- 高等教育出版社
- 9787040611755
- 1版
- 499661
- 44259707-6
- 平装
- 16开
- 2023-12-07
- 450
- 300
- 计算机科学与技术、数据科学与大数据技术
- 本科 研究生及以上
云计算技术是如今软件尤其是各行业应用软件工程项目重要且关键性的支撑技术之一。使用云的方式构建行业应用软件是软件工程领域的重要发展方向,也是行业细分之后提高软件研发效率,降低工程成本,提升工程质量的重要手段。
本书入选教育部高等学校软件工程专业教学指导委员会组织编写的“软件工程专业系列教材”。全书系统介绍云计算的相关概念、技术、工具与平台,有助于读者理解云计算的基本思想,深入体会软件、服务和工程三者在云计算中的作用和意义,掌握云计算的相关技术,了解业界代表性的新发展方向,并能运用云计算技术进行云应用开发。全书分为5部分,共12章。第一部分(第1~3章)介绍云计算的基础理念,第二部分(第4~5章)介绍虚拟化,第三部分(第6~10章)介绍存储与计算,第四部分(第11章)介绍运行管控策略,第五部分(第12章)介绍业界代表性发展方向Serverless。针对软件工程专业人才动手实践能力培养,本书设计了云的初体验、计算练习以及基于Serverless进行各种类型的应用开发等实验内容。书中还包含大量的实际练习,与日常生产生活中的实际应用相结合,介绍如何使用业界典型产品、工具与平台,强调学习与实践相结合,学以致用。
本书可作为高校计算机科学与技术、软件工程相关专业云计算课程教材,也可供软件行业工程技术人员学习参考。
前辅文
第一部分 基础理念
第1章 初识云计算
1.1 引言
1.1.1 什么是云计算
1.1.2 数据量增大给计算机系统带来的挑战
1.1.3 从软件工程的角度看云计算
1.1.4 产生云计算的服务需求
1.2 云计算的发展历程
1.2.1 超级计算
1.2.2 集群计算
1.2.3 分布式计算
1.2.4 网格计算
1.2.5 效用计算
1.3 云计算的基本概念
思考题
实验1 云之初体验
实验1.1 虚拟机体验
实验1.2 IaaS体验
实验1.3 PaaS体验
第2章 云计算与服务
2.1 服务
2.1.1 服务的基本概念
2.1.2 服务的供需与资源池
2.1.3 服务资源池的共性问题
2.2 IT云服务
2.2.1 IT云服务的分类
2.2.2 IT云服务的特点
2.3 典型应用
2.3.1 服务化案例
2.3.2 DevOps软件工程模式
2.3.3 中台
思考题
第3章 代表性云服务
3.1 基础设施即服务
3.2 平台即服务
3.3 软件即服务
思考题
第二部分 虚拟化
第4章 虚拟化技术
4.1 虚拟化技术概述
4.1.1 云计算与虚拟化
4.1.2 什么是服务器
4.1.3 服务器管理问题
4.2 虚拟机虚拟化
4.2.1 计算虚拟化
4.2.2 存储虚拟化
4.2.3 设备与I/O虚拟化
4.2.4 网络虚拟化
4.3 容器虚拟化
4.4 广义虚拟化
思考题
第5章 虚拟化资源管理工具
5.1 虚拟化资源管理工具概述
5.2 虚拟机管理
5.2.1 镜像管理
5.2.2 计算管理
5.2.3 权限管理
5.2.4 网络管理
5.2.5 存储管理
5.3 容器管理
思考题
第三部分 存储与计算
第6章 云存储
6.1 云存储基础
6.1.1 存储需求
6.1.2 单机文件系统
6.1.3 云存储设计思路
6.2 分布式文件系统
6.2.1 典型架构
6.2.2 读写操作
6.3 非关系数据库NoSQL
6.3.1 列族数据库
6.3.2 键值对数据库
6.3.3 结构化文档数据库
6.3.4 图数据库
6.4 云存储应用
6.4.1 代表性云存储应用
6.4.2 构建小型云盘系统
思考题
第7章 批量计算
7.1 批量计算的基本概念
7.2 代表性计算架构MapReduce
7.2.1 MapReduce的计算架构
7.2.2 MapReduce的实现原理
7.2.3 MapReduce的典型算例
7.2.4 MapReduce的算法设计思路
7.3 MapReduce部署执行时的参数设置
思考题
实验2 计算练习
实验2.1 倒排索引练习
实验2.2 表连接练习
实验2.3 大矩阵乘法练习
第8章 流式计算
8.1 流式计算的基本概念
8.2 流式计算的典型算例
8.3 流式计算的拓扑设计技巧
思考题
实验3 投票实时统计练习
第9章 图计算
9.1 图的定义
9.2 图计算的基本过程
9.3 高阶顶点计算
9.4 典型算例
思考题
实验4 传播效果分析练习
第10章 典型存储与计算框架
10.1 Hadoop框架
10.1.1 Hadoop简介
10.1.2 Hadoop分布式文件系统HDFS
10.1.3 Hadoop MapReduce框架
10.1.4 Hadoop YARN资源管理器
10.1.5 Hadoop HBase数据库
10.2 Spark计算引擎
10.3 Storm分布式实时计算系统
10.4 Kafka分布式流处理平台
10.5 其他框架
第四部分 运行管控策略
第11章 控制策略与保障技术
11.1 一致性保持
11.1.1 CAP理论
11.1.2 数据库主从同步机制
11.1.3 Quorum同步机制
11.1.4 无主控分布式架构的自治投票策略Paxos
11.1.5 实用拜占庭容错算法PBFT
11.1.6 无主控架构的一致性管控方法Gossip
11.2 容错
11.2.1 分布式文件系统容错
11.2.2 MapReduce容错
11.3 任务分配算法
11.3.1 直接哈希分配算法
11.3.2 Ring算法
11.3.3 改进的Ring算法
11.4 分布式协调服务
11.5 时间片机制
思考题
第五部分 发展方向
第12章 云计算技术Serverless
12.1 Serverless简介
12.2 Serverless架构
实验5 Serverless开发
实验5.1 创建Hello World函数
实验5.2 工作日程表创建Todo List应用
实验5.3 部署红白机小游戏
实验5.4 部署一个Django Blog到阿里云Serverless
实验5.5 快速搭建基于人工智能的目标检测系统
思考题
参考文献