云计算导论第8章
《云计算导论》课程标准
课程标准所属系部：信息工程系课程名称：云计算导论课程性质：专业必修课课程学时：64适用专业：云计算技术与应用（）《云计算导论》课程标准1、课程概述1.1 课程定位《云计算导论》是云计算技术与应用的专业必修课，是云计算技术与应用专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算基础（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即服务、平台即服务、基础设施即服务和容器即服务）、云部署模式（如公有云、私有云和混合云）、云计算机制（云计算设施机制、云管理机制、云监控机制和特殊云机制）、虚拟化相关知识、分布式文件系统、分布式存储系统、数据处理与并行编程、云安全、云应用和容器云等。
同时，通过教学过程中的实际开发过程的规范要求，培养学生分析和解决实际问题的能力，强化学生的职业道德意识、职业素质养意识和创新意识，为学生以后从事更专业化的软件开发工作奠定基础。
本课程的前导课程有《Linux系统管理与配置》、《数据库技术基础》、《计算机网络基础》，后续课程有《open stack综合实训》、《毕业实习》等。
1.2 课程设计思路本课程在设计时主要是让学生在理论方面对云计算所涉及的相关技术有所了解，对于云计算行业的发展有清楚的认识。
以计算机专业学生就业为导向，培养学生的动手能力。
通过调查研究当前行业对云计算技术方面的要求，制定相关的理论教学内容和实践内容。
课程以开源云平台的安装、配置与管理为主线，从而让学生掌握云计算的相关知识、相关服务器的配置，加深Linux的使用技能，直至完整理解掌握云计算相关技术。
2、课程目标本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从云计算的基本概念入手，由浅入深学习云计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习容器云的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。
云计算基础第8章ppt课件
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1
目录
1.概念回顾
4.MapReduce
Google云计算原理
2.背景
3.GFS
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2
1 概念回顾
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3
“云”计算命名的猜想
• 大气“云”、星系“云” • 亚马逊弹性计算“云”EC2
– 将闲置资源出租利用
• “云”“云计”算的的规模核较心大 思想
– FAT, FAT32, NTFS, EXT, …… – 用于持久地存储数据的系统
• 通常覆盖在底层的物理存储介质上
– 硬盘、CD、磁带等
• 数据组织的基本单元：文件
– 具有文件名（1.txt） – 通常支持层次化嵌套目录结构）
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14
文件系统基础
• 文件路径
– 文件与目录的结合，用于定位文件 – 绝对路径，/home/aaron/foo.txt – 相对路径，docs/someFile.doc
– 海量用户+海量数据 – 需要具备较强的可伸缩性 – 如何又快又好地提供服务？
秘密武器：云计算平台
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10
Google的云计算梦想
应用向互 数据向互 联网迁移 联网迁移
计算能力 向互联网
迁移
存储空间 向互联网
迁移
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“浏览器＝操作系统11”
Google云计算应用的分类
SaaS
Google Docs Google Maps
• 文件系统的安全性
– 多用户环境下的文件安全
– 读/写权限分配
– 文件附带访问控制列表（ACL）
• 文件系统缓存
– 提高文件系统读写效率
《云计算导论》课程标准
课程标准所属系部：信息工程系课程名称：云计算导论课程性质：专业必修课课程学时：64适用专业：云计算技术与应用（）《云计算导论》课程标准1、课程概述1.1 课程定位《云计算导论》是云计算技术与应用的专业必修课，是云计算技术与应用专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算基础（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即服务、平台即服务、基础设施即服务和容器即服务）、云部署模式（如公有云、私有云和混合云）、云计算机制（云计算设施机制、云管理机制、云监控机制和特殊云机制）、虚拟化相关知识、分布式文件系统、分布式存储系统、数据处理与并行编程、云安全、云应用和容器云等。
同时，通过教学过程中的实际开发过程的规范要求，培养学生分析和解决实际问题的能力，强化学生的职业道德意识、职业素质养意识和创新意识，为学生以后从事更专业化的软件开发工作奠定基础。
本课程的前导课程有《Linux系统管理与配置》、《数据库技术基础》、《计算机网络基础》，后续课程有《open stack综合实训》、《毕业实习》等。
