云计算基础教程(第2版)/程克非

第 一篇　基础篇



第　1章 绪论　2

1.1　云计算的概念与特征　2

1.1.1　云计算的基本概念　2

1.1.2　云计算的基本特征　3

1.2　云计算的简史　3

1.3　云计算的发展现状　6

1.3.1　市场规模分析　6

1.3.2　业务模式分析　8

1.4　云计算的发展趋势　19

1.4.1　国内外总体发展趋势　19

1.4.2　云计算未来发展方向　20

1.5　云计算的适用条件　21

1.5.1　云计算的优势和带来的变革　21

1.5.2　云计算技术的优点　25

1.5.3　云计算技术的缺点　27

本章习题　27

第　2章 云计算架构及其标准化　28

2.1　云计算架构　28

2.1.1　云计算基础架构　28

2.1.2　阿里云和Node.js　30

2.2　云计算国际标准化状况　33

2.3　云计算国内标准化状况　36

本章习题　38



第二篇　技术篇



第3章　云存储　40

3.1　云存储的概念　40

3.2　云存储技术简介　41

3.2.1　云存储的结构模型　41

3.2.2　云存储技术的两种架构　43

3.2.3　云存储的种类及适合的应用　44

3.3　云存储技术的应用及其面临的问题　46

3.3.1　云存储的应用领域　46

3.3.2　云存储技术面临的问题　46

3.3.3　云存储安全问题　47

3.3.2　私有云存储　48

3.3.2　个人云盘关闭　49

本章习题　50

第4章　云服务　51

4.1　云服务概述　51

4.1.1　云服务简介　51

4.1.2　云服务的产生和发展　51

4.1.3　云服务的优缺点　53

4.2　云服务的类型　54

4.2.1　SaaS　56

4.2.2　PaaS　58

4.2.3　IaaS　61

4.3　云部署模型　64

本章习题　65

第5章　虚拟化　66

5.1　虚拟化技术简介　66

5.2　虚拟化的意义　67

5.3　虚拟化的架构　68

5.4　虚拟化的业界解决方案　71

5.4.1　基于VirtualBox的虚拟化技术　71

5.4.2　基于VMware的虚拟化技术　73

5.4.3　基于KVM的硬件虚拟化技术　75

5.4.4　基于Xen的虚拟化系统　78

本章习题　95

第6章　云安全　96

6.1　云计算的安全问题　96

6.2　云计算安全的技术手段　97

6.2.1　云安全框架　97

6.2.2　数据安全　98

6.2.3　应用安全　100

6.2.4　虚拟化安全　103

6.3　云安全分类　105

6.3.1　位置安全　105

6.3.2　信息安全　106

6.4　云安全的分技术手段　107

本章习题　108



第三篇　应用篇



第7章　云计算主流解决方案　110

7.1　Google云计算技术　110

7.1.1　Google Cloud Platform　110

7.1.2　Google File System　111

7.1.3　并行数据处理MapReduce　111

7.1.4　分布式锁服务Chubby　112

7.1.5　分布式结构化数据表Bigtable　112

7.2　Amazon云计算方案　112

7.2.1　简介　112

7.2.2　Amazon Web Services　112

7.2.3　弹性计算云EC2　113

7.2.4　简单存储服务S3　113

7.2.5　数据库服务SimpleDB　114

7.3　阿里云云计算方案　115

7.3.1　简介　115

7.3.2　飞天操作系统　115

7.3.3　盘古分布式文件系统　117

7.3.3　伏羲分布式调度系统　117

7.4　Oracle云计算方案　120

7.4.1　简介　120

7.4.2　Oracle云计算战略　120

7.4.3　Oracle PaaS　121

7.4.4　Oracle IaaS　122

7.5　微软云计算Microsoft Azure方案　123

7.5.1　简介　123

7.5.2　微软云计算参考架构　125

7.6　开源云计算解决方案　126

7.6.1　Proxmox VE简述　126

7.6.2　Opennebula简述　126

7.6.3　Hadoop简述　127

7.6.4　OpenStack简述　127

本章习题　127

第8章　云计算与移动互联网　128

8.1　云计算与移动互联网　128

8.1.1　移动互联网的发展概况　128

8.1.2　云计算助力移动互联网发展　129

8.1.3　移动互联网云计算产业链分析　131

8.1.4　移动互联网云计算技术的现状　133

8.2　云计算与物联网　134

8.2.1　物联网概述　135

8.2.2　物联网与云计算的关系　138

8.2.3　云计算在典型物联网行业中的应用　140

本章习题　145

第9章　云计算与大数据　146

9.1　概述　146

9.1.1　大数据的概念　146

9.1.2　大数据发展概况　147

9.1.3　大数据发展趋势　149

9.1.4　云计算与大数据的关系　151

9.2　大数据的应用　152

9.2.1　大数据产业链　153

