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云计算技术及应用


作者:
莫同 编著
定价:
41.00 元
版面字数:
390千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2023年
ISBN:
978-7-04-061175-5
物料号:
61175-00
出版时间:
2023-12-07
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机科学与技术专业课程

云计算技术是如今软件尤其是各行业应用软件工程项目重要且关键性的支撑技术之一。使用云的方式构建行业应用软件是软件工程领域的重要发展方向,也是行业细分之后提高软件研发效率,降低工程成本,提升工程质量的重要手段。

本书入选教育部高等学校软件工程专业教学指导委员会组织编写的“软件工程专业系列教材”。全书系统介绍云计算的相关概念、技术、工具与平台,有助于读者理解云计算的基本思想,深入体会软件、服务和工程三者在云计算中的作用和意义,掌握云计算的相关技术,了解业界代表性的新发展方向,并能运用云计算技术进行云应用开发。全书分为5部分,共12章。第一部分(第1~3章)介绍云计算的基础理念,第二部分(第4~5章)介绍虚拟化,第三部分(第6~10章)介绍存储与计算,第四部分(第11章)介绍运行管控策略,第五部分(第12章)介绍业界代表性发展方向Serverless。针对软件工程专业人才动手实践能力培养,本书设计了云的初体验、计算练习以及基于Serverless进行各种类型的应用开发等实验内容。书中还包含大量的实际练习,与日常生产生活中的实际应用相结合,介绍如何使用业界典型产品、工具与平台,强调学习与实践相结合,学以致用。

