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『簡體書』云计算原理与实践

書城自編碼: 3078759
分類:簡體書→大陸圖書→教材研究生/本科/专科教材
作者: 过敏意
國際書號(ISBN): 9787111579700
出版社: 机械工业出版社
出版日期: 2017-10-01
版次: 1
頁數/字數: 338/400000
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 114.6

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內容簡介:
本书跨越云计算的各个层次,全面、系统地介绍了云计算的基本概念、原理和技术,并结合产业实践介绍了云计算的新发展和相关的工程问题。本书内容涵盖云计算的价值和技术框架、数据中心、网络、虚拟化技术、分布式存储技术、云数据库、中间件和分布式部署,并从产业角度给出了对云计算的理解和思考以及云上架构设计的常用方法和佳实践。本书适合作为高等院校计算机、电子工程及相关专业云计算课程的教材,也适合作为对云计算技术有兴趣的技术人员和研究人员的参考书。
關於作者:
工学博士,现任上海交通大学计算机科学与技术系教授,博士生导师,电信学院一级责任教授。国家杰出青年基金获得者。
目錄
CONTENTS目录丛书序言本书编委会序前言第1章 云计算概述11.1 云计算的产生及发展11.1.1 云计算的产生背景11.1.2 云计算的特点21.1.3 云计算发展简史31.1.4 知名的云计算服务提供商31.2 云计算的基础知识41.2.1 云计算的概念41.2.2 云服务的使用形态51.2.3 云计算的服务类型71.3 云计算的价值与典型的使用场景81.3.1 云计算的价值81.3.2 云计算典型的使用场景91.4 云计算平台架构111.4.1 AWS平台架构111.4.2 阿里云平台架构121.4.3 谷歌云平台131.4.4 几种云计算平台的特点151.5 云计算部署小实例151.6 云计算的核心技术181.7 云计算的生态22本章小结23习题24参考文献与进一步阅读24第2章 数据中心252.1 数据中心基础设施252.1.1 数据中心的基本组成262.1.2 机房规划与设计302.1.3 基础设施运维332.1.4 数据中心的评价352.2 云计算数据中心412.2.1 云数据中心的发展412.2.2 互联网数据中心422.2.3 多租户数据中心422.2.4 数据中心多级架构432.2.5 模块化设计与硬件重构432.3 阿里云数据中心452.3.1 绿色环保新实践452.3.2 数据中心设计新实践462.3.3 云计算应用新实践46本章小结46习题47参考文献与进一步阅读47第3章 网络483.1 网络架构483.1.1 数据中心网络架构493.1.2 区域网络架构503.1.3 核心网架构513.1.4 边缘或内容分发网络架构523.2 数据中心网络533.2.1 数据中心网络概述533.2.2 数据中心网络架构技术演进543.3 边界网络和CDN573.3.1 HTTP583.3.2 DNS593.3.3 CDN的基本原理613.3.4 CDN的应用663.3.5 阿里云CDN683.3.6 CDN的安全713.4 网络虚拟化技术723.4.1 网络虚拟化的概念723.4.2 网络虚拟化的原理743.4.3 虚拟网络互联763.4.4 主流开源项目介绍793.4.5 阿里云的虚拟专有网络813.5 负载均衡技术833.5.1 负载均衡的原理833.5.2 四层负载均衡843.5.3 七层负载均衡863.5.4 DNS负载均衡883.5.5 开源负载均衡概述883.5.6 阿里云负载均衡服务90本章小结92习题92参考文献与进一步阅读93第4章 虚拟化954.1 虚拟化技术概述954.1.1 概念和历史954.1.2 虚拟化的意义964.2 虚拟机的核心原理和技术964.2.1 机器与接口964.2.2 系统接口964.2.3 运行模式984.2.4 虚拟机的分类994.3 虚拟化的实现1014.3.1 Xen虚拟机技术1014.3.2 KVM技术1034.3.3 其他资源虚拟化技术1044.4 虚拟机管理与调度1064.4.1 典型管理问题1064.4.2 弹性伸缩1084.5 容器技术1094.5.1 操作系统级虚拟化1094.5.2 Docker1104.5.3 容器与传统虚拟机1114.5.4 Docker服务编排1124.5.5 Docker对云的扩展1144.6 阿里云虚拟化实践1144.6.1 云服务器ECS1144.6.2 弹性伸缩机制1154.6.3 计费方式1164.6.4 阿里云虚拟化安全1164.6.5 阿里云容器服务117本章小结125习题126参考文献与进一步阅读126第5章 分布式存储1275.1 分布式存储基础1275.1.1 分布式存储面临的问题和挑战1275.1.2 帽子理论1285.1.3 数据一致性协议1325.2 数据复制与备份技术1405.2.1 数据复制技术1405.2.2 数据备份技术1435.2.3 归档存储1455.3 存储阵列和纠删码技术1505.3.1 RAID概述1505.3.2 