云计算实战

目 录

第1章　云计算与AWS 1

1.1　云计算的概念 1

1.1.1　什么是云计算 1

1.1.2　云计算的服务形式（IaaS、PaaS和SaaS） 2

1.2　云计算的发展和优势 4

1.2.1　云计算的演化发展 5

1.2.2　云计算的优势 6

1.3　亚马逊云计算服务AWS 7

1.3.1　行业巨头AWS 7

1.3.2　AWS优势 9

1.4　世界技能大赛——云计算比赛 10

1.4.1　大赛简介 10

1.4.2　云计算项目 11

习题 16

参考文献 17

第2章　AWS基础设施 18

2.1　云计算的优势 18

2.2　良好的云计算架构 20

2.3　基础设施及服务 21

2.3.1　数据中心 21

2.3.2　可用区（AZ） 21

2.3.3　区域（Region） 22

2.3.4　全球基础设施 22

2.3.5　AWS全球基础架构安全 24

2.4　AWS服务 25

2.4.1　AWS服务与传统网络 25

2.4.2　AWS服务架构 26

2.4.3　AWS服务介绍 27

2.5　注册AWS账户 29

2.6　**个AWS服务 32

2.6.1　创建EC2实例 32

2.6.2　测试EC2实例 38

2.6.3　反思与改进 43

2.7　AWS帮助 45

2.7.1　AWS培训 45

2.7.2　AWS认证 46

2.7.3　AWS学习资源 48

习题 48

参考文献 48

第3章　计算服务 49

3.1　亚马逊弹性计算云EC2 49

3.1.1　EC2介绍[1] 49

3.1.2　AMI映像 50

3.1.3　实例 52

3.1.4　EC2网络与安全 58

3.1.5　存储[1] 59

3.1.6　创建EC2实例[2] 61

3.1.7　EC2 负载均衡[1] 66

3.1.8　EC2自动缩放组[1] 69

3.2　AWS Lambda 无服务器计算服务 74

3.2.1　Lambda 的背景及介绍[1] 74

3.2.2　Lambda 的使用 75

3.3　AWS Batch批处理服务 92

3.3.1　Batch介绍[1] 92

3.3.2　Batch的作业配置[4] 94

3.4　Amazon ECS 容器服务 105

3.4.1　ECS简介[1] 105

3.4.2　ECS集群配置[2][4] 105

3.4.3　ECS任务定义 107

习题 110

参考文献 111

第4章　存储服务 112

4.1　可扩展云存储S3 112

4.1.1　S3存储桶基本操作 113

4.1.2　静态网站托管 119

4.2　低成本归档存储Glacier 124

4.2.1　创建生命周期规则 124

4.2.2　测试Glacier与生命周期规则 126

4.3　弹性块存储EBS 127

4.3.1　创建EBS卷 127

4.3.2　实例挂载EBS卷 128

4.3.3　创建及恢复EBS快照 131

习题 133

参考文献 133

第5章　数据库服务 134

5.1　关系型数据库服务Amazon RDS 134

5.1.1　Amazon Aurora数据库 135

5.1.2　MySQL数据库 143

5.1.3　MariaDB数据库 148

5.1.4　PostgreSQL数据库 150

5.1.5　Oracle数据库 153

5.1.6　Microsoft SQL Server数据库 156

5.2　非关系型数据库服务Amazon DynamoDB 159

5.2.1　DynamoDB 核心组件 160

5.2.2　使用AWS CLI访问 DynamoDB数据库 165

5.2.3　AWS DynamoDB 基础使用 168

5.3　缓存服务Amazon ElastiCache 173

5.3.1　MemCache缓存服务 173

5.3.2　Redis缓存服务 175

5.4　数据仓库服务Amazon Redshift 178

5.4.1　开始使用Amazon Redshift数据仓库服务 179

5.4.2　创建 IAM 角色 179

5.4.3　启动Amazon Redshift集群 182

5.4.4　连接到Amazon Redshift集群 182

5.5　数据库迁移服务 186

5.5.1　AWS DMS工作原理 187

5.5.2　开始使用AWS DMS数据库迁移服务 188

5.5.3　创建复制实例 188

5.5.4　指定源终端节点和目标终端节点 189

5.5.5　创建任务 191

5.5.6　查看数据库迁移任务 193

习题 195

参考文献 195

第6章　网络服务 196

6.1　VPC基础 196

6.1.1　基础概念 197

6.1.2　默认VPC的配置 199

6.1.3　默认VPC配置讲解 201

6.1.4　默认VPC部分配置AWS CLI输出 204

6.2　向导创建VPC 205

6.2.1　VPC及子网创建 206

6.2.2　路由表及Internet网关创建 207

6.2.3　ACL及安全组创建 208

6.2.4　AWS CLI命令下配置输出 209

6.3　自定义创建VPC 213

6.3.1　子网创建 214

6.3.2　Igw网关创建 216

6.3.3　NAT网关创建 218

6.3.4　AWS CLI配置输出 221

6.4　创建对等连接 225

6.4.1　创建两个公有子网VPC 225

6.4.2　配置对等连接 226

6.4.3　对等连接配置AWS CLI输出 226

习题 230

参考文献 230

第7章　安全防护 231

7.1　账户安全 231

7.1.1　IAM管理 231

7.1.2　IAM用户权限设置 233

7.1.3　IAM角色管理 237

7.2　网络环境安全 239

7.2.1　ACL管理设置 240

7.2.2　安全组设置 253

7.2.3　网关设置 262

