"本書系統(tǒng)介紹了云計算概念、原理和應(yīng)用等內(nèi)容，旨在幫助讀者全面了解云計算相關(guān)知識。全書共12章，第1章全面介紹云計算的入門知識； 第2章深入研究虛擬化在云計算中的關(guān)鍵作用； 第3章重點介紹全球領(lǐng)先的云計算提供商亞馬遜AWS； 第4章介紹開源云計算平臺OpenStack； 第5章介紹Docker容器的概念及應(yīng)用； 第6章探索容器編排和管理的領(lǐng)導(dǎo)者Kubernetes； 第7章通過Serverless引入無服務(wù)器計算； 第8章聚焦于大數(shù)據(jù)處理和分析平臺Hadoop； 第9章介紹中國領(lǐng)先的云計算服務(wù)提供商阿里云； 第10章深入研究云計算數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)和架構(gòu)； 第11章介紹云安全； 第12章為綜合實驗案例。 本書適合作為高等院校計算機相關(guān)專業(yè)的高年級本�？粕�、研究生的教材，也適合非計算機專業(yè)的學(xué)生及廣大計算機愛好者閱讀。 "

案例驅(qū)動：豐富的實驗案例，理論與實踐相結(jié)合
技術(shù)解析：深入理解云計算的核心技術(shù)與應(yīng)用場景
項目開發(fā)：利用阿里云，親手制作屬于自己的云服務(wù)系統(tǒng)
知識全面：介紹OpenStack、Docker、Kubernetes、Serverles、Hadoop等常見工具

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造。黨的二十大報告強調(diào)必須堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力,深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢。建設(shè)高質(zhì)量高等教育體系是擺在高等教育面前的重大歷史使命和政治責任。高等教育要堅持國家戰(zhàn)略引領(lǐng),聚焦重大需求布局,推進新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè),加快培養(yǎng)緊缺型人才。

云計算的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀60年代的虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)。當時，IBM等公司開發(fā)了虛擬機監(jiān)視器(Hypervisor)等技術(shù)，支持多個操作系統(tǒng)能夠在一臺物理計算機上同時運行，為云計算的基礎(chǔ)設(shè)施打下了重要的基礎(chǔ)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普及，人們開始意識到通過網(wǎng)絡(luò)連接和共享資源可以實現(xiàn)更高效的計算和數(shù)據(jù)存儲，為云計算概念的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。然而，真正商業(yè)化和普及化的云計算始于近幾年。

2006年，亞馬遜推出了彈性計算云(EC2)服務(wù)，這標志著云計算開始進入商業(yè)化階段。亞馬遜的成功為其他公司提供了啟示，紛紛推出自己的公有云服務(wù)，如微軟的Azure、谷歌的Google Cloud和IBM的IBM Cloud等。公有云服務(wù)的出現(xiàn)為用戶提供了彈性、可伸縮的計算和存儲資源，極大地推動了云計算的發(fā)展。

隨著云計算的發(fā)展，云計算技術(shù)開始滲透到各個行業(yè)和領(lǐng)域。從企業(yè)級應(yīng)用到教育、醫(yī)療、金融、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等領(lǐng)域，云計算正加速推動著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。它提供了強大的計算能力、存儲容量和彈性資源，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、分析和預(yù)測。

本書全面講解了云計算的基本概念和核心技術(shù)，以及云計算的實際應(yīng)用，深入探討了各種云計算模型、服務(wù)和架構(gòu)。同時，還介紹了云安全、數(shù)據(jù)隱私以及云計算的未來發(fā)展趨勢。本書盡量以簡潔清晰的語言闡述復(fù)雜的概念，并結(jié)合實際案例和示例進行說明。

本書提供教學(xué)大綱、教學(xué)課件等配套教學(xué)資源，可供讀者下載，還提供最后一章實驗案例的視頻講解，讀者可以掃描二維碼在線觀看、學(xué)習(xí)。