1.2 课程设计思路本课程在设计时主要是让学生在理论方面对云计算所涉及的相关技术有所了解，对于云计算行业的发展有清楚的认识。
以计算机专业学生就业为导向，培养学生的动手能力。
通过调查研究当前行业对云计算技术方面的要求，制定相关的理论教学内容和实践内容。
课程以开源云平台的安装、配置与管理为主线，从而让学生掌握云计算的相关知识、相关服务器的配置，加深Linux的使用技能，直至完整理解掌握云计算相关技术。
2、课程目标本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从云计算的基本概念入手，由浅入深学习云计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习容器云的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。
云计算导论 第8章-云计算导论(第2版)-吕云翔-清华大学出版社
NoSQL数据库的四大分类
分类
键值 （keyvalue）
Examples举例
1、Hbase的访问接口和数据模型
Hbase的访问接口如下： ➢ Native Java API 最常规和高效的访问方式，适合Hadoop MapReduce Job并行批处理 HBase表数据 ➢ HBase Shell HBase的命令行工具，最简单的接口，适合HBase管理使用 ➢ Thrift Gateway 利用Thrift序列化技术，支持C++，PHP，Python等多种语言，适合 其他异构系统在线访问HBase表数据；
1、Hbase的访问接口和数据模型
➢ REST Gateway 支持REST 风格的Http API访问HBase, 解除了语言限制 ➢ Pig 可以使用Pig Latin流式编程语言来操作HBase中的数据，和Hive类似， 本质最终也是编译成MapReduce Job来处理HBase表数据，适合做数 据统计 ➢ Hive 当前Hive的Release版本尚没有加入对HBase的支持。
结构化数据
图结构
优点
缺点
查找速度快
数据无结构化，通常 只被当作字符串或者
二进制数据
查找速度快，可扩 展性强，更容易进
行分布式扩展
功能相对局限
数据结构要求不严
格，表结构可变， 不需要像关系型数 据库一样需要预先
查询性能不高，而且 缺乏统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的查询语法。
《云计算导论》课程标准
精心整理课程标准《云计算导论》课程标准1、课程概述1.1课程定位《云计算导论》是云计算技术与应用的专业必修课，是云计算技术与应用专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算基础（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即、意识、ope nstack2计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习容器云的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。
本课程除要求学生掌握云计算的基础知识和理论，重点要求学生学会分析问题的思想和方法，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。
2.1能力目标（1）具有IASS层搭建的能力。
（2）具有PASS层的搭建的能力。
（3）具有使用MapReduce框架进行简单数据分析处理的能力。
2.2知识目标（1）了解云计算的基本概念。
（2）了解虚拟化技术的基本概念。
（3）了解虚拟化技术。
（（（（（（（（（（（（6）责任意识。
（7）分析和解决问题的能力。
（8）科学的创造能力和创新精神。
（9）获得适应未来岗位转变的迁移能力。
（10）从事某一岗位可持续发展的能力。
3、课程内容与要求本课程在教学过程中，提醒学生留意观察并思考生活中接触的云计算技术的相关应用，鼓励其结合生活中熟悉的操作方法提出问题或假设，在教师引导下，通过分析、推理，使学生自主学习、总结，以便增强学生对云计算技术的基本理论的理解；通过课堂讲解与讨论、案例分析等促进学生对所学理论的理解和运用，以培养其实际操作技能。
充分利用现代教学手段，不断改进教学方式，突出典型案例的剖析，采用互动式教学使学生得到模拟训练，提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力。
在课程内容的选择上，本课程涉及很多云计算技术的基础知识，其中包括分布式计算和云计4、实施建议4.1教学建议本课程教学方法以教师为主导的启发式讲授教学法为主，讨论（提问）式教学为辅，结合课外学习的教学方法。
云计算导论试卷教案
一、单项选择题（共10题）1.软件即服务（），它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。
例如：我们现在手机里的各种应用型APP。
（ C ）A. IaasB. PaaSC. SaaSD. DaaS2.用户管理主要有3种功能分别是单点登录、配置管理和下列哪一项。
( A ）A.账号管理B. 文件管理C. 存储管理D.目录管理3.目前数据中心服务器操作系统主要有三打类：UNIX系统、Windows系统和（）数据中心要根据具体业务需求选择适合的操作系统。
