第1章 云计算基础

云计算及应用教学大纲云计算及应用教学大纲课程编号：学风：3学时：48（其中课内实验学时：10）一、目的与任务通过本课程，学生能够对云计算的由来、概念、原理和实现技术有个基本的人数，了解支持云计算的主要产品和工具以及掌握其技术原理和应用方法，了解云计算的主要研究热点与应用领域，认清云计算的发展趋势和前景；另外，通过基于apachehadoop等开源工具的相关实验，让学生亲身体验分布式文件系统、分布式计算和分布式数据库的应用及实现，从而加深所学的理论知识的理解，为今后处理实际的问题打下基础。

二、教学内容及学时分配第一章绪论（学时：4）概述：课程了解及云计算技术详述，包含云计算的由来、概念、发展现状、服务类型典型的技术方案以及云计算的特点与优势，目的就是协助学生对云计算构成一个初步人数。

重点：云计算的概念、服务类型、同时实现机制以及云计算的特点与优势难点：云计算的同时实现机制具体内容：课程了解云计算的概念云计算的发展现状云计算的实现机制（典型的技术方案）网格计算与云计算云计算的特点与优势第二章google云计算原理及应用领域（学时：10）简介：介绍google云计算的背景、技术体系及应用场景：详细讲解四种核心技术，包括分布式文件系统gfs、分布式计算编程模型mapreduce、分布式锁服务chubby和分布式结构化存储系统bigtable:介绍google的应用程序开发平台googleappengine及google云计算应用场景分析。

重点：google云计算的技术体系、分布式文件系统gfs、分布式计算编程模型mapreduce、分布式门锁服务chubby和分布式结构化数据存储系统bigtable以及googleappengine难点：分布文件系统gfs、分布式计算编程模型mapreduce、分布式锁服务chubby和分布式结构化数据存储系统bigtable具体内容：google云计算的的背景google云计算的技术体系google云计算的应用领域场景分布式文件系统gfs分布式计算编程模型mapreduce分布式锁服务chubby分布式结构化数据表bigtablegoogleappengine简介googleappengine服务编程实例：helloworldgoogle云计算应用领域场景分析第三章开源云计算系统（学时：8）概述：直观了解开源云计算系统，包含hadoop、eucylyptus、enomalyecp、nimbus、sectorandsphere、abiquo和mongodb;详尽传授hadoop开源项目的hdfs、mapreduce和hbase,并通过上级实验对有关技术展开采用和检验。

云计算平台部署与运维作业指导书第1章云计算基础概念 (4)1.1 云计算服务模型概述 (4)1.1.1 软件即服务（Software as a Service，SaaS） (4)1.1.2 平台即服务（Platform as a Service，PaaS） (5)1.1.3 基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS） (5)1.2 云计算部署模型介绍 (5)1.2.1 公共云 (5)1.2.2 私有云 (5)1.2.3 混合云 (5)1.2.4 社区云 (5)1.3 云计算关键技术简述 (6)1.3.1 虚拟化技术 (6)1.3.2 分布式计算与存储 (6)1.3.3 资源调度与优化 (6)1.3.4 数据中心网络技术 (6)1.3.5 安全与隐私保护技术 (6)第2章部署前准备 (6)2.1 确定业务需求 (6)2.1.1 分析业务目标：明确业务在云计算平台上的目标，包括提升业务效率、降低成本、提高系统可用性等。