本书可作为高校计算机科学与技术、软件工程相关专业云计算课程教材,也可供软件行业工程技术人员学习参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一部分 基础理念
        • 第1章 初识云计算
          • 1.1 引言
            • 1.1.1 什么是云计算
              • 1.1.2 数据量增大给计算机系统带来的挑战
                • 1.1.3 从软件工程的角度看云计算
                  • 1.1.4 产生云计算的服务需求
                  • 1.2 云计算的发展历程
                    • 1.2.1 超级计算
                      • 1.2.2 集群计算
                        • 1.2.3 分布式计算
                          • 1.2.4 网格计算
                            • 1.2.5 效用计算
                            • 1.3 云计算的基本概念
                              • 思考题
                                • 实验1 云之初体验
                                  • 实验1.1 虚拟机体验
                                    • 实验1.2 IaaS体验
                                      • 实验1.3 PaaS体验
                                    • 第2章 云计算与服务
                                      • 2.1 服务
                                        • 2.1.1 服务的基本概念
                                          • 2.1.2 服务的供需与资源池
                                            • 2.1.3 服务资源池的共性问题
                                            • 2.2 IT云服务
                                              • 2.2.1 IT云服务的分类
                                                • 2.2.2 IT云服务的特点
                                                • 2.3 典型应用
                                                  • 2.3.1 服务化案例
                                                    • 2.3.2 DevOps软件工程模式
                                                      • 2.3.3 中台
                                                      • 思考题
                                                      • 第3章 代表性云服务
                                                        • 3.1 基础设施即服务
                                                          • 3.2 平台即服务
                                                            • 3.3 软件即服务
                                                              • 思考题
                                                            • 第二部分 虚拟化
                                                              • 第4章 虚拟化技术
                                                                • 4.1 虚拟化技术概述
                                                                  • 4.1.1 云计算与虚拟化
                                                                    • 4.1.2 什么是服务器
                                                                      • 4.1.3 服务器管理问题
                                                                      • 4.2 虚拟机虚拟化
                                                                        • 4.2.1 计算虚拟化
                                                                          • 4.2.2 存储虚拟化
                                                                            • 4.2.3 设备与I/O虚拟化
                                                                              • 4.2.4 网络虚拟化
                                                                              • 4.3 容器虚拟化
                                                                                • 4.4 广义虚拟化
                                                                                  • 思考题
                                                                                  • 第5章 虚拟化资源管理工具
                                                                                    • 5.1 虚拟化资源管理工具概述
                                                                                      • 5.2 虚拟机管理
                                                                                        • 5.2.1 镜像管理
                                                                                          • 5.2.2 计算管理
                                                                                            • 5.2.3 权限管理
                                                                                              • 5.2.4 网络管理
                                                                                                • 5.2.5 存储管理
                                                                                                • 5.3 容器管理
                                                                                                  • 思考题
                                                                                                • 第三部分 存储与计算
                                                                                                  • 第6章 云存储
                                                                                                    • 6.1 云存储基础
                                                                                                      • 6.1.1 存储需求
                                                                                                        • 6.1.2 单机文件系统
                                                                                                          • 6.1.3 云存储设计思路
                                                                                                          • 6.2 分布式文件系统
                                                                                                            • 6.2.1 典型架构
                                                                                                              • 6.2.2 读写操作
                                                                                                              • 6.3 非关系数据库NoSQL
                                                                                                                • 6.3.1 列族数据库
                                                                                                                  • 6.3.2 键值对数据库
                                                                                                                    • 6.3.3 结构化文档数据库
                                                                                                                      • 6.3.4 图数据库
                                                                                                                      • 6.4 云存储应用
                                                                                                                        • 6.4.1 代表性云存储应用
                                                                                                                          • 6.4.2 构建小型云盘系统
                                                                                                                          • 思考题
                                                                                                                          • 第7章 批量计算
                                                                                                                            • 7.1 批量计算的基本概念
                                                                                                                              • 7.2 代表性计算架构MapReduce
                                                                                                                                • 7.2.1 MapReduce的计算架构
                                                                                                                                  • 7.2.2 MapReduce的实现原理
                                                                                                                                    • 7.2.3 MapReduce的典型算例
                                                                                                                                      • 7.2.4 MapReduce的算法设计思路
                                                                                                                                      • 7.3 MapReduce部署执行时的参数设置
                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                          • 实验2 计算练习
                                                                                                                                            • 实验2.1 倒排索引练习
                                                                                                                                              • 实验2.2 表连接练习
                                                                                                                                                • 实验2.3 大矩阵乘法练习
                                                                                                                                              • 第8章 流式计算
                                                                                                                                                • 8.1 流式计算的基本概念
                                                                                                                                                  • 8.2 流式计算的典型算例
                                                                                                                                                    • 8.3 流式计算的拓扑设计技巧
                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                        • 实验3 投票实时统计练习
                                                                                                                                                        • 第9章 图计算
                                                                                                                                                          • 9.1 图的定义
                                                                                                                                                            • 9.2 图计算的基本过程
                                                                                                                                                              • 9.3 高阶顶点计算
                                                                                                                                                                • 9.4 典型算例
                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                    • 实验4 传播效果分析练习
                                                                                                                                                                    • 第10章 典型存储与计算框架
                                                                                                                                                                      • 10.1 Hadoop框架
                                                                                                                                                                        • 10.1.1 Hadoop简介
                                                                                                                                                                          • 10.1.2 Hadoop分布式文件系统HDFS
                                                                                                                                                                            • 10.1.3 Hadoop MapReduce框架
                                                                                                                                                                              • 10.1.4 Hadoop YARN资源管理器
                                                                                                                                                                                • 10.1.5 Hadoop HBase数据库
                                                                                                                                                                                • 10.2 Spark计算引擎
                                                                                                                                                                                  • 10.3 Storm分布式实时计算系统
                                                                                                                                                                                    • 10.4 Kafka分布式流处理平台
                                                                                                                                                                                      • 10.5 其他框架
                                                                                                                                                                                    • 第四部分 运行管控策略
                                                                                                                                                                                      • 第11章 控制策略与保障技术
                                                                                                                                                                                        • 11.1 一致性保持
                                                                                                                                                                                          • 11.1.1 CAP理论
                                                                                                                                                                                            • 11.1.2 数据库主从同步机制
                                                                                                                                                                                              • 11.1.3 Quorum同步机制
                                                                                                                                                                                                • 11.1.4 无主控分布式架构的自治投票策略Paxos
                                                                                                                                                                                                  • 11.1.5 实用拜占庭容错算法PBFT
                                                                                                                                                                                                    • 11.1.6 无主控架构的一致性管控方法Gossip
                                                                                                                                                                                                    • 11.2 容错
                                                                                                                                                                                                      • 11.2.1 分布式文件系统容错
                                                                                                                                                                                                        • 11.2.2 MapReduce容错
                                                                                                                                                                                                        • 11.3 任务分配算法
                                                                                                                                                                                                          • 11.3.1 直接哈希分配算法
                                                                                                                                                                                                            • 11.3.2 Ring算法
                                                                                                                                                                                                              • 11.3.3 改进的Ring算法
                                                                                                                                                                                                              • 11.4 分布式协调服务
                                                                                                                                                                                                                • 11.5 时间片机制
                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                • 第五部分 发展方向
                                                                                                                                                                                                                  • 第12章 云计算技术Serverless
                                                                                                                                                                                                                    • 12.1 Serverless简介
                                                                                                                                                                                                                      • 12.2 Serverless架构
                                                                                                                                                                                                                        • 实验5 Serverless开发
                                                                                                                                                                                                                          • 实验5.1 创建Hello World函数
                                                                                                                                                                                                                            • 实验5.2 工作日程表创建Todo List应用
                                                                                                                                                                                                                              • 实验5.3 部署红白机小游戏
                                                                                                                                                                                                                                • 实验5.4 部署一个Django Blog到阿里云Serverless
                                                                                                                                                                                                                                  • 实验5.5 快速搭建基于人工智能的目标检测系统
                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                相关图书