- 科学出版社
- 9787030772343
- 1版
- 527488
- 46258964-9
- 16开
- 2024-06
- 计算机类
- 本科
内容简介
云计算技术原理繁杂，新技术层出不穷，应用实践不断深化。本书包括并行计算、虚拟化、分布式系统、数据中心、OpenStack、容器和容器云、ApacheHadoop等内容，尝试从基本原理、主流技术和应用实践三个方面全面、系统地介绍云计算，帮助读者把握云计算的全局，厘清云计算的发展脉络。本书将科学性和实用性有机结合，引入云计算的最新技术，内容新颖、语言简明。
本书可以作为普通高等院校计算机、电子信息、自动化及相关专业的本科生或研究生的教材，帮助学生掌握云计算的基本原理，熟悉云计算的主流技术，熟练应用云计算技术分析和解决实际问题。本书也可以供对云计算技术感兴趣的工程技术人员参考。
本书可以作为普通高等院校计算机、电子信息、自动化及相关专业的本科生或研究生的教材，帮助学生掌握云计算的基本原理，熟悉云计算的主流技术，熟练应用云计算技术分析和解决实际问题。本书也可以供对云计算技术感兴趣的工程技术人员参考。
目录
第一章 云计算概论 1
第一节 云计算的基本概念 1
一、云计算的定义 2
二、云计算的基本特征 2
三、云计算的优势 3
第二节 服务模式 4
一、服务模式的类型 4
二、服务模式的比较 6
第三节 部署模型 7
一、私有云 7
二、公有云 8
三、社区云 8
四、混合云 8
五、虚拟私有云 9
六、多云 9
第四节 关键技术 9
一、互联网 10
二、并行计算与分布式计算 11
三、虚拟化 12
四、面向服务的计算 12
第五节 应用场景 14
一、大数据分析处理 14
二、应用软件开发 14
三、备份与恢复 14
四、社交媒体 15
五、高性能计算 15
六、X+云 15
第六节 云计算的起源和发展 15
第七节 云计算面临的挑战 17
一、安全 17
二、运营管理控制 17
三、可移植性 18
四、法律与合规 18
习题 18
第二章 并行计算 19
第一节 并行计算的基本概念 19
一、并行计算概述 19
二、并行计算和分布式计算的区别与联系 20
第二节 并行计算机体系结构 20
一、计算机系统的分类 20
二、并行计算机系统 21
三、互连网络 25
第三节 并行计算性能评价 28
一、基本性能参数 28
二、加速比定律 29
第四节 并行程序设计模型 32
一、数据并行模型 32
二、消息传递模型 33
三、共享存储模型 33
第五节 并行程序设计过程 33
一、划分 34
二、通信 35
三、组合 36
四、映射 37
第六节 MPI并行程序设计 38
一、MPI简介 38
二、MPI基本操作 38
三、MPI并行程序的基本模式 42
四、MPI程序的运行过程 42
习题 42
第三章 虚拟化 44
第一节 虚拟化概述 44
一、基本概念 44
二、虚拟化的层次 45
三、虚拟化的特征 46
四、虚拟化的类型 46
五、VMM的类型 48
第二节 CPU虚拟化 49
一、CPU的运行级别 50
二、虚拟化准则及条件 51
三、CPU的全虚拟化 53
四、CPU虚拟化方法的比较 58
第三节 内存虚拟化 58
一、x86的内存管理 59
二、内存虚拟化概述 63
第四节 I
O虚拟化 70
一、x86的I
O架构 71
二、I
O虚拟化概述及基于软件和硬件辅助的虚拟化 74
三、I
O设备的共享 81
第五节 网络虚拟化 82
一、网络虚拟化概述 82
二、基于软件的网络虚拟化 85
三、硬件辅助的网络虚拟化 87
习题 89
第四章 分布式系统 91
第一节 分布式计算与分布式系统 91
一、简介 91
二、分布式系统面临的问题和挑战 92
第二节 CAP理论与一致性协议 93
一、基本概念 93
二、CAP理论 94
三、一致性协议 95
四、Paxos 97
五、租约 98
六、Quo
um 100
第三节 分布式协调服务 101
一、Google Chu
y 101
二、Apache ZooKeepe
107
第四节 分布式存储系统原理 114
一、概述 114
二、数据分布 117
三、数据复制 119
四、数据备份 120
第五节 分布式文件系统 121
一、GFS 121
二、HDFS 127
三、Ceph 132
四、分布式文件系统的简单比较 138
第六节 分布式键值存储系统 138
一、Dynamo 139
二、
igta
le 142
三、H
ase 148
习题 153
第五章 数据中心 155
第一节 数据中心的评价与分级 155
一、数据中心的评价 155
二、数据中心的分级 159
第二节 基础设施 162
一、数据中心的选址 162
二、建筑与结构 164
三、功能区域划分 165
四、供配电系统 166
五、空调制冷系统 169
六、智能化系统 172
第三节 网络规划与设计 174
一、网络架构设计 174
二、网络设计 175
第四节 网络新技术 176
一、软件定义网络 176
二、网络功能虚拟化 180
三、大二层网络技术 183
习题 189
第六章 OpenStack 191
第一节 OpenStack简介 191