7.2.4　NAT实例设置 269

7.3　安全组件 277

7.3.1　WAF & Shield安全管理服务 277

7.3.2　AWS Certificate Manager证书管理服务 288

7.3.3　AWS KMS 秘钥管理服务 293

7.3.4　安全管理服务应用 301

习题 303

参考文献 303

第8章　AWS推荐框架 304

8.1　AWS良好架构框架 304

8.1.1　卓越运营支柱 305

8.1.2　安全性支柱 306

8.1.3　可靠性支柱 308

8.1.4　性能效率支柱 309

8.1.5　成本优化支柱 311

8.1.6　一般设计原则 311

8.2　构建可伸缩的架构 312

8.2.1　弹性伸缩 312

8.2.2　AWS Auto Scaling服务 313

8.2.3　AWS Auto Scaling的配置 315

8.2.4　可伸缩的Web应用程序服务架构 318

8.3　构建容错的架构 319

8.3.1　容错的机制 319

8.3.2　AWS中的容错组件 321

8.3.3　基于多可用区的容错架构 323

8.4　构建安全的架构 326

8.4.1　责任共担模型 326

8.4.2　权限管理 327

8.4.3　数据保护 328

8.4.4　操作系统及应用程序安全 329

8.4.5　保护基础设施安全 330

8.4.6　示例：构建安全Web服务 331

习题 333

参考文献 333

第9章　Web应用部署 335

9.1　AWS 部署服务组件 335

9.1.1　组件简介 336

9.1.2　组件常见功能 338

9.2　AWS Elastic Beanstalk 341

9.2.1　AWS EB简介 341

9.2.2　AWS EB部署Web应用 342

9.3　Docker应用部署 345

9.3.1　Docker部署Rocket.Chat 346

9.3.2　AWS ECS部署Rocket.Chat 348

9.4　高可用Web应用部署 354

9.4.1　Nextcloud简介 354

9.4.2　简易部署 355

9.4.3　搭建数据库缓存 358

9.4.4　弹性架构 360

9.5　Elastic Beanstalk命令行界面（EB CLI） 361

9.5.1　安装EB CLI 361

9.5.2　配置EB CLI 363

习题 366

参考文献 367

第10章　成本管理 368

10.1　AWS计费方式 368

10.2　基本定价性能 369

10.2.1　Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2） 369

10.2.2　Amazon Relational Database Service（Amazon RDS） 370

10.2.3　Amazon Simple Storage Service（Amazon S3） 372

10.2.4　Amazon CloudFront 372

10.3　成本管理器的使用 372

10.3.1　启用成本管理器 373

10.3.2　成本管理器的访问控制 374

10.3.3　成本管理器的使用 375

10.4　利用预算管理成本 377

习题 382

参考文献 384

第11章　开发运维 385

11.1　AWS Command Line Interface（CLI） 385

11.1.1　AWS CLI的安装配置 385

11.1.2　AWS CLI常用命令 386

11.2　AWS系统管理器Systems Manager（ssm） 387

11.2.1　Systems Manager（ssm）主要功能 388

11.2.2　Systems Manager（ssm）应用实例 389

11.3　AWS CloudFormation 395

11.3.1　AWS CloudFormation基础操作 395

11.3.2　AWS CloudFormation应用实例 400

11.4　Amazon CloudWatch 403

11.5　AWS CloudTrail 404

11.6　AWS Config 405

11.7　运维综合案例 405

习题 410

参考文献 411

第12章　AWS GameDay 412

12.1　GameDay与世界技能大赛 412

12.2　GameDay功能解析 413

12.2.1　仪表盘Dashboard 414

12.2.2　计分板Scoreboard 416

12.3 GameDay比赛案例解析 416

12.4 GameDay实战心得 419

习题 420

参考文献 420

第13章　Jam平台 421

13.1　关于Jam平台 421

13.1.1　Jam的不同种类划分 421

13.1.2　Jam平台在第45届世界技能大赛中 422

13.1.3　Jam和AWS 423

13.1.4　Jam平台和GameDay平台 423

13.1.5　Jam的核心 423

13.2　使用Jam平台 424

13.2.1　注册Jam账号 424

13.2.2　开始Jam挑战 425

13.2.3　使用线索 426

13.2.4　加入新的Jam会话 427

13.2.5　完成相应挑战 427

13.3　Jam挑战解析 428

13.3.1　案例“寻找遗留的秘密” 428

13.3.2　案例“黑客篡改” 430

参考文献 432

第14章　云计算实训平台 433

14.1　背景介绍 434

14.1.1　背景 434

14.1.2　云计算实训平台背景 434

14.2　实验系统 435

14.2.1　实验系统概述 435

14.2.2　实验列表清单 437

14.3　竞赛系统 440

14.3.1　竞赛系统概述 440

14.3.2　系统功能介绍 443

14.3.3　比赛样题剖析 444

14.4　挑战系统 448

参考文献 453