云计算导论

目 录 第1章 云计算概述 1 1.1 云计算的产生背景 1 1.1.1 云计算的由来 1 1.1.2 大数据与云计算 3 1.2 云计算的定义及特点 5 1.2.1 云计算的定义 6 1.2.2 云计算的特点 7 1.3 云计算的发展 9 1.3.1 云计算的演变 10 1.3.2 云计算的发展现状 11 1.3.3 云计算的发展趋势 12 1.4 云计算的分类与应用 12 1.4.1 云计算的分类 12 1.4.2 云计算的应用 17 第2章 云计算的关键技术 21 2.1 虚拟化技术 21 2.1.1 虚拟化的定义 21 2.1.2 虚拟化的常见类型 22 2.1.3 服务器虚拟化 23 2.1.4 云计算与虚拟化 25 2.2 数据存储技术 26 2.2.1 GFS 26 2.2.2 HDFS 29 2.2.3 键值存储系统技术 32 2.3 资源管理技术 34 2.3.1 资源的统一管理 34 2.3.2 资源的统一监控 35 2.3.3 资源的统一部署调度 35 2.3.4 负载均衡 36 2.4 云计算中的编程模型 37 2.4.1 分布式计算 37 2.4.2 并行编程模型 38 2.5 集成一体化技术 40 2.5.1 用户需求催生一体化 40 2.5.2 用户在云环境下对存储的需求 41 2.6 自动化技术 41 2.6.1 自动化技术与云计算 41 2.6.2 数据中心自动化 42 第3章 云计算架构 43 3.1 云计算的本质 43 3.1.1 革命性概念：IT作为服务 43 3.1.2 云计算系统工程 44 3.1.3 云数据中心 45 3.1.4 云的工作负载模式 45 3.1.5 云计算的规模效应 47 3.2 云计算的架构 49 3.2.1 计算架构的进化 49 3.2.2 一般云计算架构的二维视角 52 3.3 云栈和云体 55 3.3.1 逻辑云栈 56 3.3.2 逻辑云体 59 3.3.3 一切皆为服务 60 3.4 软件定义数据中心 61 3.4.1 数据中心的历史 61 3.4.2 继续发展的推动力 64 3.4.3 软件定义的必要性 65 3.4.4 软件定义数据中心的架构分析 66 3.4.5 软件定义数据中心的发展 68 3.5 实践：OpenStack 70 3.5.1 初识OpenStack 70 3.5.2 OpenStack组件介绍 73 3.5.3 体验使用OpenStack 73 第4章 云安全 75 4.1 云基础设施安全 76 4.1.1 网络硬件安全 76 4.1.2 主机系统安全 78 4.1.3 安全管理 81 4.2 云数据安全 83 4.2.1 数据存储安全 83 4.2.2 数据访问安全 84 4.2.3 数据管理安全 86 4.3 云安全标准 87 4.3.1 用户认证 87 4.3.2 应用授权 88 4.4 云安全标准和法律法规 91 第5章 云操作系统 93 5.1 计算机软件与操作系统 93 5.1.1 计算机软件的发展 93 5.1.2 操作系统的发展简史 95 5.1.3 操作系统的软件定义本质 97 5.2 UNIX类操作系统的发展 98 5.2.1 UNIX系统简介 98 5.2.2 UNIX家族的演化 99 5.3 云操作系统概述 101 5.3.1 基本概念 101 5.3.2 云操作系统实例 102 5.3.3 云操作系统的挑战 104 5.3.4 新一代云操作系统的职责与功能 104 第6章 GOOGLE云计算原理与应用 107 6.1 Google文件系统GFS 107 6.1.1 系统架构 108 6.1.2 容错机制 110 6.1.3 系统管理技术 111 6.2 分布式数据处理MapReduce 111 6.2.1 产生背景 111 6.2.2 编程模型 112 6.2.3 实现机制 112 6.2.4 案例分析 114 6.3 分布式锁服务Chubby 115 6.3.1 Paxos算法 116 6.3.2 Chubby系统设计 117 6.3.3 Chubby中的Paxos算法 119 6.3.4 Chubby文件系统 121 6.3.5 通信协议 122 6.3.6 正确性与性能 124 第7章 云计算的行业应用 126 7.1 制造云 126 7.1.1 制造云概念 126 7.1.2 制造云模式 126 7.1.3 制造云服务类型及特点 127 7.1.4 制造云与云制造 129 7.1.5 制造云的典型特征 129 7.2 金融云 131 7.2.1 金融云概念 131 7.2.2 云计算为金融机构带来的收益 131 7.2.3 云计算在金融行业的应用模式 132 7.2.4 基于云的业务模式 134 7.3 健康医疗云 136 7.3.1 健康医疗云产生背景 136 7.3.2 健康医疗云概述 137 7.3.3 健康医疗云在卫生信息化中的定位和作用 139 7.3.4 健康医疗云的实施 142 7.4 教育云 144 7.4.1 教育云概述 144 7.4.2 教育云在中国落地应用现状 145 7.4.3 教育云计算解决方案介绍 148 第8章 大数据与人工智能 151 8.1 初识大数据 151 8.1.1 大数据的发展背景 151 8.1.2 大数据的定义 153 8.1.3 大数据的技术 156 8.2 初识人工智能 158 8.2.1 人工智能的历史及概念 158 8.2.2 人工智能的特征与参考框架 161 8.2.3 人工智能的发展趋势 163 8.3 云计算、大数据与人工智能的关系 165 8.3.1 云计算与大数据的融合 166 8.3.2 云计算与人工智能的融合 167 参考文献 169