（ B ）A.IOSB.LinuxC. DOSD. OS/24.数据中心建设种（），主要完成软件程序的安装和配置工作。
（ C ）A.选择服务阶段B. 选择软件阶段C.软件部署和测试阶段D. 机器商家和系统初始化阶段5.（）是指将长期不用的数据提取出来保存到其它数据库的过程。
（ A ）A.数据存档B. 数据整合C.数据备份D.数据挖掘6.云计算架构由哪两部分组成？（ B ）A.服务部分和应用部分B. 服务部分和管理部分C.管理部分和维护部分D. 维护部分和应用部分7.下列哪一项不是Eucalyptus的核心组件？（ D ）A.节点控制器B. 集群控制器C.存储服务D.计算控制器8. 下列哪一项不属于Google GAE系统架构包括的部分？（ A ）A.GAE 数据库B. 管理控制平台C.应用开发套件D.GAE Web服务基础设施9.下列哪一项产品是Amazon AWS的底层核心产品？（ B ）A.EC3B. SimpleDBC.SEBD.S210.下列关于存储虚拟化的关键技术，描述正确的是哪一项？（ B ）A. 基于主机虚拟化的不会占用主机资源，增强应用性能B. 基于存储网络虚拟化能够支持异构主机、异构存储设备C. 基于存储虚拟化不会受限与存储控制器接口资源，虚拟化能力强D. 基于存储虚拟化适用于更高端的存储设备二、多项选择题（共5题）1.下列是对云计算发展历程的里程碑描述正确的选项有哪些？（ BC ）A. 1880年VMWare公司成立并首次引入X86虚拟化技术B. 2000年贝尼奥夫离开Oracle，创建Salesforce，在网络端向客户提供软件服务C. 亚马逊依次推出S3、EC2服务，开创IaaS服务先河D. 2015年开始，Google、Microsoft、IBM分别推出自己的云计算服务2.下列对于云计算的基本特征描述正确的有哪些？（ ABCD ）A.自助式服务B.可度量的服务C.资源池化D.随时随地可用3.下列哪些是IaaS的核心技术？（ BC ）A.多租户技术B.分布式存储技术C.高速网络技术D.并行计算计算4.下列选项中PaaS优势正确的是？（ BC ）A.免维护B.丰富的服务C.多租户机制D.低成本5.CloudStack的管理节点包括哪些层次？（ ABCD ）A.界面B.业务逻辑C.编排引擎D.控制器三、判断题（共5题）1.紧耦合对称架构计旨在解决HPC（高性能计算、超级运算）问题，现在其正在向外扩展成为云存储，从而满足快速呈现的市场需求。
云计算导论PPT完整
第2节 云计算的基本概念
云计算的组成可以分为六个部分，它们由下至上分别是： 基础设施（Infrastructure） 存储（Storage） 平台（Platform） 应用（Application） 服务（Services） 客户端（Clients）
第3节 云计算的关键技术
1、分布式海量数据存储
SaaS应用包括Citrix公司的GoToMeeting、Cisco公司的WebEx等 等。
2、平台即服务（PaaS）
PaaS（Platform as a Service）：是将服务器平台或者开发环境 作为服务进行提供。开发简单、部署简单、维护简单。 有好的开发环境 丰富的服务 自动的资源调度 精细的管理和监控
PaaS应用包括Google App Engine、Microsoft Azure、、 Heroku、Engine Yard等等。
3、基础设施即服务（IaaS）
IaaS (Infrastructure as a Service)：服务提供商将多台服务器组成 的“云端”服务（包括内存、I/O设备、存储和计算能力等等）作为 计量服务提供给用户。 资源抽象 负载管理 数据管理 资源管理 安全管理 计费管理
云计算导论
目录
第1章 云计算概论 第2章 云计算基础 第3章 云计算机制 第4章 虚拟化 第5章 分布式文件系统 第6章 分布式存储系统 第7章 数据处理与并行编程 第8章 云安全 第9章 云计算的应用 第10章 综合实践：Docker与云计算
第1章 云计算概论
第1节 什么是云计算？
云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、 使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是 虚拟化的资源。
云计算导论
云计算导论１.引言云计算，火热的概念背后，是一个是一个如镜中花的概念,每个企业，每个个人，都站在自己所代表的利益方解读这个概念。
如果，给一个中立的概念，从这里开始。
２.云计算的定义云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源(硬件、平台、软件）。
提供资源的网络被称为“云”。
“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取。
这种特性经常被比喻为像水电一样使用硬件资源,按需购买和使用.３. 云计算与IT技术云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。
这种大规模的计算能力通常是由分布式的大规模集群和服务器虚拟化软件搭建。
4．云计算使用模式传统的计算模式下,单台台式机的资源用来完成任务.在客户服务器模式下,服务器用来执行任务.在云计算模式下，网络超级计算机—“云”用来执行任务。
用户能在任何时间任何地点通过互联网获取计算、存储、网络资源，并且能够按照处理器利用率、存储使用量、带宽消耗付费。