(6)2.1.2 评估业务规模：根据业务发展现状和预期，预测云计算资源需求，包括计算、存储、网络等方面的需求。

(6)2.1.3 确定关键业务流程：识别业务中的关键环节，以保证在部署云计算平台时，这些环节能够得到有效支持。

(7)2.1.4 业务连续性和安全性要求：明确业务在云计算环境下的连续性和安全性需求，以保证业务稳定运行。

(7)2.2 评估资源预算 (7)2.2.1 估算基础设施成本：根据业务需求，对云计算平台的计算、存储、网络等资源进行估算，以确定基础设施成本。

(7)2.2.2 评估运维成本：考虑云计算平台部署与运维过程中的人力、培训、监控、优化等成本。

(7)2.2.3 预测业务增长：根据业务发展预期，预留一定的资源预算，以应对业务增长带来的额外需求。

(7)2.2.4 优化预算分配：在保证业务需求的前提下，合理分配预算，以实现成本效益最大化。

云计算技术应用指南第一章云计算基础概述 (2)1.1 云计算概念与特点 (2)1.1.1 云计算概念 (2)1.1.2 云计算特点 (2)1.2 云计算服务模型 (3)1.2.1 基础设施即服务（IaaS） (3)1.2.2 平台即服务（PaaS） (3)1.2.3 软件即服务（SaaS） (3)1.3 云计算部署模型 (3)1.3.1 公共云 (3)1.3.2 私有云 (3)1.3.3 混合云 (3)第二章云计算架构与关键技术 (3)2.1 云计算架构概述 (3)2.2 虚拟化技术 (4)2.3 分布式存储技术 (4)2.4 云计算管理技术 (5)第三章云计算平台与服务 (5)3.1 常见云计算平台介绍 (5)3.1.1 Amazon Web Services (AWS) (5)3.1.2 Microsoft Azure (5)3.1.3 Google Cloud Platform (GCP) (5)3.1.4 云 (6)3.2 云计算服务类型与选择 (6)3.2.1 基础设施即服务（IaaS） (6)3.2.2 平台即服务（PaaS） (6)3.2.3 软件即服务（SaaS） (6)3.2.4 选择合适的云计算服务 (6)3.3 云计算平台部署与管理 (6)3.3.1 部署策略 (6)3.3.2 管理与维护 (7)第四章云计算安全与隐私 (7)4.1 云计算安全挑战 (7)4.2 云计算安全策略 (7)4.3 数据隐私保护 (8)第五章云计算在企业的应用 (8)5.1 企业云计算需求分析 (8)5.2 企业云计算解决方案 (9)5.3 企业云计算迁移策略 (9)第六章云计算在政务领域的应用 (9)6.1 政务云计算需求分析 (10)6.2 政务云计算解决方案 (10)6.3 政务云计算实施策略 (10)第七章云计算在金融领域的应用 (11)7.1 金融云计算需求分析 (11)7.2 金融云计算解决方案 (11)7.3 金融云计算风险与合规 (12)第八章云计算在医疗领域的应用 (13)8.1 医疗云计算需求分析 (13)8.2 医疗云计算解决方案 (13)8.3 医疗云计算隐私保护 (13)第九章云计算在教育与科研领域的应用 (14)9.1 教育与科研云计算需求分析 (14)9.2 教育与科研云计算解决方案 (14)9.3 教育与科研云计算实施策略 (15)第十章云计算未来发展展望 (15)10.1 云计算发展趋势 (15)10.2 云计算技术演进 (16)10.3 云计算应用前景与挑战 (16)第一章云计算基础概述1.1 云计算概念与特点1.1.1 云计算概念云计算是一种基于互联网的计算模式，它将计算、存储、网络等资源进行集中管理，以服务的形式提供给用户。