9.2.2　大数据核心技术　154

9.2.3　大数据应用领域　159

本章习题　161



第四篇　实践篇

第　10章 从高性能计算开始　163

10.1　对称多处理　163

10.2　大规模并行处理机　164

10.3　集群系统　165

10.4　消息传递接口　168

10.4.1　MPICH　169

10.4.2　OpenMP　172

10.5　集群系统的管理与任务　177

10.5.1　XCAT简介　177

10.5.2　XCAT的配置　177

10.5.3　使用XCAT安装计算节点　178

10.5.4　使用XCAT管理计算节点　181

10.6　PBS　182

10.6.1　PBS的安装　185

10.6.2　PBS的配置　185

10.6.3　PBS的作业管理　186

10.7　MAUI　190

10.8　Ganglia　191

10.8.1　Ganglia的安装　192

10.8.2　Ganglia的配置　192

10.8.3　Ganglia的资源监控　193

10.9　Nagios　198

10.9.1　Nagios的安装　199

10.9.2　Nagios监控端的配置　199

10.9.3　Nagios被监控端的配置　204

10.9.4　Nagios的资源监控　204

10.10　高性能计算的应用　210

本章习题　213

第　11章 以虚拟化技术为前提　214

11.1　VMware虚拟机　214

11.1.1　VMware虚拟机的安装　214

11.1.2　虚拟机的创建　214

11.1.3　虚拟机的启动（Ubuntu）　216

11.1.4　ESXi的配置与管理　217

11.2　VirtualBox的安装与配置　224

11.2.1　VirtualBox的安装　224

11.2.2　虚拟机的创建　226

11.3　Xen的安装与配置　226

11.3.1　Xen的安装　228

11.3.2　Xen的配置　231

11.3.3　资源分配　233

11.3.4　虚拟机的创建与使用　234

11.4　KVM与QEMU　239

11.4.1　内核模块的配置与安装　239

11.4.2　虚拟硬盘的创建　241

11.4.3　资源的分配　241

11.4.4　虚拟机的创建与启动　242

11.4.5　虚拟机资源的重分配　244

11.4.6　虚拟机的迁移　245

本章习题　247

第　12章 以分布式文件系统和为基础　248

12.1　网络块设备　248

12.1.1　网络块设备及其实现GNBD　248

12.1.2　GNBD的配置　249

12.2　HDFS　250

12.2.1　HDFS概述　250

12.2.2　HDFS的构建与配置　251

12.3　GlusterFS　254

12.3.1　GlusterFS简介　254

12.3.2　GlusterFS的特点　255

12.3.3　GlusterFS的架构和工作流程简介　255

12.4　NFS　256

12.4.1　NFS简介　256

12.4.2　NFS的安装与配置　256

12.5　LVM和RAID　257

12.5.1　LVM简介　257

12.5.2　RAID简介　257

13.5.3　LVM的创建　258

12.6　LVM环境下的RAID　259

12.6.1　将分区标识为RAID分区　259

12.6.2　建立RAID设备及定义

RAID盘　260

12.6.3　格式化RAID设备　260

12.6.4　让RAID设备在每次重启

都生效　260

12.6.5　挂载RAID设备　261

本章习题　261

第　13章 以管理为核心　262

13.1　Libvirt　262

13.1.1　Libvirt简介　262

13.1.2　Libvirt的主要目标　262

13.1.3　Libvirt的主要功能　262

13.1.4　Libvirt的架构及工作方式　263

13.1.5　Libvirt现在支持的虚拟机　265

13.2　Proxmox　265

13.2.1　Proxmox简介　265

13.2.2　Proxmox的使用方法　266

13.2.3　Proxmox4.0版本简介　272

13.3　OpenStack　273

13.3.1　OpenStack简介　273

13.3.2　Fuel　278

13.3.3　OpenStack安装　279

本章习题　299

第　14章 以服务为目的　300

14.1　Hadoop生态系统概述　301

14.2　Hadoop平台构建　319

14.2.1　环境准备　319

14.2.2　安装jdk　320

14.2.3　安装Hadoop　321

14.2.4　在eclipse上配置Hadoop

开发环境　328

14.2.5　Hive安装配置　334

14.2.6　Hbase安装配置　342

14.2.7　安装Zookeeper　344

14.2.8　Hadoop集群配置HA高可用集群(High Cluster)　347

14.3　WordCount案例　354

14.4　DNS解析案例　359

本章习题　369

结束语　370

参考文献　371

引用资源　377