５.云计算的影响云计算有可能颠覆软件产业，应用和许可被随时购买和生效,应用在网络上而不是本机上运行。
这种转变将数据中心放在网络的核心位置,而所有的应用所需要的计算能力、存储、带宽、电力都由数据中心提供.云计算不仅影响商业模式，还影响开发、部署、运行、交付应用的方式。
６。
云计算运载服务提供商意味着什么快速部署、缩小主机规模、提高资源利用率、提高管理效率、降低运维成本、基础设施可以放置在低土地和能源成本的地区、提供商业连续性服务、提高服务水平、复杂的体系结构、商业模式和理念的转变７.云计算对用户意味着什么用户端负载降低、降低总体拥有成本、可能将应用的开发与基础设施维护相对分离、可能将程序代码与物理资源分离、需要为一次性任务或罕见的负载状况准备大量设备、按需扩展资源、使应用具有高可用性、快速部署应用、按使用付费。
８。
云计算基础设施基本特征自愈合、多用户使用、虚拟化、线形扩展、资源监控和测量、资源注册和发现。
云计算导论
第1章 绪论
简单来说，云计算是以应用为目的，通过互联网将大量 必需的软、硬件按照一定的形式连接起来，并且随着需求的 变化而灵活调整的一种低消耗、高效率的虚拟资源服务的集 合形式。而对于云计算来说，它更应该属于一种社会学的技 术范围。相比于物联网的对原有技术进行升级的特点，云计 算则更有“创造”的意味。它借助不同物体间的相关性，把 不同的事物进行有效的联系，从而创造出一个新的功能。
第1章 绪论
图1－1 云计算概念结构
ห้องสมุดไป่ตู้
第1章 绪论
1.2.2 云计算的特征 1.有关概念 云计算是效用计算（UtilityComputing）、并行计算
（ParallelComputing）、分布式计算（DistributedComputing）、 网格计算（GridComputing）、网络存储（NetworkStorage）、 虚拟化（Virtualization）、负载均衡（LoadBalance）等传统计 算机和网络技术发展融合的产物。云计算的基本原理是令计算 分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器 中，从而使得企业数据中心的运行与互联网相似。
伯克利大学的学者将云计算定义为：云计算包含互联网上的 应用服务及在数据中心提供这些服务的软、硬件设施。互联网上 的应用服务一直被称做软件即服务(SoftwareasaService，SaaS)， 所以我们使用这个术语。而数据中心的软、硬件设施就是我们所 谓的“云”。
江南计算技术研究所的司品超等则认为：云计算是一种新兴 的共享基础架构的方法。它统一管理大量的物理资源，并将这些 资源虚拟化，形成一个巨大的虚拟化资源池。云是一类并行和分 布式的系统，这些系统由一系列互连的虚拟计算机组成。这些虚 拟计算机是基于服务级别协议(供应者和消费者之间协商确定)被 动态部署的，并且作为一个或多个统一的计算资源存在。与传统 单机、网络应用模式相比，云计算具有虚拟化技术、动态可扩展、 按需部署、高灵活性、高可靠性、高性价比等六大特点。
《云计算导论》课程标准
课程标准所属系部：信息工程系课程名称：云计算导论课程性质：专业必修课课程学时：64适用专业：云计算技术与应用（）《云计算导论》课程标准1、课程概述1.1 课程定位《云计算导论》是云计算技术与应用的专业必修课，是云计算技术与应用专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算基础（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即服务、平台即服务、基础设施即服务和容器即服务）、云部署模式（如公有云、私有云和混合云）、云计算机制（云计算设施机制、云管理机制、云监控机制和特殊云机制）、虚拟化相关知识、分布式文件系统、分布式存储系统、数据处理与并行编程、云安全、云应用和容器云等。
同时，通过教学过程中的实际开发过程的规范要求，培养学生分析和解决实际问题的能力，强化学生的职业道德意识、职业素质养意识和创新意识，为学生以后从事更专业化的软件开发工作奠定基础。
本课程的前导课程有《Linux系统管理与配置》、《数据库技术基础》、《计算机网络基础》，后续课程有《open stack综合实训》、《毕业实习》等。
1.2 课程设计思路本课程在设计时主要是让学生在理论方面对云计算所涉及的相关技术有所了解，对于云计算行业的发展有清楚的认识。
以计算机专业学生就业为导向，培养学生的动手能力。
通过调查研究当前行业对云计算技术方面的要求，制定相关的理论教学内容和实践内容。
课程以开源云平台的安装、配置与管理为主线，从而让学生掌握云计算的相关知识、相关服务器的配置，加深Linux的使用技能，直至完整理解掌握云计算相关技术。
2、课程目标本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从云计算的基本概念入手，由浅入深学习云计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习容器云的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。
云计算导论 课件 第八章大数据与人工智能
本章结束！
• 与传统操作系统类似，DCOS从上至下应该具有三层结构：上层的平台服务，中间层的操作系统内置服务， 底层的操作系统内核。
8.3 云计算、大数据与人工智能的关系
• 8.3.2 云计算与人工智能的融合