问题1 第三代计算机采用的电子元件是（）。

中、小规模集成电路. 问题2 云计算是一种基于互联网的计算方式。

正确答案：对. 问题3 。

十进制数32转换成无符号二进制整数是（）。

正确答案：100000. 问题4 。

计算机之所以能按人们的意图自动进行工作，最直接的原因是因为采用了（）。

正确答案：存储程序控制. 问题5 。

无符号二进制整数1011010转换成十进制数是（）。

正确答案：90. 问题6 。

下列两个二进制数进行算术加运算，100001＋111＝（）。

正确答案：101000. 问题7 。

在计算机中，20GB的硬盘可以存放的汉字个数是（）正确答案：10×1024×1024KB. 问题8 。

如果在一个非零无符号二进制整数后添加一个0，则此数的值为原数的（）。

正确答案：2倍. 问题9 .冯诺依曼的原理和思想，计算机必须有输入、存储、运算、控制和输出五个组成。

正确答案：对. 问题10 。

在标准ASCII码表中，已知英文字母A的十进制码值是65，英文字母a的十进制码值是（）。

正确答案：97问题11 。

无符号二进制整数1001001转换成十进制数是（）。

正确答案：73. 问题12 。

随着Internet的发展，越来越多的计算机感染病毒的可能途径之一是（）。

正确答案：通过Internet的E－mail，附着在电子邮件的信息中. 问题13 。

十进制数57转换成无符号二进制整数是（）。

正确答案：0111001. 问题14 .未来计算机的发展趋势将淘汰巨型化的计算机，朝微型计算机的方向发展。

未来计算机的发展趋势将淘汰巨型化的计算机，朝微型计算机的方向发展。

正确答案：错. 问题15 。

下列叙述和计算机安全相关的是（）正确答案：上述选项全部都是. 问题16 。

在微机中，1GB的等于（）。

正确答案：1024MB. 问题17 .八进制数的基本符号包括0,1,2,3,4,5,6,7.正确答案：对. 问题18 .计算机病毒一般具有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性和隐蔽性的特征。

解读云计算软件的功能与优势云计算软件（Cloud Computing Software）是指在云计算架构下运行的软件系统，其功能和优势可以为企业和个人带来诸多益处。

本文将从不同角度解读云计算软件的功能与优势，分成以下几个章节进行详细讨论。

第一章：云计算软件的基本功能云计算软件具备以下几个基本功能：1. 资源调度和管理：云计算软件能够根据用户需求智能地调度和管理云中的资源，包括存储、计算和网络资源等。

通过动态分配和部署，提高资源利用率和效率。

2. 弹性伸缩：云计算软件可以根据实际负载情况进行弹性伸缩，即自动调整计算资源，以满足用户需求。

可以根据流量、数据存储需求等实时变化的因素，自动调整云服务的规模。

3. 自动备份与恢复：云计算软件可以对数据进行自动备份，保障数据的安全性和可靠性。

在发生故障或灾难时，能够快速恢复数据，提供稳定的服务。

4. 安全性保障：云计算软件能够提供多层次的安全措施，包括身份认证、访问控制、数据加密等。

通过技术手段保障用户数据的隐私和安全。

第二章：云计算软件的优势在于成本和效率1. 成本优势：使用云计算软件可以大幅降低企业的IT运营成本。

相比传统的自建IT基础设施，云计算软件可以减少硬件投资和维护费用，并且按需付费模式能够更精确地控制成本，避免资源浪费。

2. 效率优势：云计算软件提供了更高的计算、存储和网络资源利用率，可以更好地满足企业的业务需求。

通过云计算软件，用户可以快速构建和部署应用程序，提高开发和交付的效率。

同时，云计算软件提供了统一的管理界面，简化了运维管理的工作。

第三章：云计算软件的优势在于可靠性和灵活性1. 可靠性优势：云计算软件通过分布式架构和冗余技术，实现了高可用性和容错能力。

即使发生硬件故障或其他意外情况，云计算软件能够保证服务的连续性，提供稳定的服务。

2. 灵活性优势：云计算软件能够根据用户需求灵活扩展和收缩资源。

无论是规模扩大还是缩小，都可以通过云计算软件实现快速调整。

云计算原理与实践课后答案王伟第1章概述课内复习1. 云计算的定义是什么？云计算是一种计算模式，在这种模式下，动态可扩展而且通常是虚拟化的资源通过互联网以服务的形式提供岀来。

P5 2. 云计算的公共特征有哪几个？弹性伸缩、快速部署、资源抽象、按用量收费、宽带访问P143. 云计算按照部署方式和服务类型分别分成哪几类？部署方式分类：公共云、私有云、社区云、混合云、行业云、其他类型云P15服务类型分类：基础设施即服务（laaS）平台即服务（PaaS）软件即服务（SaaS4. 如何从三元认识论的角度理解云计算？云计算即是一种商业模式，也是一种计算范式，还是一种实现方式。