本書是集體智慧的結(jié)晶，全書由郭曉梅主編，張涵、曹呈健、孫卉、王陳龍溢、周源祥為本書做出了重要貢獻，在此表示衷心的感謝！

鑒于編者水平有限，書中的疏漏在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

作者
2025年1月

第1章云計算概述

1．1云計算的基本概念與發(fā)展歷程

1．1．1云計算的基本概念

1．1．2云計算的發(fā)展歷程

1．2云計算的服務(wù)類型

1．2．1云計算的服務(wù)模式

1．2．2云計算的部署模式

1．3云計算與大數(shù)據(jù)和人工智能

1．3．1云計算與大數(shù)據(jù)

1．3．2云計算與人工智能

1．3．3云計算與大數(shù)據(jù)和人工智能的關(guān)系

1．4云計算的優(yōu)點與未來

1．4．1云計算的優(yōu)點

1．4．2云計算的前沿技術(shù)與未來

1．5本章小結(jié)

習(xí)題1

第2章虛擬化技術(shù)

2．1虛擬化技術(shù)概述

2．1．1虛擬化技術(shù)的起源與原理

2．1．2虛擬化技術(shù)的相關(guān)概念與特點

2．1．3虛擬化技術(shù)的分類

2．1．4虛擬機

2．2服務(wù)器虛擬化

2．2．1服務(wù)器虛擬化概述

2．2．2服務(wù)器虛擬化的關(guān)鍵技術(shù)

2．3桌面虛擬化與應(yīng)用程序虛擬化

2．3．1桌面虛擬化

2．3．2應(yīng)用程序虛擬化

2．4存儲虛擬化

2．4．1存儲虛擬化簡介

2．4．23種不同層次的存儲虛擬化

2．4．3存儲虛擬化的主要功能

2．5網(wǎng)絡(luò)虛擬化

2．5．1網(wǎng)絡(luò)虛擬化簡介

2．5．2網(wǎng)絡(luò)虛擬化的特點

2．6本章小結(jié)

習(xí)題2

第3章Amazon云計算

3．1Amazon云計算的概述

3．1．1Amazon云計算簡介

3．1．2Amazon云計算的優(yōu)勢

3．2Amazon云計算的計算服務(wù)

3．2．1基于虛擬機的EC2服務(wù)

3．2．2基于Docker的ECS服務(wù)

3．2．3無服務(wù)器的Lambda服務(wù)

3．3Amazon云計算的存儲服務(wù)

3．3．1基于對象存儲的S3服務(wù)

3．3．2基于塊存儲的EBS服務(wù)

3．3．3基于文件存儲的EFS服務(wù)

3．4Amazon云計算的數(shù)據(jù)庫服務(wù)

3．4．1關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)Aurora

3．4．2NoSQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)DynamoDB

3．4．3內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)庫服務(wù)ElastiCache

3．4．4數(shù)據(jù)倉庫解決方案Redshift

3．5本章小結(jié)

習(xí)題3

第4章OpenStack

4．1OpenStack的概述

4．1．1OpenStack簡介

4．1．2OpenStack的應(yīng)用環(huán)境

4．2OpenStack的六大核心組件

4．2．1計算服務(wù)Nova

4．2．2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)Neutron

4．2．3塊存儲服務(wù)Cinder

4．2．4對象存儲服務(wù)Swift

4．2．5身份認證服務(wù)Keystone

4．2．6鏡像服務(wù)Glance

4．3OpenStack的輔助組件

4．3．1Web界面Horizon

4．3．2編排服務(wù)Heat

4．3．3計量和監(jiān)控服務(wù)Ceilometer

4．4OpenStack的生態(tài)系統(tǒng)和社區(qū)

4．4．1OpenStack的生態(tài)系統(tǒng)

4．4．2開放的開發(fā)和社區(qū)貢獻機制

4．5本章小結(jié)

習(xí)題4

第5章容器

5．1容器

5．1．1容器的概念

5．1．2容器與虛擬機的對比

5．1．3容器的發(fā)展史

5．2Docker簡介

5．2．1Docker的概念

5．2．2Docker公司

5．2．3Docker的發(fā)展史

5．3一個簡單的Docker實例

5．3．1安裝Docker

5．3．2運行一個 Docker實例

5．4Docker組件

5．4．1Docker整體架構(gòu)