• AI的兴起，是云计算、大数据演进和成熟的必然结果。AI的核心不仅仅是算法，更是学习，尤其是在大数 据环境下充分发挥大数据碎片化认知的优势，降低认知难度，最终实现“数据有价值”的人工智能。做个 形象的比喻，如果说云计算是大数据的土壤，那么大数据就是 AI 生长所需要的水分和肥料，而AI就是最终 在云计算和大数据的呵护下盛开的花朵。AI作为一个交叉学科始于20世纪50年代，除了离不开计算机、模 式识别技术外，还涉及复杂的脑科学、认知科学乃至哲学等诸多领域，但它自诞生后一直处于缓慢前行的 状态，直到遇见了云计算和大数据才出现了质的飞跃。
• 上述定义都有一定的道理，特别是4V定义，非常方便记忆，目前已经被越来越多的人们接受。
8.1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ识大数据
• 8.1.3 大数据的技术
• 大数据的技术发展非常快，目前已经形成了一个围绕Hadoop和Spark的巨大生态群。
• 从2006年开始，Hadoop已经有十多年的发展历史。“ Hadoop 之父”道格 ·卡廷（Doug Cutting ）主导的 Apache Nutch项目是Hadoop软件的源头。该项目始于2002年，直到2006年，Hadoop才逐渐形成一套完 整而独立的软件。
云计算导论-教学大纲
云计算导论1.课程简介本课程的主要目的是让学生了解什么是云计算，云计算的服务类型和部署模式，各类云计算服务模式所使用的核心技术和面临的挑战，以及云计算的主要应用场景和优势，从而使学生对云计算技术和应用有一个初步的了解。
本课程重视演示和实战，以理论、演示和实验相结合的模式进行教学，以便使学生通过实际使用和体验来理解和掌握云计算的核心概念。
2.课程安排（理论课：32学时，20学时实验）第一课：（理论：2学时）第一章云计算的基本概念第二课：（演示：2学时）第二章云平台体验演示一：OpenStack IaaS云服务演示第三课：（理论：2学时）第三章IaaS服务模式（IaaS基本功能）第四课：（理论：2学时）第三章 IaaS服务模式（虚拟化技术）第五课：（实验：2学时）实验一：KVM虚拟化管理工具使用第六课：（实验：2学时）实验二：KVM虚拟化基本操作第七课：（理论：2学时）第三章 IaaS服务模式（OpenStack云平台）第八课：（实验：2学时）实验三：OpenStack云平台体验第九课：（实验：2学时）实验四：OpenStack使用第十课：（理论：2学时）第四章 PaaS服务模式（PaaS基本功能）第十一课：（演示：2学时）演示二：GAE云平台演示（2学时）第四章 PaaS服务模式（Web服务类PaaS平台）第十三课：（实验：2学时）实验五：Cloud Foundry 平台实验第十四课：（理论：2学时）第四章 PaaS服务模式（数据分析类PaaS平台）第十五课：（实验：2学时）实验六：Hadoop平台实验第十六课：（理论：2学时）第五章SaaS服务模式第十七课：（实验：2学时）实验七：百会云端Office云应用第十八课：（理论：2学时）第六章桌面云（基础平台）第十九课：（理论：2学时）第六章桌面云（桌面协议）第二十课：（实验：2学时）实验八：桌面云实验第二十一课：（理论：2学时）第七章云存储（基础知识）第二十二课：（理论：2学时）第七章云存储（Swift云存储系统）第二十三课：（实验：2学时）实验九：Swift云存储系统实验第二十四课：（理论：2学时）第七章云存储（HDFS分布式文件系统）实验十：HDFS分布式文件系统实验第二十六课：（理论：2学时）第八章典型的云计算平台（Amazon云平台）第二十七课：（演示：2学时）演示三：Amazon云平台演示第二十八课：（理论：2学时）第八章典型的云计算平台（Azure云平台）第二十九课：（演示：2学时）演示四：Azure云平台演示3.学时分配。
云计算导论-课程教案.doc
教案课程名称：云计算导论课程类型：□理论课 理论、实践课□实践课学时： 32 学分： 2授课教师：授课班级：授课学期：20 至20 学年第学期教材名称：《云计算导论》参考资料： 1.2．3．20 年月日教案编制说明一、教师上课前必须写出所授课程的教案，不能无教案或借他人教案进行授课；授课教案应根据专业技术领域发展、教学要求变化、学生实际水平，以及教师以往教学的课后小结、批注等进行补充、修改或重写，以保持教学内容的先进性和适用性，不得使用未经任何补充、修改的陈旧教案进行授课。
二、实践教学的教案与理论教学的教案分开编写；对于公共课，难课、新课，提倡由教研室组织进行集体备课；公共课教案主体（教学目的和要求，教学进度，重点难点内容，教学内容及过程等）应相同。
三、教案编写要求内容简明、条理清楚、教学目的明确、教学内容设置合理、重点难点清晰。
四、教案应采用统一格式书写或打印（建议使用A4纸），不同专业的授课教案可有自己的特色，但应包含教案基本内容。
教案必须含首页，与各单元教案形成一个整体。
参考格式见附件。
五、提倡教师利用计算机进行教案编写，与教学过程中的手写批注相结合，形成不同时期，不同版本（注意分别存盘和存档）的教案。
六、妥善保存各阶段的教案，并配合好学院的教学检查和归档等工作。
云计算导论课程教案云计算导论课程教案云计算导论课程教案云计算导论课程教案云计算导论课程教案云计算导论课程教案云计算导论课程教案教学内容及过程旁批一、教学内容：1.必备知识1.1 私有云简介私有云（Private Cloud），私有云是为一个用户，如一家企业或者一个部门，单独使用而构建的，该用户拥有该云的全部资源并自行管理与运维。
