新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造。黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力,深入實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,開(kāi)辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)。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(zé)任。高等教育要堅(jiān)持國(guó)家戰(zhàn)略引領(lǐng),聚焦重大需求布局,推進(jìn)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(jì)算的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)60年代的虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，IBM等公司開(kāi)發(fā)了虛擬機(jī)監(jiān)視器(Hypervisor)等技術(shù)，支持多個(gè)操作系統(tǒng)能夠在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行，為云計(jì)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(kāi)始意識(shí)到通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接和共享資源可以實(shí)現(xiàn)更高效的計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，為云計(jì)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(jì)算始于近幾年。
2006年，亞馬遜推出了彈性計(jì)算云(EC2)服務(wù)，這標(biāo)志著云計(jì)算開(kāi)始進(jìn)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(jì)算和存儲(chǔ)資源，極大地推動(dòng)了云計(jì)算的發(fā)展。
隨著云計(jì)算的發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)開(kāi)始滲透到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。從企業(yè)級(jí)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(jì)算正加速推動(dòng)著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。它提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力、存儲(chǔ)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(cè)。
本書(shū)全面講解了云計(jì)算的基本概念和核心技術(shù)，以及云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用，深入探討了各種云計(jì)算模型、服務(wù)和架構(gòu)。同時(shí)，還介紹了云安全、數(shù)據(jù)隱私以及云計(jì)算的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。本書(shū)盡量以簡(jiǎn)潔清晰的語(yǔ)言闡述復(fù)雜的概念，并結(jié)合實(shí)際案例和示例進(jìn)行說(shuō)明。
本書(shū)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(shí)驗(yàn)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(shū)是集體智慧的結(jié)晶，全書(shū)由郭曉梅主編，張涵、曹呈健、孫卉、王陳龍溢、周源祥為本書(shū)做出了重要貢獻(xiàn)，在此表示衷心的感謝！
鑒于編者水平有限，書(shū)中的疏漏在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
作者
2025年1月
第1章云計(jì)算概述
1．1云計(jì)算的基本概念與發(fā)展歷程
1．1．1云計(jì)算的基本概念
1．1．2云計(jì)算的發(fā)展歷程
1．2云計(jì)算的服務(wù)類型
1．2．1云計(jì)算的服務(wù)模式
1．2．2云計(jì)算的部署模式
1．3云計(jì)算與大數(shù)據(jù)和人工智能
1．3．1云計(jì)算與大數(shù)據(jù)
1．3．2云計(jì)算與人工智能
1．3．3云計(jì)算與大數(shù)據(jù)和人工智能的關(guān)系
1．4云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)與未來(lái)
1．4．1云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)
1．4．2云計(jì)算的前沿技術(shù)與未來(lái)
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(diǎn)
2．1．3虛擬化技術(shù)的分類
2．1．4虛擬機(jī)
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(chǔ)虛擬化
2．4．1存儲(chǔ)虛擬化簡(jiǎn)介
2．4．23種不同層次的存儲(chǔ)虛擬化
2．4．3存儲(chǔ)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(jiǎn)介
2．5．2網(wǎng)絡(luò)虛擬化的特點(diǎn)
2．6本章小結(jié)
習(xí)題2
第3章Amazon云計(jì)算
3．1Amazon云計(jì)算的概述
3．1．1Amazon云計(jì)算簡(jiǎn)介
3．1．2Amazon云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)
3．2Amazon云計(jì)算的計(jì)算服務(wù)
3．2．1基于虛擬機(jī)的EC2服務(wù)
3．2．2基于Docker的ECS服務(wù)
3．2．3無(wú)服務(wù)器的Lambda服務(wù)
3．3Amazon云計(jì)算的存儲(chǔ)服務(wù)
3．3．1基于對(duì)象存儲(chǔ)的S3服務(wù)
3．3．2基于塊存儲(chǔ)的EBS服務(wù)
3．3．3基于文件存儲(chǔ)的EFS服務(wù)
3．4Amazon云計(jì)算的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)
3．4．1關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)Aurora
3．4．2NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)DynamoDB
3．4．3內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)ElastiCache
3．4．4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)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(jiǎn)介
4．1．2OpenStack的應(yīng)用環(huán)境
4．2OpenStack的六大核心組件
4．2．1計(jì)算服務(wù)Nova
