大数据技术 50 3.2 云存储 51 3.2.1 云存储的概念 51 3.2.2 云存储的结构模型 52 3.2.3 云存储关键技术 54 3.2.4 分布式数据存储的概念 56 3.2.5 Google文件系统(GFS) 58 3.2.6 Hadoop分布式文件系统(HDFS) 61 3.3 并行编程模式 64 3.3.1 并行编程模式的重要性 64 3.3.2 MapReduce并行编程模型简介 64 3.3.3 MapReduce逻辑数据流 65 3.3.4 MapReduce实现机制 66 3.4 分布式锁服务Chubby 68 3.4.1 Paxos算法 68 3.4.2 Chubby系统设计 69 3.4.3 通信协议 71 3.5 数据管理技术 72 3.5.1 Bigtable数据管理技术 72 3.5.2 HBase数据管理技术 77 思考与练习 78 第四章 虚拟化 79 4.1 虚拟化概述 79 4.1.1 虚拟化的概念 79 4.1.2 虚拟化的发展历程 80 4.1.3 虚拟化的分类 81 4.2 虚 拟化技术 82 4.2.1 接近虚拟化技术 83 4.2.2 半虚拟化技术 83 4.2.3 CPU虚拟化技术 84 4.2.4 内存虚拟化技术 84 4.2.5 I/O虚拟化技术 85 4.3 常见虚拟化产品 85 4.3.1 Hyper-V虚拟化 85 4.3.2 Xen虚拟化 93 4.3.3 VMware虚拟化 102 4.3.4 VirtualBox虚拟化 105 4.3.5 KVM虚拟化 109 4.4 容器 111 4.4.1 Docker简介 112 4.4.2 安装Docker 112 4.4.3 镜像的获取与使用 114 思考与练习 124 第五章 云计算管理平台相关技术 125 5.1 云管理平台概述 125 5.1.1 云平台的概念 125 5.1.2 云平台的作用 126 5.1.3 云管理平台的特点 129 5.2 云平台管理技术 131 5.2.1 Libvirt组件 131 5.2.2 QEMU及其功能 131 5.3 常见的云管理平台 132 5.3.1 VMWare平台 132 5.3.2 Openstack平台 142 5.3.3 MiracleCloud平台 143 思考与练习 147 第六章 云计算典型应用案例 148 6.1 IaaS模式的实现——Amazon云计算解决方案 148 6.1.1 Amazon云计算概述 148 6.1.2 基础存储架构Dynamo 148 6.1.3 弹性计算云EC2 150 6.1.4 简单存储服务S3(Simple Store Service) 151 6.1.5 简单队列服务SQS 151 6.1.6 简单数据库服务SimpleDB 154 6.2 PaaS模式的实现——Google云计算解决方案 156 6.2.1 Google云计算概述 156 6.2.2 GFS文件系统 157 6.2.3 分布式数据处理MapReduce 158 6.2.4 分布式结构化数据表Bigtable 159 6.2.5 分布式数据存储Megastore 163 6.2.6 分布式监控系统架构Dapper 165 6.3 SaaS模式的实现案例——奇观科技虚拟化云桌面解决方案 166 6.3.1 奇观科技云桌面概述 166 6.3.2 MiracleCloud云平台 166 6.3.3 云平台管理系统 167 6.3.4 奇观科技云桌面架构 168 6.3.5 奇观科技云桌面解决方案的优势 170 6.4 混合云解决方案——华为云 171 6.4.1 计算 172 6.4.2 存储 180 6.4.3 网络 191 思考与练习 198 第七章 云安全 200 7.1 云计算安全概述 200 7.1.1 云安全的概念 200 7.1.2 云安全面临的威胁 202 7.1.3 云安全面临的挑战 204 7.1.4 云安全性的优势 204 7.2 云安全架构 205 7.2.1 云客户端 205 7.2.2 云端 205 7.2.3 第三方机构 207 7.3 云安全的防护策略和方法 207 7.3.1 云计算核心架构的安全防护 208 7.3.2 云计算网络与系统的安全防护 213 7.3.3 云计算数据信息的安全防护 215 7.3.4 云计算的身份管理与安全审计 216 7.3.5 云计算应用的安全策略部署 217 7.4 云安全标准 219 7.4.1 云安全的国际标准 219 7.4.2 云安全的国内标准 220 7.5 云安全相关法律法规 220 7.5.1 国际法律法规 221 7.5.2 国内法律法规 221 思考与练习 222 第八章 云计算的未来与面临的问题 223 8.1 云计算对技术的影响 223 8.2 云计算对产业的影响 224 8.3 云计算的未来应用 224 8.3.1 医疗云 224 8.3.2 社保云 225 8.3.3 电子政务云 226 8.4 云计算面临的问题 227 8.4.1 改进IT基础设施 227 8.4.2 保护用户隐私 228 8.4.3 制定行业标准 228 8.4.4 增强数据存储访问的安全性 228 8.4.5 完善相关法律法规 228 思考与练习 229 参考文献 230