私有云具有如下3个优点。
（1）数据更安全（2）网络更稳定（3）可以个性化定制1.2 私有云软件系统简介（1）VMware vSPhere简介（2）OpenStack简介2.项目实施利用已安装好OpenStack的快照（由本书资源库中提供），在VMware虚拟机上快速构建双节点OpenStack云计算平台。
【最新】云计算导论
2021/2/2
16
目录
超越桌面：云计算导论 云计算是什么和不是什么 云计算定义 云计算特征 云计算分类 云计算及Saas的关系 云计算的优势 云计算的十大问题和机遇
2021/2/2
17
云计算的分类
按服务类型分类
基础设施云（Infrastructure Cloud）
Amazon EC2 这类云为用户提供的是底层的，接近于直接操作硬 件资源的服务接口。
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云计算的十大问题和机遇
1.服务的可用性
现今，绝大多数互联网服务提供商都会利用多个网 络提供商来使自己避免在一个单独公司出现故障的 情况下导致从互联网上消失，我们相信唯一合乎情 理的提供极高可用性服务的解决方案就是多云计算 提供商。
可用性相关的另一个问题是DDoS（Distributed Denial of Service，分布式拒绝服务）攻击。由于弹 性，云计算将攻击目标从SaaS提供商转移到能够马 上吸引攻击并且具有DDoS攻击保护能力的效用计算 提供商。
我们相信建立同现有的各类内部IT环境同样安全的云 计算环境是不存在任何根本问题的，灵活的运用加 密存储、虚拟局域网、网络中间件（例如防火墙、 包过滤）等技术就能迅速的解决当前已经碰到的一 些问题。
2021/2/2
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云计算的十大问题和机遇
4.数据传输瓶颈
当前应用发展越来越趋向于数据密集型。如果应用能够被拆分 交由不同的云去处理，这将导致复杂的数据存放和传输。快递 硬盘是克服这样高成本的互联网传输成本问题的一种机遇。 Jim Gray发现，传输大量数据最便宜的方式是用次晨达的快递 方式来快递硬盘，甚至整个计算机。虽然没有硬盘厂商和计算 机厂商的保证，我们认为以快递硬盘这种方式来进行数据传输
《云计算导论》课程教学大纲
《云计算导论》课程教学大纲《云计算导论》课程教学大纲课程代码：课程名称：云计算导论/An introduction to cloud computing学分/学时：3/32+16一、课程的性质、目的与任务《云计算导论》是就计算机科学与技术和软件工程专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算的关键技术（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云管理平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即服务、平台即服务、基础设施即服务和容器即服务）、云部署模式（如公有云、私有云和混合云）、云计算机制（如云计算设施机制、云管理机制和特殊云机制）、虚拟化相关知识、分布式文件系统、分布式存储系统、数据处理与并行编程、云安全、云计算应用等。
本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从云计算的基本概念入手，由浅入深学习云计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习AWS、阿里云、腾讯云华为云、Hardoop平台搭建与数据分析和容器云的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。
本课程除要求学生掌握云计算的基础知识和理论，重点要求学生学会分析问题的思想和方法，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。
二、教学内容及教学基本要求1.云计算概论与云计算基础（4学时）了解云计算的定义和它的历史背景，了解学好云计算的方式方法；了解分布式计算和云计算的关键技术，云计算的关键技术包括虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云管理平台技术、并行编程技术和数据管理技术、数据管理技术；掌握四种云交付模型，分别是软件即服务、平台即服务、基础设施即服务，并掌握前三种基本模型之间的区别；掌握三种云部署模式，分别是公有云、私有云和混合云；了解云计算的优势和典型的云应用；了解典型的云应用；了解云计算与大数据的关系。
2.云计算机制（4学时）掌握云基础设施机制、云管理机制和特殊云机制；掌握每一种机制的概念、特点和作用；3.虚拟化（4学时）了解虚拟化技术；了解虚拟化技术的分类；掌握系统虚拟化、虚拟化与云计算了解相关开源技术以及虚拟化未来的发展趋势；了解虚拟化的发展历史以及虚拟化带来的好处。
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一种敏捷化的制造思想。
第8章 云
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造
（10）专业化制造。云制造通过第三方构建的平台，将