P215. 云计算作为一种计算范式可以分成哪两种结构？横向云体逻辑结构：云运行时环境+云应用纵向云体逻辑结构：P23图6. 开源软件、自由软件和免费软件的区别于联系是什么？P25下方课外思考1. 计算系统是如何演变成今天的云计算的？P62. 如何理解“开源是种方法论”？P29下方3. 开源技术是如何促进云计算发展的？降低准入门槛大部分组织机构采用云技术是为了优化他们的IT投资，从而提高现有的服务或者支持新的业务模式。

在这种情况下，开源降低了新加入的组织机构建设私有云计算的门槛。

许多组织机构已经采用OpenN ebula来打造私有云计算，当中一些只是连接数十台主机的小型云服务，一些则是由几个数据中心所连起来的大型基础设备。

对于大多数这种组织机构来说，为使用商用软件而支付授权许可费用是不怎么靠谱的，他们要么就选择开源云技术，要么就什么都不用。

促进云服务的定制许多组织机构在开源帮助下可以根据客户实际需要而对云服务进行定制，这也就是说这些机构组织可以根据用户需求打造具有差异化的云服务。

两个应用于公共部门的著名例子就是荷兰超级计算中心的SARA和它的云设施HPC,另一个就是美国费米实验室的基础云设施FermiCloud。

托管公司和电信公司使用开源代码来向特定的市场和地区用户提供新的云服务模式。

华为云计算解决方案技术介绍华为云计算解决方案技术介绍第一章引言1.1 背景1.2 目的第二章云计算概述2.1 云计算定义2.2 云计算的特点2.3 云计算的优势第三章华为云计算解决方案概述3.1 解决方案概述3.2 解决方案架构3.3 解决方案主要组件第四章云计算基础设施4.1 云计算数据中心4.2 云计算网络4.3 云计算存储第五章云计算平台5.1 虚拟化技术5.2 容器技术5.3 大数据平台5.4 平台第六章云计算应用6.1 基于云计算的企业应用6.2 基于云计算的移动应用6.3 基于云计算的物联网应用第七章云计算安全7.1 数据安全7.2 网络安全7.3 身份认证和访问控制第八章云计算管理8.1 资源管理8.2 性能管理8.3 弹性伸缩第九章云计算服务9.1 基础设施即服务（IaaS）9.2 平台即服务（PaaS）9.3 软件即服务（SaaS）第十章云计算应用案例10.1 企业网络应用10.2 移动应用10.3 物联网应用第十一章总结11.1 主要内容回顾11.2 总结和展望附录：附件1：技术文档附件一附件2：技术文档附件二法律名词及注释：1、云计算：指通过互联网等计算资源共享，按需提供各种可计量的IT资源和应用程序的一种计算模式。

