雲計算導論

本書共分為8章，第1章對雲計算進行了概述。第2章描述了雲計算的關鍵技術，包括虛擬化技術、數據存儲技術、資源管理技術、雲計算中的編程模型、集成一體化技術和自動化技術。第3章介紹了雲計算架構。第4章介紹了雲安全，包括雲基礎設施安全、雲數據安全、雲應用安全、雲安全標準和法律法規。第5章介紹了雲操作系統。第6章對Google雲計算原理與應用進行了介紹，主要包括Google文件系統GFS、分佈式數據處理MapReduce、分佈式鎖服務Chubby。第7章對雲計算的行業應用進行了介紹，主要包括製造雲、金融雲、健康醫療雲和教育雲。第8章介紹了目前另外兩個熱門領域：大數據與人工智能，以及雲計算和它們之間的關系。 本書可作為高職院校雲計算、大數據等專業的教材，也可作為對雲計算技術感興趣的工程技術人員的參考資料。

目錄

第1章云計算概述1
1.1 雲計算的產生背景1
1.1.1 雲計算的由來1
1.1.2 大數據與雲計算3
1.2 雲計算的定義及特點5
1.2.1 雲計算的定義6
1.2.2 雲計算的特點7
1.3 雲計算的發展9
1.3.1 雲計算的演變10
1.3.2 雲計算的發展現狀11
1.3.3 雲計算的發展趨勢12
1.4 雲計算的分類與應用12
1.4.1 雲計算的分類12
1.4.2 雲計算的應用17
第2章云計算的關鍵技術21
2.1 虛擬化技術21
2.1.1 虛擬化的定義21
2.1.2 虛擬化的常見類型22
2.1.3 服務器虛擬化23
2.1.4 雲計算與虛擬化25
2.2 數據存儲技術26
2.2.1 GFS 26
2.2.2 HDFS 29
2.2.3 鍵值存儲系統技術32
2.3 資源管理技術34
2.3.1 資源的統一管理34
2.3.2 資源的統一監控35
2.3.3 資源的統一部署調度35
2.3.4 負載均衡36
2.4 雲計算中的編程模型37
2.4.1 分佈式計算37
2.4.2 並行編程模型38
2.5 集成一體化技術40
2.5.1 用戶需求催生一體化40
2.5.2 用戶在雲環境下對存儲的需求41
2.6 自動化技術41
2.6.1 自動化技術與雲計算41
2.6.2 數據中心自動化42
第3章云計算架構43
3.1 雲計算的本質43
3.1.1 革命性概念：IT作為服務43
3.1.2 雲計算系統工程44
3.1.3 雲數據中心45
3.1.4 雲的工作負載模式45
3.1.5 雲計算的規模效應47
3.2 雲計算的架構49
3.2.1 計算架構化49
3.2.2 一般雲計算架構的二維視角52
3.3 雲棧和雲體55
3.3.1 邏輯雲棧56
3.3.2 邏輯雲體59
3.3.3 一切皆為服務60
3.4 軟件定義數據中心61
3.4.1 數據中心的歷史61
3.4.2 繼續發展的推動力64
3.4.3 軟件定義的必要性65
3.4.4 軟件定義數據中心的架構分析66
3.4.5 軟件定義數據中心的發展68
3.5 實踐：OpenStack 70
3.5.1 初識OpenStack 70
3.5.2 OpenStack組件介紹73
3.5.3 體驗使用OpenStack 73
第4章云75
4.1 雲基礎設施76
4.1.1 網絡硬件76
4.1.2 主機系統78
4.1.3 管理81
4.2 雲數據83
4.2.1 數據存儲83
4.2.2 數據訪問84
4.2.3 數據管理86
4.3 雲標準87
4.3.1 用戶認證87
4.3.2 應用授權88
4.4 雲標準和法律法規91
第5章云操作系統93
5.1 計算機軟件與操作系統93
5.1.1 計算機軟件的發展93
5.1.2 操作系統的發展簡史95
5.1.3 操作系統的軟件定義本質97
5.2 UNIX類操作系統的發展98
5.2.1 UNIX系統簡介98
5.2.2 UNIX家族的演化99
5.3 雲操作系統概述101
5.3.1 基本概念101
5.3.2 雲操作系統實例102
5.3.3 雲操作系統的挑戰104
5.3.4 新一代云操作系統的職能104
第6章GOOGLE雲計算原理與應用107
6.1 Google文件系統GFS 107
6.1.1 系統架構108
6.1.2 容錯機制110
6.1.3 系統管理技術111
6.2 分佈式數據處理MapReduce 111
6.2.1 產生背景111
6.2.2 編程模型112
6.2.3 實現機制112
6.2.4 案例分析114
6.3 分佈式鎖服務Chubby 115
6.3.1 Paxos算法116
6.3.2 Chubby系統設計117
6.3.3 Chubby中的Paxos算法119
6.3.4 Chubby文件系21
6.3.5 通信協議122
6.3.6 正確性與性能124
第7章云計算的行業應用126
7.1 製造雲126
7.1.1 製造雲概念126
7.1.2 製造雲模式126
7.1.3 製造雲服務類型及特點127
7.1.4 製造雲與雲製造129
7.1.5 製造雲的典型特徵129
7.2 金融雲131
7.2.1 金融雲概念131
7.2.2 雲計算為金融機構帶來的收益131
7.2.3 雲計算在金融行業的應用模式132
7.2.4 基於雲的業務模式134
7.3 健康雲136
7.3.1 健康雲產生背景136
7.3.2 健康雲概述137
7.3.3 健康雲在衛生信息化中的定位和作用139
7.3.4 健康雲的實施142
7.4 教育雲144
7.4.1 教育雲概述144
7.4.2 教育雲在中國落地應用現狀145
7.4.3 教育雲計算解決方案介紹148
第8章大數據與人工智能151
8.1 初識大數據151
8.1.1 大數據的發展背景151
8.1.2 大數據的定義153
8.1.3 大數據的技術156
8.2 初識人工智能158
8.2.1 人工智能的歷史及概念158
8.2.2 人工智能的特徵與參考框架161
8.2.3 人工智能的發展趨勢163
8.3 雲計算、大數據與人工智能的關係165
8.3.1 雲計算與大數據的融合166
8.3.2 雲計算與人工智能的融合167
參考文獻169