所有制造资源、能力、知识虚拟化成云滴（即制造云服务）， 最后聚合形成不同类型的专业制造云（如设计云、仿真云、 管理云、实验云等），体现了规模化、集约化、专业化的特 点。 （11）基于能力共享与交易的制造。与传统网络化制造 相比，云制造共享的不仅仅是制造资源，还有制造能力，在 相应知识库、数据库、模型库等的支持下，实现基于知识的 制造资源和能力虚拟化封装、描述、发布与调用，从而真正 实现制造资源和能力的全面共享与交易，提高了利用率。
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8.3
8.3.1
云制造的体系结构及技术体系
云制造的体系结构
云制造的体系架构如图8－2所示。该架构主要包括以下 五个层次：物理资源层（P－Layer）、虚拟资源层（R－ Layer）、核心服务层（S－Layer）、应用接口层（A－ Layer）和应用层（U－Layer）。
第8章 云
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（14）绿色、低碳制造。云制造的目标之一是围绕
TQCSEK目标，实现制造资源、能力、知识的全面共享和协 同，提高制造资源利用率，实现资源增效。实现了云制造， 实际上就是在一定程度上实现了绿色和低碳制造。
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8.2.2 云制造的应用方向
云制造的应用方向主要体现在以下几个方面： （1）针对大型集团企业的研发设计能力服务平台。针 对大型集团企业，利用网格技术等先进信息技术，整合集团 企业内部现有的计算资源、软件资源和数据资源，建立面向 复杂产品研发设计能力服务平台，为集团内部各下属企业提 供技术能力、软件应用和数据服务，支持多学科优化、性能 分析、虚拟验证等产品研制活动，极大促进产品创新设计能 力。这类服务平台主要是面向集团内部下属企业的。
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从“八五”到“十一五”，我国科技部及相关部门支持
了以计算机集成制造、并行工程、敏捷制造、虚拟制造、网 络化制造、制造网格等为代表的相关制造业信息化课题，并 且已取得了一系列成果，在制造业各个领域发挥了重要作用， 对推进我国制造业信息化进程做出了巨大贡献。然而，如何 在制造过程中整合社会化存量资源，提高资源利用率，降低 能源消耗，减少排放，从而实现服务型制造，仍然是我国制 造业迫切需要解决的瓶颈问题。解决这些问题，需要探索新 的制造业发展模式。
现生产型企业向服务型企业转变、实现制造即服务（
ManufacturingasaService，MFGaaS）的基础。
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（2）不确定性制造。云制造中，云服务对制造需求的满
足不存在唯一的最佳解，而是到目前为止用现有技术和方法 能得到的满意解或非劣解，这就是云制造的不确定性制造能 力，包括云制造任务的描述、任务与云服务的映射匹配、云 服务选取与绑定、云服务组合选取、制造结果评价等环节中 的不确定性。
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（12）基于知识的制造。云制造全生命周期过程离不开
知识的应用，包括基于知识的制造资源和能力虚拟化封装与 接入，云服务描述与制造云构建，云服务搜索、匹配、聚合、 组合，高效智能云服务调度与优化配置，容错管理、任务迁 移，云制造企业业务流程管理等。 （13）基于群体创新的制造。云制造模式下，任何个人、 任何单位或企业都可以向云制造平台贡献他们的制造资源、 能力和知识。而与此同时，任何企业都可以基于这些资源、 能力、知识来开展本企业的制造活动，云制造体现的是一种 维基百科式的基于群体创新的制造模式。
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（2）区域性加工资源共享服务平台。中国已经成为当
今世界上拥有制造加工资源最丰富的国家，可针对制造资源 分散和利用率不高的问题，利用信息、虚拟化、物联网以及 RFID等先进技术，建立面向区域的加工资源共享与服务平 台，实现区域内加工制造资源的高效共享与优化配置，促进 区域制造业发展。
第8章 云
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（8）低门槛、众包式制造。传统制造企业必须拥有自
己的厂房、设备、物料、信息化设施、技术人员等全套制造 条件，同时必须具备相应的设计、制造、管理、销售等能力。 而云制造模式下，企业不需要拥有这些条件和能力，对企业 没有的制造资源或能力可以通过“外包”的形式来达到，即 通过调用或租用云制造系统中的资源、能力、云服务来完成 本企业的生产任务，从而降低了企业的入门门槛，使生产和 企业组织方式更加灵活、多元化。 （9）敏捷化制造。云制造模式下，企业只需要重点关 注本企业的核心服务，而其他相关业务或服务则可以通过调 用云制造中的云服务来完成，其生产方式非常灵活，体现了
造向中国创造转变的关键历史时期。如何培育新型制造服务模式，
满足制造企业最短的上市速度(Time)、最好的质量(Quality)、最低的 成本(Cost)、最优的服务(Service)、最清洁的环境(Environment)和基
于知识（Knowledge）的创新即TQCSEK的需求，支撑绿色和低碳制
造，实现中国创造，进而推动经济增长方式的转变，是未来5至10年 我国制造业发展需要解决的重大问题。