RAID的级别1505.3.3 纠删码技术1525.3.4 云存储系统的纠删码1545.4 块存储1565.4.1 块存储概述1565.4.2 常见的块存储设备1565.4.3 云存储系统的块设备1585.4.4 块设备的存储管理1595.5 文件存储1625.5.1 文件存储概述1625.5.2 NAS及其架构1625.5.3 阿里云文件存储1675.5.4 阿里云文件存储的典型应用1675.6 对象存储1695.6.1 对象存储概述1695.6.2 对象存储设备及其关键技术1705.6.3 阿里云对象存储1735.6.4 阿里云对象存储的典型应用1785.7 分布式索引技术1795.7.1 哈希表1795.7.2 B 树1805.7.3 LSM树1815.8 分布式锁服务1835.8.1 Google Chubby1835.8.2 ZooKeeper1865.8.3 阿里云Nuwa1885.9 分布式文件系统1895.9.1 Google文件系统1905.9.2 Hadoop分布式文件系统1925.9.3 Ceph1955.9.4 Lustre1995.9.5 GlasterFS2005.9.6 阿里云Pangu200本章小结202习题202参考文献与进一步阅读203第6章 云数据库2046.1 云数据库概述2046.1.1 云数据库的现状和演化2046.1.2 OLTP和OLAP2056.1.3 常见的数据库类型及其管理系统2066.1.4 云数据库关键组件及应用场景2076.2 云数据库的设计和架构2086.2.1 高可靠性2086.2.2 高可用性2096.2.3 高安全性2106.2.4 良好的兼容性2106.2.5 云数据库架构2106.3 云数据库的关键技术2136.3.1 数据库的扩展2136.3.2 大规模数据库的实现2136.3.3 共享型和分布式数据库2156.3.4 智能运维和数据化管理2156.4 表格存储2166.4.1 表格存储概述2166.4.2 一些业界产品2186.4.3 阿里云表格存储2196.4.4 典型案例分析2216.5 关系型数据库2226.5.1 关系型数据库概述2226.5.2 常用的关系型数据库2226.5.3 阿里云关系数据库RDS2236.6 分布式数据库2256.6.1 分布式数据库概述2256.6.2 分布式数据库的发展2266.6.3 常用的分布式数据库2286.7 内存数据库2306.7.1 内存数据库概述2306.7.2 内存数据库的历史和发展2316.7.3 常用的内存数据库2326.7.4 内存数据库存在的问题234本章小结236习题236参考文献与进一步阅读237第7章 云计算中间件2387.1 中间件概述2387.1.1 应用的复杂性2397.1.2 中间件的产生和发展2407.1.3 中间件与SOA、微服务之间的关系2427.1.4 中间件的分类2437.1.5 云计算中间件2437.1.6 主流厂商的中间件2457.2 云计算中间件的关键技术2487.2.1 架构设计原则2487.2.2 高性能服务框架2527.2.3 消息服务2527.2.4 分布式事务2537.2.5 数据化运维2547.2.6 服务化和服务治理2547.2.7 容器2557.3 日志服务2557.3.1 典型应用场景2567.3.2 常见的日志系统2587.3.3 阿里云日志服务2617.4 消息中间件2637.4.1 使用场景和特点2637.4.2 同步异步调用模式2667.4.3 点对点和发布订阅模型2677.4.4 主流消息中间件2697.4.5 案例分析:抽奖系统2737.5 阿里云企业级分布式应用服务2747.5.1 应用场景需求2747.5.2 系统架构2757.5.3 服务化和服务治理2767.5.4 核心组件和功能2787.6 云计算中间件发展趋势2807.6.1 产品化和智能化2807.6.2 平台化和深度融合281本章小结281习题281参考文献与进一步阅读281第8章 分布式部署与监控2838.1 软件分布式部署概述2838.1.1 功能模块2838.1.2 软件部署的内容2838.1.3 软件部署模式2848.1.4 软件的分布式部署2848.2 互联网大规模的软件分布式部署的设计2858.2.1 三大技术挑战2858.2.2 设计原则2858.3 分布式部署系统案例2878.3.1 微软Autopilot系统2878.3.2 谷歌Borg系统2888.3.3 Facebook的Dynamo系统2898.4 阿里云天基系统2908.4.1 基本概念2908.4.2 工作原理2918.4.3 部署与扩容2918.4.4 升级2928.4.5 自动修复2938.4.6 调度系统2938.4.7 监控系统2948.5 阿里云监控2958.5.1 核心监控服务2968.5.2 服务调用方式2968.5.3 云主机监控2978.5.4 云服务监控298本章小结299习题299参考文献与进一步阅读300第9章 云计算产业实践3019.1 云计算带来的产业变革3019.2 云计算的价值3029.2.1 商业价值3029.2.2 技术价值3049.3 云上架构设计最佳实践3069.3.1 安全3069.3.2 高可用3109.3.3 可扩展3129.3.4 高性能3169.3.5 成本效益3199.3.6 可运维3209.4 行业解决方案3219.4.1 行业解决方案的多维性3229.4.2 应用案例:游戏行业的日志分析3229.4.3 从1到千万用户的方案演进3269.4.4 行业客户案例3299.5 云上典型应用开发3319.5.1 云上应用开发原则3319.5.2 从0开始搭建网站3339.6 云计算趋势的思考3369.6.1 公共云和混合云3369.6.2 极智未来3369.6.3 IoT遇上大数据3379.6.4 云生态3379.6.5 云上独角兽3379.6.6 全球化337本章小结338习题338参考文献与进一步阅读338