2、虚拟化技术：将物理计算资源虚拟化为多个虚拟计算资源，提高资源利用率。

3、大数据平台：用于存储、管理和分析大规模结构化和非结构化数据的平台。

4、平台：利用机器学习和深度学习等技术，实现智能化应用的平台。

5、基础设施即服务（IaaS）：提供基础设施资源的云计算服务模式，用户可以根据需求自由部署应用程序和数据。

6、平台即服务（PaaS）：提供应用程序开发和部署的云计算服务模式，用户可以在云平台上开发和测试应用程序。

7、软件即服务（SaaS）：提供应用程序的云计算服务模式，用户可以通过互联网直接访问和使用应用程序。

云计算基础平台建设⽅案云计算基础平台建设⽅案⽬录第1章现状及需求分析 (6)1.1 信息化现状 (6)1.1.1基础设施现状 (6)1.1.2应⽤系统现状 (6)1.1.3信息化管理现状 (6)1.2 信息化建设需求 (7)第2章云计算基础平台建设⽅案 (7)2.1 总体设计思路 (7)2.2 总体架构设计 (8)2.3 IaaS架构蓝图 (10)第3章计算资源池⽅案 (11)3.1 计算资源池分类 (12)3.2 服务器容量规划 (13)3.3 虚拟机资源分配 (14)3.4 虚拟机的物理分布 (15)3.5 虚拟机模板设计 (15)3.6 ⾼可⽤性设计 (16)3.7 动态资源调整 (17)3.8 动态资源扩展（DRX） (18)第4章存储资源池⽅案 (25)4.1 存储聚合 (25)4.2 ⽹络RAID (26)4.3 多站点容灾 (28)4.4 ⾃动精简配置 (29)4.5 数据快照与复制 (30)第5章⽹络服务资源池⽅案 (30)5.1 ⽹络资源池设计 (30)5.1.1云计算⽹络挑战 (30)5.1.2 Overlay介绍 (32)5.1.3 SDN VPC架构 (40)5.1.4 SDN VPC拓扑 (42)5.2 安全资源池设计 (43)5.2.1安全总体⽅案 (43)5.2.2南北流量安全控制 (44)5.2.3东西流量安全控制 (45)5.3 负载均衡资源池设计 (46)第6章云服务平台⽅案 (48)6.1 云平台整体架构 (48)6.2 云组织管理架构 (50)6.3 IAAS云服务 (50)6.4 虚拟数据中⼼（vDC）服务 (53) 6.5 云主机服务 (53)6.5.1云主机概述 (54)6.5.2云主机租户⽹络 (57)6.5.3⾃定义镜像 (60)6.5.4云主机特点 (61)6.6 云存储云硬盘服务 (62)6.7 云防⽕墙服务 (63)6.7.2 安全策略 (65)6.7.3 技术优势 (66)6.8 云负载均衡服务 (66)6.8.1 技术特性 (66)6.8.2负载均衡策略 (69)6.8.3技术优势 (69)6.9 云存储服务 (70)6.10 云⽹络服务 (72)6.11 云数据库服务 (75)6.12 计费管理 (80)6.12.1基于资源⽤量的计费 (81) 6.12.2基于资源模板进⾏计费 (81) 6.12.3账单报表 (82)第7章云安全管理⽅案 (84)7.1 信息安全等级保护第三级 (84) 7.1.1等保三级要求 (84)7.1.2三级等保云安全服务清单 (89) 7.2 安全防护模式 (89)7.3 安全即服务交付 (90)第8章云运维管理⽅案 (91)8.1 运维组织架构 (91)8.1.1运维组织架构 (91)8.1.2岗位职责 (91)8.2 运维管理流程 (92)8.2.2变更管理 (95)8.2.3资源配置管理 (96)8.2.4监控与告警管理 (98)8.2.5备份恢复管理 (100)8.2.6运维服务报告管理 (104)第9章应⽤系统迁移设计 (107)9.1 新应⽤系统虚拟化建设 (107)9.2 ⽼应⽤系统虚拟化迁移 (109)9.3 业务整合迁移 (111)9.3.1 应⽤迁移 (111)9.3.2 虚拟化迁移 (114)9.3.3虚拟资源计算 (116)9.3.4 迁移实施⽅案 (120)第1章现状及需求分析1.1现状分析1.1.1基础设施现状XXX区县各委办局的IT基础设施种类繁多，涉及多家⼚商的产品，服务器类型有X86服务器，虚拟化程度较低，⼤多为物理机。