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（4）透明和集成的制造。云制造把所有制造资源、能
力、知识等尽可能高度抽象和虚拟化为用户可见和容易调用 的“电源接线板”，即制造云服务，而其他东西对用户透明。 用户在使用云服务开展各类制造活动时，这些服务的调用是 透明的，即所有制造所实现的操作细节可以向用户“隐藏” 起来，使用户将云制造系统看成是一个完全无缝的集成系统。 云制造的透明性可以体现在位置透明性、注册透明性和使用 透明性等方面。
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（5）主动制造。现有制造模式中，如果企业没有生产
订单或自己的设备等资源闲置，则无法开展制造或享受资源 收益，即体现的是一种被动的制造模式。而在云制造中，制 造活动和云服务具有主动性，即用户根据第三方构建的云制 造服务平台，在知识、语义、数据挖掘、机器学习、统计推 理等技术的支持下，订单可以主动寻找制造方，而云服务可 以主动智能寻租，从而体现一种智能化的主动制造模式。
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（3）用户参与的制造。云制造强调把计算资源、能力、
知识嵌入到网络、环境中去，使得制造企业关注的中心转移 或回归到用户需求本身。云制造致力于构建一个制造企业、 客户、中间方等可以充分沟通的公用制造环境。在云制造模 式下，用户参与度不仅限于传统的用户需求提出和用户评价， 而是渗透到制造全生命周期的每一个环节。云制造模式下， 客户或用户的身份不具备唯一性，即一个用户即是云服务的 消费者，也是云服务的提供者或开发者，体现的是一种用户 参与的制造，包括人机交互、机人交互、机机交互以及人人 交时，以云计算、物联网、虚拟物理融合系统CPS
（CyberPhysicalSystems）、虚拟化技术、面向服务技术 （如知识服务、服务技术等）、高性能计算等为代表的先进 技术正迅猛发展，并在各个行业得到应用。 在这种背景下，李伯虎院士及其研究团队于2009年6月 首次提出了云制造的概念，并于2010年1月在《计算机集成 制造系统》第一期公开发表了第一篇关于云制造的学术文章， 系统阐述了云制造的内涵、理论体系与技术框架等。
拟化接入，以服务的形式提供给第三方运营平台（云服务运营 者）；云服务运营者主要实现对云服务的高效管理、运营等，
可根据CSD的应用请求，动态、灵活地为其提供服务；CSD能
够在制造云运营平台的支持下，动态按需地使用各类应用服务 （接出），并能实现多主体的协同交互。在制造云运行过程中， 知识起着核心支撑作用，知识不仅能够为制造资源和制造能力 的虚拟化接入和服务化封装提供支持，还能为实现基于云服务 的高效管理和智能查找等功能提供支持。
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8.2 云制造的特征及应用方向
8.2.1 云制造的特征
云制造具有以下典型特征：
（1）面向服务和需求的制造。云制造一改制造长期以 来面向设备、面向资源、面向订单、面向生产等的形态，真
正转为面向服务、面向需求。在云制造中，一切能封装和虚
拟化的都作为制造云服务（包括制造资源作为服务、制造能 力作为服务、制造知识作为服务等），这种大转变是作为实
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图8－1 云制造的运行原理图
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从图8－1中可以看出，云制造系统中的用户角色主要有三
种，即云服务提供者(CloudServiceProvider,CSP)、云服务运营 者、云服务使用者（CloudServiceDemander,CSD）。CSD通过
对产品全生命周期过程中的制造资源和制造能力进行感知、虚
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（4）制造更可以服务于量大面广的中小企业。针对中
小企业信息化建设资金、人才缺乏的现状，可以建立面向中 小企业的公共服务平台，为其提供产品设计、工艺、制造、 采购和营销业务服务，提供信息化知识、产品、解决方案、 应用案例等资源，促进中小企业发展。 （5）建立物流拉动的现代制造服务平台。可针对我国 制造业物流成本高等现状，利用RFID、网络、物流优化等 技术，研究整机制造企业、零部件制造企业和物流企业的多 方协作模式与第三方服务模式，建立物流拉动的现代制造服 务平台，为制造业整机制造企业、零部件制造企业和物流企 业协作提供服务，促进制造业发展。
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（6）支持多用户的制造。传统网络化制造模式（如
ASP、制造网格等）研究的重点是如何使分散的制造资源通 过网络连接起来，从而形成虚拟的集中资源，并将一个复杂 制造任务分解成若干简单任务，通过调度机制使得这些简单 任务并行运行在不同制造资源节点上，最后汇集执行结果， 体现的是一种“分散资源集中使用”的思想。而云制造不仅 体现“分散资源集中使用”的思想，还有效实现“集中资源 分散服务”的思想，即将分散在不同地理位置的制造资源通 过大型服务器集中起来，形成物理上的服务中心，进而为分 布在不同地理位置的多用户提供服务调用、资源租赁等。