5．4．2Docker Client

5．4．3Docker Server

5．4．4Docker Registry

5．5Docker引擎

5．5．1舊版引擎

5．5．2進化后的引擎

5．5．3容器命令

5．6持久化存儲數(shù)據(jù)

5．6．1持久化存儲

5．6．2綁定掛載

5．6．3卷

5．7Docker網(wǎng)絡(luò)

5．7．1Docker網(wǎng)絡(luò)的類型

5．7．2bridge模式

5．7．3host模式

5．7．4none模式

5．7．5container模式

5．7．6自定義網(wǎng)絡(luò)

5．7．7網(wǎng)絡(luò)命令

5．8Docker Compose

5．8．1Docker Compose概述

5．8．2安裝Docker Compose

5．8．3配置文件介紹

5．8．4Compose命令

5．9Docker進階

5．9．1Docker Swarm

5．9．2Docker Stack

5．10本章小結(jié)

習(xí)題5

第6章Kubernetes

6．1Kubernetes的概述

6．1．1Kubernetes的簡介

6．1．2Kubernetes的優(yōu)勢

6．1．3Kubernetes的發(fā)展歷史

6．2Kubernetes中的核心概念

6．2．1Pod

6．2．2Controller

6．2．3Label

6．2．4Service

6．2．5Namespace

6．3Kubernetes的架構(gòu)

6．3．1Kubernetes的經(jīng)典架構(gòu)

6．3．2Master

6．3．3Node

6．4Kubernetes集群搭建

6．4．1安裝前準備

6．4．2安裝Kubernetes

6．4．3搭建集群

6．4．4常用的kubectl命令

6．5應(yīng)用部署

6．5．1配置文件介紹

6．5．2Deployment

6．5．3DaemonSet

6．5．4Job

6．5．5CronJob

6．5．6Service

6．6Secret和Configmap

6．6．1Secret

6．6．2Configmap

6．7Helm

6．7．1Helm簡介

6．7．2安裝Helm

6．7．3使用Helm

6．7．4自定義chart

6．8存儲管理

6．8．1volume

6．8．2PV和PVC

6．9集群監(jiān)控與日志

6．9．1集群監(jiān)控

6．9．2監(jiān)控搭建

6．9．3日志管理

6．10本章小結(jié)

習(xí)題6

第7章Serverless

7．1Serverless概述

7．1．1Serverless的概念

7．1．2Serverless的優(yōu)勢

7．1．3FaaS和BaaS

7．2現(xiàn)有的Serverless相關(guān)產(chǎn)品

7．2．1相關(guān)產(chǎn)品概述

7．2．2商業(yè)化的公有云平臺

7．2．3開源的平臺

7．2．4框架與工具

7．3Serverless應(yīng)用架構(gòu)

7．3．1傳統(tǒng)應(yīng)用

7．3．2Serverless應(yīng)用

7．4函數(shù)計算

7．4．1函數(shù)計算簡介

7．4．2函數(shù)計算的工作原理

7．4．3函數(shù)計算中的核心概念

7．4．4函數(shù)的部署

7．5Serverless應(yīng)用引擎

7．5．1Serverless應(yīng)用引擎概述

7．5．2SAE的功能

7．5．3SAE的優(yōu)勢

7．5．4SAE的架構(gòu)

7．6本章小結(jié)

習(xí)題7

第8章Hadoop

8．1Hadoop

8．1．1Hadoop簡介

8．1．2Hadoop發(fā)展簡史

8．1．3Hadoop的組成

8．1．4Hadoop生態(tài)概述

8．2Hadoop的核心組件

8．2．1數(shù)據(jù)存儲HDFS

8．2．2任務(wù)調(diào)度與資源分配YARN

8．2．3數(shù)據(jù)計算MapReduce

8．3Hadoop生態(tài)