IT行业云计算服务架构部署与实施指南第一章云计算服务概述 (2)1.1 云计算服务定义 (2)1.2 云计算服务类型 (2)1.2.1 基础设施即服务（IaaS） (2)1.2.2 平台即服务（PaaS） (3)1.2.3 软件即服务（SaaS） (3)1.3 云计算服务优势 (3)1.3.1 成本效益 (3)1.3.2 灵活性与扩展性 (3)1.3.3 安全性 (3)1.3.4 易用性与便捷性 (3)1.3.5 环保节能 (3)第二章云计算服务架构设计 (4)2.1 服务架构设计原则 (4)2.2 服务架构关键组件 (4)2.3 服务架构设计方法 (4)第三章云计算服务部署策略 (5)3.1 部署模式选择 (5)3.2 部署流程与步骤 (5)3.3 部署风险与应对措施 (6)第四章虚拟化技术与应用 (6)4.1 虚拟化技术概述 (6)4.2 虚拟化技术应用场景 (7)4.2.1 服务器虚拟化 (7)4.2.2 存储虚拟化 (7)4.2.3 网络虚拟化 (7)4.3 虚拟化技术选型与优化 (7)4.3.1 虚拟化技术选型 (7)4.3.2 虚拟化技术优化 (8)第五章云计算服务安全策略 (8)5.1 安全风险分析 (8)5.2 安全策略制定 (9)5.3 安全措施实施 (9)第六章云计算服务功能优化 (9)6.1 功能评估与监控 (9)6.1.1 功能评估指标 (10)6.1.2 功能监控方法 (10)6.2 功能优化策略 (10)6.2.1 硬件优化 (10)6.2.2 软件优化 (10)6.2.3 架构优化 (10)6.3 功能优化实践 (11)6.3.1 系统功能测试 (11)6.3.2 功能调优 (11)6.3.3 持续优化 (11)第七章云计算服务运维管理 (11)7.1 运维管理原则 (11)7.2 运维管理流程 (12)7.3 运维管理工具与应用 (12)第八章云计算服务成本控制 (13)8.1 成本构成分析 (13)8.2 成本控制策略 (13)8.3 成本控制实践 (14)第九章云计算服务项目实施 (14)9.1 项目筹备与规划 (14)9.1.1 项目筹备 (14)9.1.2 项目规划 (15)9.2 项目实施流程 (15)9.2.1 项目启动 (15)9.2.2 项目实施 (15)9.2.3 项目监控 (16)9.3 项目验收与评估 (16)9.3.1 项目验收 (16)9.3.2 项目评估 (16)第十章云计算服务发展趋势与展望 (16)10.1 发展趋势分析 (16)10.2 技术创新展望 (17)10.3 行业应用前景预测 (17)第一章云计算服务概述1.1 云计算服务定义云计算服务是指基于互联网的计算模式，通过将计算、存储、网络等资源集中在云端数据中心，以服务的形式提供计算能力和数据存储，用户无需购买和维护物理硬件及软件，即可通过网络按需获取相应的服务。

教科版(2024)云计算技术概论教案课程目标本课程旨在介绍云计算技术的基本概念、原理和应用，培养学生对云计算的理解和应用能力。

通过本课程的学习，学生将能够：1. 理解云计算的概念和发展历程；2. 掌握云计算的基本原理和关键技术；3. 熟悉云计算的应用场景和实际案例；4. 学会使用云计算平台进行开发和部署。

教学内容第一章：云计算概述1. 云计算的定义和基本概念2. 云计算的发展历程和趋势3. 云计算的优势和挑战第二章：云计算基础技术1. 虚拟化技术及其在云计算中的应用2. 分布式计算和存储技术3. 网络技术在云计算中的作用第三章：云计算平台与服务模型1. 云计算平台的分类和特点2. 云计算服务模型：IaaS、PaaS和SaaS3. 常见的云计算平台及其特点第四章：云计算应用场景1. 云计算在企业信息化中的应用2. 云计算在教育、医疗、金融等领域的应用3. 云计算在物联网、大数据等新兴领域的应用第五章：云计算开发与部署1. 云计算开发环境的搭建2. 云计算平台上的应用开发和部署流程3. 云计算安全和隐私保护教学方法本课程将采用以下教学方法：1. 理论讲授：通过讲解云计算的基本概念、原理和技术，帮助学生建立起对云计算的整体认识；2. 实例分析：通过实际案例分析，让学生了解云计算在不同领域的应用和效果；3. 实践操作：通过实际操作云计算平台，让学生掌握云计算开发和部署的基本技能；4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享对云计算的理解和应用想法。

教学评价与考核方式1. 平时表现：包括课堂参与、作业完成情况等；2. 期中考试：考察学生对云计算概念和基础知识的掌握程度；3. 课程设计：要求学生完成一个云计算应用开发和部署的实践项目；4. 期末考试：综合考察学生对云计算理论和实践的综合能力。

参考教材1. 《云计算概论》2. 《云计算与大数据技术原理与实践》3. 《云计算：概念、技术与架构》以上为《教科版(2024)云计算技术概论教案》的内容概述，详细教案将根据教学进度和学生实际情况进行设计和调整。