內容試閱
PREFACE前言Computation may someday be organized as a public utility.John McCarthy(美国计算机科学家和认知科学家,1971年图灵奖获得者)让计算以公共资源的形式更加便捷地服务于这个世界这一想法早在20世纪60年代就已出现。几十年过去,云计算概念的提出将愿望化作现实。毫无疑问,云计算是进入20世纪以来最重要的信息技术变革之一。虽然云不是某种特定的算法,也不是某个安装在电脑中的软件,更不是一个新兴的硬件设备,但它却成为当今信息社会的重要基础设施。无论是政府、企业、高校,还是其他团体或个人,都日益依赖云计算带来的便捷。尽管云计算已飞速发展多年,但目前市面上关于云计算的教材却屈指可数,将云计算的基本理论与产业实践结合的教材更是凤毛麟角。为此,上海交通大学计算机科学与工程学院申报了教育部-阿里云产学合作协同育人项目,在该项目的支持下进行云计算课程的建设,并基于课程编写了本书。本书是校企联合建设课程并编写教材的有益尝试。在内容上,本书全面系统地介绍了云计算的相关概念、方法、技术与现状,充分融入产业界的先进理念,结合产业一线实践,既反映了编者在云计算和互联网规模系统设计领域的主要教学和科研成果,也展现了阿里云公司有关专家和工程师多年的技术积淀和开发经验。本书有两个突出的特点。首先,全书跨越云的各个层次,内容全面而新颖。虽然以云计算为核心,但同样重视云存储;虽然主要着眼于云的系统平台和软件环境,但对同样关键的硬件基础设施(即数据中心)也做了较为详尽的介绍。其次,本书是一部理论和实践相结合的教材,论述深入浅出、易于理解。书中不仅介绍了经典的虚拟化理论、网络理论等,还以阿里云的真实系统为例,阐述了云计算实践过程中的工程和技术问题。本书面向计算机、电子工程等相关专业的学生,以及对云计算技术感兴趣的技术人员和研究人员。第1章对云计算的基础概念进行了阐述,使读者初步了解云计算的诞生和发展,为后续的学习奠定基础。第2章介绍数据中心及架构,读者从中可以理解云计算这一无形服务的硬件根基和运行环境。第3章重点介绍云计算中的网络技术,由于云数据中心的访问量大,因此对网络有很高的要求。第4章重点介绍云计算的重要系统支撑虚拟化技术,本章对于理解云计算环境中的资源管理具有重要参考价值。第5章介绍分布式存储技术,在云环境下,数据存储是核心问题之一,该章将应用大量的案例来进行说明。第6章在云存储基础上介绍云数据库的知识,建议想了解云计算对大数据的支持的读者深入学习这一章。第7章和第8章分别对中间件和分布式部署进行介绍,其中包含丰富的实际产品细节,建议学有余力的学生在此基础上增加实践操作。第9章从产业角度给出了对云计算的理解和思考,以及云上架构设计的常用方法和最佳实践,并对云计算的未来进行了展望。本质上,云计算不是一门独立的技术领域,而是构筑在多门已经成熟的计算机技术领域之上的一个综合体系。因此,本书可以看作是云计算相关技术体系的总览,并以本书内容为主线延伸到其他专业课程的学习中。在上海交通大学计算机科学与工程系的教学实践中,学生通过这门课收获最多的是关乎原理的为何(比如为何选择虚拟化,为何不选择传统架构等),然后是关乎技术的如何(比如如何实现高可靠性,如何分布式部署等),最后是关乎云计算实践的应用技巧和方法等。全书各章最后均附相关的习题,供读者思考和练习。此外,每章之后还附有参考文献,除相关书籍和论文外,我们还提供了主要技术开发者社区的博客和文章链接。考虑到云计算是一个技术快速更新的领域,读者可以通过互联网了解技术的最新动态和进展。本书的成稿得益于很多人的付出和努力。感谢教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会系统能力培养研究项目专家组的指导,感谢上海交通大学计算机科学与工程系相关老师的付出,感谢阿里云公司唐洪、李妹芳、刘澍泉、任华华、文荣、姚伟斌、易立、汤志敏、曹锋、林晓斌、钟华、赵杰辉、李毅、王宇德、张良模、王晓斐等专家对本书技术内容的指导和建议,感谢阿里云公司章文嵩、吴结生、卢毅军、曲海峰、祝顺民、朱照远、张献涛、董元元、徐立、李文兆、陈舟锋、周琦、仇应俊、占超群、李妹芳等专家在授课过程中为本书提供了素材,特别感谢阿里云公司李妹芳以及机械工业出版社华章公司各位编辑的辛苦工作和大力支持。云计算是一个充满生机和活力的领域,限于作者的学识及视野,本书难免存在疏漏和理解不到位之处,欢迎各位同行和读者批评指正。我们将不胜感激!作 者2017年7月

 

 

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