一、OpenStack是什么 191
二、OpenStack概览 192
三、OpenStack基金会与社区 193
四、OpenStack的发展 193
第二节 OpenStack的架构 194
一、概念架构 194
二、逻辑架构 195
三、物理架构 196
第三节 OpenStack的核心组件 197
一、控制面板（Ho
izon） 197
二、身份认证（Keystone） 198
三、镜像（Glance） 199
四、计算（Nova） 199
五、网络（Neut
on） 200
六、块存储（Cinde
） 202
七、对象存储（Swift） 202
第四节 OpenStack的部署 204
一、示例架构 204
二、网络方案 205
三、安装Linux 206
四、网络时间服务 208
五、OpenStack包 209
六、SQL数据库 209
七、消息队列服务 210
八、数据缓存服务 211
九、安装和部署Keystone 211
十、安装和部署镜像服务Glance 213
十一、安装和部署计算服务Nova 215
十二、安装和部署网络服务Neut
on 221
十三、安装和部署控制面板服务Ho
izon 224
十四、安装和部署块存储服务Cinde
226
十五、安装和部署对象存储服务Swift 230
习题 238
第七章 容器和容器云 240
第一节 概述 240
一、容器与虚拟机的区别 241
二、从容器到容器云 242
第二节 Docke
243
一、简介 243
二、Docke
的基本操作 244
三、Docke
的支撑技术 248
四、Docke
的基本原理 259
五、Docke
数据卷 263
六、Docke
网络 266
七、Docke
Swa
m 274
八、Docke
镜像 280
九、Docke
的安装及配置 281
第三节 Docke
Compose 283
一、简介 283
二、Docke
Compose应用模型 284
三、Docke
Compose配置文件 284
四、Docke
Compose常用命令 289
五、Docke
Compose应用示例 290
第四节 Ku
e
netes 292
一、Ku
e
netes简介 292
二、Ku
e
netes的体系结构 295
三、Ku
e
netes存储 298
四、Ku
e
netes网络 299
五、Ku
e
netes应用示例 306
习题 312
第八章 Apache Hadoop 313
第一节 Apache Hadoop简介 313
一、Hadoop的发展 314
二、Hadoop生态系统 314
三、Hadoop的特点 318
第二节 Hadoop YA
N 318
一、体系结构 318
二、应用提交过程 320
第三节 Hadoop Map
educe 321
一、Map
educe编程模型 322
二、Map
educe基本架构 323
三、Map
educe应用提交及执行流程 324
第四节 Hadoop集群搭建 325
一、系统规划 325
二、Hadoop集群搭建过程 326
第五节 Map
educe程序设计 332
习题 335
参考文献 337
第一节 云计算的基本概念 1
一、云计算的定义 2
二、云计算的基本特征 2
三、云计算的优势 3
第二节 服务模式 4
一、服务模式的类型 4
二、服务模式的比较 6
第三节 部署模型 7
一、私有云 7
二、公有云 8
三、社区云 8
四、混合云 8
五、虚拟私有云 9
六、多云 9
第四节 关键技术 9
一、互联网 10
二、并行计算与分布式计算 11
三、虚拟化 12
四、面向服务的计算 12
第五节 应用场景 14
一、大数据分析处理 14
二、应用软件开发 14
三、备份与恢复 14
四、社交媒体 15
五、高性能计算 15
六、X+云 15
第六节 云计算的起源和发展 15
第七节 云计算面临的挑战 17
一、安全 17
二、运营管理控制 17
三、可移植性 18
四、法律与合规 18
习题 18
第二章 并行计算 19
第一节 并行计算的基本概念 19
一、并行计算概述 19
二、并行计算和分布式计算的区别与联系 20
第二节 并行计算机体系结构 20
一、计算机系统的分类 20
二、并行计算机系统 21
三、互连网络 25
第三节 并行计算性能评价 28
一、基本性能参数 28
二、加速比定律 29
第四节 并行程序设计模型 32
一、数据并行模型 32
二、消息传递模型 33
三、共享存储模型 33
第五节 并行程序设计过程 33
一、划分 34
二、通信 35
三、组合 36
四、映射 37
第六节 MPI并行程序设计 38
一、MPI简介 38
二、MPI基本操作 38
三、MPI并行程序的基本模式 42
四、MPI程序的运行过程 42
习题 42
第三章 虚拟化 44
第一节 虚拟化概述 44
一、基本概念 44
二、虚拟化的层次 45
三、虚拟化的特征 46
四、虚拟化的类型 46
五、VMM的类型 48
第二节 CPU虚拟化 49
一、CPU的运行级别 50
二、虚拟化准则及条件 51
三、CPU的全虚拟化 53
四、CPU虚拟化方法的比较 58