4．2．2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)Neutron
4．2．3塊存儲(chǔ)服務(wù)Cinder
4．2．4對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)Swift
4．2．5身份認(rèn)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(jì)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(kāi)放的開(kāi)發(fā)和社區(qū)貢獻(xiàn)機(jī)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(jī)的對(duì)比
5．1．3容器的發(fā)展史
5．2Docker簡(jiǎn)介
5．2．1Docker的概念
5．2．2Docker公司
5．2．3Docker的發(fā)展史
5．3一個(gè)簡(jiǎn)單的Docker實(shí)例
5．3．1安裝Docker
5．3．2運(yùn)行一個(gè) Docker實(shí)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(jìn)化后的引擎
5．5．3容器命令
5．6持久化存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
5．6．1持久化存儲(chǔ)
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(jìn)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(jiǎn)介
6．1．2Kubernetes的優(yōu)勢(shì)
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(zhǔn)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(jiǎn)介
6．7．2安裝Helm
6．7．3使用Helm
6．7．4自定義chart
6．8存儲(chǔ)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(shì)
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(tái)
7．2．3開(kāi)源的平臺(tái)
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(jì)算
7．4．1函數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)介
7．4．2函數(shù)計(jì)算的工作原理
7．4．3函數(shù)計(jì)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(shì)
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(jiǎn)介
8．1．2Hadoop發(fā)展簡(jiǎn)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(chǔ)HDFS
8．2．2任務(wù)調(diào)度與資源分配YARN
8．2．3數(shù)據(jù)計(jì)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(jiǎn)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(kāi)放平臺(tái)
9．2．1飛天開(kāi)放平臺(tái)的組成
9．2．2分布式協(xié)調(diào)服務(wù)(女媧)
9．2．3遠(yuǎn)程過(guò)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(jì)算
9．3．2存儲(chǔ)服務(wù)
9．3．3數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算數(shù)據(jù)中心概述
10．1．1云計(jì)算數(shù)據(jù)中心簡(jiǎn)介
10．1．2云計(jì)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(jì)算數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)
10．2．1云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)
10．2．2云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的功能與架構(gòu)
10．3云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施
10．3．1服務(wù)器和計(jì)算設(shè)備
10．3．2存儲(chǔ)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(jì)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(shì)
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(jiàn)的云安全風(fēng)險(xiǎn)
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(rèn)證
11．3．3網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)
11．4云上安全防護(hù)
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(yàn)證
11．4．4軟件更新
11．4．5端點(diǎn)安全保護(hù)
11．4．6VPN技術(shù)
11．5本章小結(jié)
習(xí)題11
第12章綜合實(shí)驗(yàn)案例
12．1使用RDS進(jìn)行MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)操作
12．1．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
12．1．2實(shí)驗(yàn)環(huán)境
12．1．3實(shí)驗(yàn)要求
12．1．4實(shí)驗(yàn)步驟
12．2在阿里云進(jìn)行Docker安裝部署及使用
12．2．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
12．2．2實(shí)驗(yàn)環(huán)境
12．2．3實(shí)驗(yàn)要求
12．2．4實(shí)驗(yàn)步驟
12．3在云環(huán)境下安裝Hadoop
12．3．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
12．3．2實(shí)驗(yàn)環(huán)境
12．3．3實(shí)驗(yàn)要求
12．3．4實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
12．4．2實(shí)驗(yàn)環(huán)境
12．4．3實(shí)驗(yàn)要求
12．4．4實(shí)驗(yàn)步驟
12．5在阿里云進(jìn)行Kubernetes部署及使用
12．5．1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
12．5．2實(shí)驗(yàn)環(huán)境
12．5．3實(shí)驗(yàn)要求
12．5．4實(shí)驗(yàn)步驟
12．6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
書(shū)單推薦
