云计算导论

第1章 绪论11．1 摩尔定律11．2 云计算的出现31．3 从领域应用需求看云计算51．3．1 城市交通系统概述51．3．2 信息处理基础设施需求61．3．3 海量数据集成和处理的需求71．3．4 多应用系统集成和协同的需求81．3．5 传统技术面临的挑战101．4 云计算能带来什么141．5 如何尽快学好云计算151．6 思考题16第2章 云计算初探172．1 云计算的定义和基本特征172．2 云计算的发展动因和沿革192．2．1 计算模式的演变202．2．2 互联网基础设施的演变212．2．3 数据管理的演变222．2．4 应用软件形态的演变242．2．5 人机交互方式的演变252．3 云基础设施体系架构与核心技术272．4 搭建和使用云基础设施所要解决的核心问题292．5 小结312．6 思考题31第3章 如何实现连网设备的优化利用与弹性伸缩323．1 引言323．2 虚拟化333．2．1 虚拟化的定义343．2．2 虚拟化的历史沿革与分类353．3 服务器虚拟化363．3．1 核心概念363．3．2 关键特性373．3．3 面临的问题383．4 服务器虚拟化关键技术393．4．1 服务器虚拟化的实施过程393．4．2 动态资源优化413．4．3 虚拟机迁移423．5 虚拟化资源环境建设与管理433．5．1 虚拟化资源管理平台体系架构443．5．2 虚拟化资源管理平台模块功能453．5．3 虚拟化资源管理平台管理流程473．6 小结483．7 思考题49第4章 如何实现大规模数据的弹性存储504．1 引言504．2 弹性存储的核心问题514．2．1 命名空间524．2．2 元数据管理544．2．3 故障和错误处理554．2．4 性能和效率614．3 HDFS624．3．1 HDFS的目标和基本假设条件624．3．2 HDFS体系架构634．3．3 性能保障654．3．4 访问接口684．4 HDFS的管理与应用694．4．1 基于命令行的管理与应用694．4．2 基于Java API的管理与应用734．5 应用实例：视频文件管理系统764．5．1 需求分析764．5．2 系统设计774．5．3 系统实现784．6 小结824．7 思考题82第5章 如何实现海量多元数据的高效管理835．1 引言835．2 NoSQL数据库845．2．1 NoSQL数据库设计原理845．2．2 NoSQL数据库数据模型865．2．3 NoSQL数据库的数据划分技术905．2．4 NoSQL数据库及其分类945．2．5 NoSQL数据库的优势和劣势955．3 HBase数据库系统995．3．1 数据模型995．3．2 系统架构1015．3．3 HBase访问接口1065．4 HBase的管理与应用1065．4．1 基于命令行的管理与应用1065．4．2 基于Java API的管理与应用1115．5 应用实例：交通监控图片管理1165．5．1 需求分析1165．5．2 系统设计1165．5．3 系统实现1175．6 小结1225．7 思考题122第6章 如何实现大规模数据的并行分析与处理1236．1 引言1236．2 MapReduce的由来和原理1246．2．1 一个朴素的单词计数程序1246．2．2 多线程并行化单词计数程序1246．2．3 使用分块存储的单词计数程序1256．2．4 在多台计算机上并行运行的单词计数程序1266．2．5 MapReduce的提出1276．2．6 MapReduce的设计思想1296．3 MapReduce的开源实现――Hadoop1316．3．1 Hadoop运行环境1316．3．2 Hadoop工作流程1326．3．3 Hadoop作业运行机制1336．4 Hadoop中的数据类型和格式1406．4．1 文件输入1416．4．2 其他输入格式1436．4．3 输出格式1436．5 Hadoop编程案例 1436．5．1 单词计数程序例子回顾1436．5．2 数据去重1466．5．3 数据排序1496．6 小结1536．7 思考题153第7章 如何利用云中的各类资源1547．1 引言1547．2 服务计算基础1557．2．1 服务的基本概念1557．2．2 SOA基本原理1567．2．3 Web服务的两种基本形态1577．3 云服务与一切皆服务的交付模式1607．3．1 云服务的定义和分类1607．3．2 XaaS与一切皆服务的交付模式1627．3．3 云服务案例1637．4 服务开发实践1657．4．1 Java与Web服务开发1657．4．2 SOAP服务开发实践1667．4．3 REST服务开发实践1707．5 小结1727．6 思考题172第8章 如何进行云应用开发1738．1 引言1738．2 面向多租户的云应用设计1748．2．1 多租户与应用交付模式1748．2．2 多租户应用的设计要求1758．2．3 多租户应用的实现方法1768．2．4 业界现状1778．3 基于服务组合的云应用开发方法1788．3．1 面向IT开发人员的服务组合1788．3．2 面向最终用户的服务组合1878．4 云应用的部署1988．5 小结2018．6 思考题202第9章 如何保证安全2039．1 引言2039．2 云基础设施安全2049．2．1 网络硬件安全2049．2．2 主机系统安全2069．2．3 安全管理2099．3 云数据安全2119．3．1 数据存储安全2129．3．2 数据访问安全2139．3．3 数据管理安全2149．4 云应用安全2159．4．1 用户认证2159．4．2 应用授权2169．5 云安全标准和法律法规2199．6 小结2219．7 思考题221第10章 综合实践：交通流量监控22210．1 引言22210．2 需求分析22210．3 基础环境搭建22410．4 数据准备22810．5 数据统计和索引23310．6 查询接口封装23610．7 应用界面开发23810．8 云应用开发总结23910．9 思考题241附录A OpenStack的安装与配置242A．1 总体规划242A．2 操作系统准备243A．3 安装OPENSTACK组件244A．4 KEYSTONE的配置、运行与测试247A．5 GLANCE的配置、运行与测试249A．6 NOVA的配置、运行与测试251A．7 HORIZON的配置、运行与测试255A．8 安装与配置计算节点257附录B Hadoop的安装与配置261B．1 环境准备261B．2 配置在单节点（伪分布式）环境下运行HADOOP262B．3 在多节点（分布式）环境下运行HADOOP266B．4 运行WORDCOUNT词频统计程序269附录C HBase的安装与配置272C．1 单机版272C．2 伪分布模式273C．3 完全分布模式274参考文献277

云计算是一个庞大的技术体系，刚开始学习云计算的读者很容易迷失在宏观的概念或特定的工具中，往往不得其门而入。《云计算导论：从应用视角开启云计算之门》从如何有效利用云的视角，以提问的方式梳理脉络和要点，带领读者登堂入室。区别于市面上侧重于宏观知识和概念介绍或者侧重于某一特定技术或工具讲解的云计算书籍，本书既不停留在远景，也不局限于某一技术和工具的细节，而是在对云计算的本质问题、基本原则、基本结构以及基本的云计算技能、应用实践方法方面下功夫，期冀能够帮助读者既对云计算的技术体系有全局观和深入认识，又能够动手实践掌握具体的技术并明白其背后的道理。【作者简介】　　韩燕波，曾就职于德国国家计算机研究中心、德国弗郎霍夫软件技术研究所和美国大规模分布系统实验室等机构。2000年被聘为中科院计算技术研究所研究员，入选中科院海外杰出人才计划（中科院百人计划，2001期）。曾任中科院研究生院教授、博士生导师、中科院计算技术研究所网格与服务计算研究中心主任、软件集成与服务计算研究分中心主任、中德软件集成技术联合实验室主任。现任北方工业大学2级教授、北方工业大学云计算研究中心主任。兼任中国计算机学会服务计算专业委员会副主任、中国电子学会云计算专家委员会委员、大数据专委委员、计算机学报编委等。