第三节 内存虚拟化 58
一、x86的内存管理 59
二、内存虚拟化概述 63
第四节 I
O虚拟化 70
一、x86的I
O架构 71
二、I
O虚拟化概述及基于软件和硬件辅助的虚拟化 74
三、I
O设备的共享 81
第五节 网络虚拟化 82
一、网络虚拟化概述 82
二、基于软件的网络虚拟化 85
三、硬件辅助的网络虚拟化 87
习题 89
第四章 分布式系统 91
第一节 分布式计算与分布式系统 91
一、简介 91
二、分布式系统面临的问题和挑战 92
第二节 CAP理论与一致性协议 93
一、基本概念 93
二、CAP理论 94
三、一致性协议 95
四、Paxos 97
五、租约 98
六、Quo
um 100
第三节 分布式协调服务 101
一、Google Chu
y 101
二、Apache ZooKeepe
107
第四节 分布式存储系统原理 114
一、概述 114
二、数据分布 117
三、数据复制 119
四、数据备份 120
第五节 分布式文件系统 121
一、GFS 121
二、HDFS 127
三、Ceph 132
四、分布式文件系统的简单比较 138
第六节 分布式键值存储系统 138
一、Dynamo 139
二、
igta
le 142
三、H
ase 148
习题 153
第五章 数据中心 155
第一节 数据中心的评价与分级 155
一、数据中心的评价 155
二、数据中心的分级 159
第二节 基础设施 162
一、数据中心的选址 162
二、建筑与结构 164
三、功能区域划分 165
四、供配电系统 166
五、空调制冷系统 169
六、智能化系统 172
第三节 网络规划与设计 174
一、网络架构设计 174
二、网络设计 175
第四节 网络新技术 176
一、软件定义网络 176
二、网络功能虚拟化 180
三、大二层网络技术 183
习题 189
第六章 OpenStack 191
第一节 OpenStack简介 191
一、OpenStack是什么 191
二、OpenStack概览 192
三、OpenStack基金会与社区 193
四、OpenStack的发展 193
第二节 OpenStack的架构 194
一、概念架构 194
二、逻辑架构 195
三、物理架构 196
第三节 OpenStack的核心组件 197
一、控制面板（Ho
izon） 197
二、身份认证（Keystone） 198
三、镜像（Glance） 199
四、计算（Nova） 199
五、网络（Neut
on） 200
六、块存储（Cinde
） 202
七、对象存储（Swift） 202
第四节 OpenStack的部署 204
一、示例架构 204
二、网络方案 205
三、安装Linux 206
四、网络时间服务 208
五、OpenStack包 209
六、SQL数据库 209
七、消息队列服务 210
八、数据缓存服务 211
九、安装和部署Keystone 211
十、安装和部署镜像服务Glance 213
十一、安装和部署计算服务Nova 215
十二、安装和部署网络服务Neut
on 221
十三、安装和部署控制面板服务Ho
izon 224
十四、安装和部署块存储服务Cinde
226
十五、安装和部署对象存储服务Swift 230
习题 238
第七章 容器和容器云 240
第一节 概述 240
一、容器与虚拟机的区别 241
二、从容器到容器云 242
第二节 Docke
243
一、简介 243
二、Docke
的基本操作 244
三、Docke
的支撑技术 248
四、Docke
的基本原理 259
五、Docke
数据卷 263
六、Docke
网络 266
七、Docke
Swa
m 274
八、Docke
镜像 280
九、Docke
的安装及配置 281
第三节 Docke
Compose 283
一、简介 283
二、Docke
Compose应用模型 284
三、Docke
Compose配置文件 284
四、Docke
Compose常用命令 289
五、Docke
Compose应用示例 290
第四节 Ku
e
netes 292
一、Ku
e
netes简介 292
二、Ku
e
netes的体系结构 295
三、Ku
e
netes存储 298
四、Ku
e
netes网络 299
五、Ku
e
netes应用示例 306
习题 312
第八章 Apache Hadoop 313
第一节 Apache Hadoop简介 313
一、Hadoop的发展 314
二、Hadoop生态系统 314
三、Hadoop的特点 318
第二节 Hadoop YA
N 318
一、体系结构 318
二、应用提交过程 320
第三节 Hadoop Map
educe 321
一、Map
educe编程模型 322
二、Map
educe基本架构 323
三、Map
educe应用提交及执行流程 324
第四节 Hadoop集群搭建 325
一、系统规划 325
二、Hadoop集群搭建过程 326
第五节 Map
educe程序设计 332
习题 335
参考文献 337