8．3．1Hadoop生態(tài)圈

8．3．2Zookeeper

8．3．3HBase

8．3．4Hive

8．3．5Kafka

8．3．6Sqoop

8．3．7Flume

8．3．8Spark

8．4本章小結(jié)

習(xí)題8

第9章阿里云

9．1阿里云

9．1．1阿里云簡介

9．1．2阿里云發(fā)展歷史

9．1．3阿里云基礎(chǔ)設(shè)施

9．2飛天開放平臺

9．2．1飛天開放平臺的組成

9．2．2分布式協(xié)調(diào)服務(wù)(女媧)

9．2．3遠程過程調(diào)用(夸父)

9．2．4安全管理(鐘馗)

9．2．5分布式文件系統(tǒng)(盤古)

9．2．6資源管理和任務(wù)調(diào)度(伏羲)

9．2．7集群部署(大禹)

9．2．8集群監(jiān)控(神農(nóng))

9．2．9飛天2．0

9．3阿里云產(chǎn)品

9．3．1彈性計算

9．3．2存儲服務(wù)

9．3．3數(shù)據(jù)庫服務(wù)

9．3．4容器與中間件

9．3．5大數(shù)據(jù)

9．3．6人工智能

9．4本章小結(jié)

習(xí)題9

第10章云數(shù)據(jù)中心

10．1云計算數(shù)據(jù)中心概述

10．1．1云計算數(shù)據(jù)中心簡介

10．1．2云計算數(shù)據(jù)中心和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的區(qū)別

10．2云計算數(shù)據(jù)中心的特點與結(jié)構(gòu)

10．2．1云計算數(shù)據(jù)中心的特點

10．2．2云計算數(shù)據(jù)中心的功能與架構(gòu)

10．3云計算數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施

10．3．1服務(wù)器和計算設(shè)備

10．3．2存儲設(shè)備和系統(tǒng)

10．3．3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)

10．3．4電源系統(tǒng)

10．3．5制冷系統(tǒng)

10．3．6云計算綠色數(shù)據(jù)中心

10．4高可用建設(shè)的重要性

10．4．1高可用建設(shè)

10．4．2云數(shù)據(jù)的安全保障

10．5本章小結(jié)

習(xí)題10

第11章云安全

11．1信息安全現(xiàn)狀和形勢

11．1．1數(shù)據(jù)安全的重要性

11．1．2信息系統(tǒng)安全

11．1．3常見的云安全風險

11．2云數(shù)據(jù)安全

11．2．1用戶數(shù)據(jù)安全

11．2．2日志管理

11．2．3權(quán)限和資源管理

11．3云應(yīng)用安全

11．3．1用戶管理

11．3．2身份認證

11．3．3網(wǎng)絡(luò)安全防護

11．4云上安全防護

11．4．1云數(shù)據(jù)加密

11．4．2云數(shù)據(jù)備份

11．4．3多因子驗證

11．4．4軟件更新

11．4．5端點安全保護

11．4．6VPN技術(shù)

11．5本章小結(jié)

習(xí)題11

第12章綜合實驗案例

12．1使用RDS進行MySQL數(shù)據(jù)庫操作

12．1．1實驗?zāi)康?/p>

12．1．2實驗環(huán)境

12．1．3實驗要求

12．1．4實驗步驟

12．2在阿里云進行Docker安裝部署及使用

12．2．1實驗?zāi)康?/p>

12．2．2實驗環(huán)境

12．2．3實驗要求

12．2．4實驗步驟

12．3在云環(huán)境下安裝Hadoop

12．3．1實驗?zāi)康?/p>

12．3．2實驗環(huán)境

12．3．3實驗要求

12．3．4實驗步驟

12．4基于云服務(wù)器ECS搭建云上博客系統(tǒng)

12．4．1實驗?zāi)康?/p>

12．4．2實驗環(huán)境

12．4．3實驗要求

12．4．4實驗步驟

12．5在阿里云進行Kubernetes部署及使用

12．5．1實驗?zāi)康?/p>

12．5．2實驗環(huán)境

12．5．3實驗要求

12．5．4實驗步驟

12．6本章小結(jié)

參考文獻