本书全面、系统地介绍了当前云计算领域的理论、技术和实践应用。全书分为两部分，共16章。第一部分基础篇（第1～9章），包括云计算概述、云计算基础、计算、网络、云存储、数据库、安全、云运维、数据分析；第二部分实践篇（第10～16章），包括阿里云、腾讯云、华为软开云、百度智能云、AWS、Docker和OpenStack的实际应用。本书将理论与实践相结合，使读者易于理解和掌握云计算的相关知识。

本书可作为高等院校数据科学与大数据技术、计算机科学与技术、软件工程等相关专业云计算方向相关课程的教材或教学参考书，也可供从事计算机应用开发的各类技术人员参考。

前言

第一部分  基  础  篇

第1章  云计算概述2

1.1  云计算的定义和由来2

1.1.1  云计算的定义2

1.1.2  云计算的产生背景2

1.1.3  云计算的发展历史3

1.2  云计算和传统IDC的区别3

1.3  云计算与大数据4

1.4  云计算与人工智能5

习题5

第2章  云计算基础7

2.1  分布式计算7

2.1.1  应用场景7

2.1.2  应用架构中的分布式8

2.1.3  分布式计算和云计算的区别与联系9

2.2  云计算的关键技术9

2.2.1  分布式海量数据存储9

2.2.2  虚拟化技术11

2.2.3  云平台技术11

2.2.4  并行编程技术12

2.2.5  数据管理技术12

2.3  云交付模型13

2.3.1  软件即服务13

2.3.2  平台即服务14

2.3.3  基础设施即服务16

2.3.4  基本云交付模型的比较16

2.4  云部署模式17

2.4.1  公有云18

2.4.2  私有云18

2.4.3  混合云18

2.5  云计算的优势与挑战18

2.6  典型云应用20

习题23

第3章  计算24

3.1  云主机24

3.1.1  区域和可用区24

3.1.2  CPU25

3.1.3  操作系统25

3.1.4  IP和网络接口26

3.1.5  访问密钥27

3.1.6  EBS磁盘27

3.1.7  安全组27

3.1.8  镜像和快照28

3.2  容器及容器编排29

3.2.1  容器29

3.2.2  容器编排29

3.2.3  云托管的K8s架构30

习题30

第4章  网络32

4.1  虚拟私有云32

4.1.1  VPC的概念32

4.1.2  VPC的工作原理33

4.1.3  IP寻址33

4.1.4  DHCP34

4.1.5  DNS34

4.1.6  子网35

4.1.7  VPC连接Internet35

4.1.8  VPC之间的通信37

4.2  DNS解析原理37

4.2.1  域名系统的相关概念37

4.2.2  域注册的工作原理39

4.2.3  路由Internet流量到Web应用程序的方法39

4.2.4  域名防火墙41

4.3  专线41

4.4  虚拟私有网络41

4.4.1  Site-to-Site VPN42

4.4.2  Site-to-Client VPN42

4.5  内容分发网络43

4.5.1  支持场景44

4.5.2  分发内容44

4.6  负载均衡器45

4.6.1  简介45

4.6.2  原理45

4.6.3  应用负载均衡器46

4.6.4  网络负载均衡器46

4.6.5  网关负载均衡器47

习题49

第5章  云存储51

5.1  对象存储51

5.1.1  对象存储的概念51

5.1.2  对象存储的功能52

5.1.3  对象存储的工作原理52

5.1.4  数据一致性模型53

5.2  块存储53

5.2.1  EBS卷53

5.2.2  快照53

5.2.3  加密54

5.3  文件系统54

5.3.1  弹性文件系统54

5.3.2  高性能文件系统54

5.4  数据备份55

5.4.1  在云上的数据备份55

5.4.2  数据备份的原理55

5.4.3  备份计划56

习题56

第6章  数据库58

6.1  托管开源数据库58

6.1.1  关系数据库58

6.1.2  内存数据库58

6.1.3  文档数据库59

6.1.4  键值数据库60

6.1.5  图数据库60

6.2  云原生数据库61

习题62

第7章  安全63

7.1  数据加密63

7.1.1  云上的加密方式63

7.1.2  静态加密63

7.1.3  传输中加密64

7.1.4  客户端加密64

7.2  身份及权限管理65

7.2.1  组织和账号65

7.2.2  单账号内的认证授权65

7.3  网络及基础设施66

7.3.1  抵御DDoS攻击66

7.3.2  应用防火墙66

7.3.3  漏洞扫描67

7.3.4  补丁管理67

7.4  入侵检测及风险控制68

7.4.1  入侵检测68

7.4.2  安全运营服务68

习题69

第8章  云运维71

8.1  云监控71

8.1.1  指标监控71

8.1.2  日志监控71

8.1.3  应用性能监控72

8.2  配置管理73

8.3  API审计74

8.4  自动化74

习题75

第9章  数据分析77

9.1  数据湖77

9.1.1  数据湖的特征77

9.1.2  数据湖的意义77

9.2  云数据仓库78

9.2.1  云数据仓库的典型架构组件78

9.2.2  云数据仓库的优势78

9.3  BI报表79

9.3.1  BI报表的定义和特点79

9.3.2  托管BI服务的特点79

9.4  消息中间件80

9.4.1  消息中间件的定义和主要作用80

9.4.2  托管消息中间件的优势80

9.5  Hadoop集群80

9.5.1  Hadoop的核心组件80

9.5.2  云上托管的Hadoop集群的优势81

9.6  云OpenSearch81

9.6.1  云OpenSearch的优势81

9.6.2  云OpenSearch的主要组件82

习题82 

第二部分  实  践  篇 

第10章  阿里云85

10.1  创建阿里云服务器85

10.2  配置SSH远程连接90

10.3  创建Python环境93

10.4  部署并启动Django服务97

第11章  腾讯云102

11.1  创建一个云服务器103

11.2  搭建一个LAMP环境108

11.3  WordPress的安装及配置111

第12章  华为软开云118

12.1  创建软开云账号118

12.2  新建项目119

12.3  创建代码仓库121

12.4  项目代码的编译与构建123

12.5  项目部署127

12.6  创建华为云服务器132

第13章  百度智能云137

13.1  注册百度云账号，创建文字识别应用137

13.2  Python环境的配置140

13.3  编写Python文字识别程序142

第14章  AWS147

14.1  创建一个EC2实例147

14.2  创建一个弹性高可用的博客156

14.3  AWS计算存储网络基础入门174

14.4  通过CDN实现加速183

14.5  使用S3实现静态网站203

14.6  AWS关系数据库入门215

14.7  自动化运维232

第15章  Docker260

15.1  Docker的核心概念262

15.2  Docker的安装264

15.3  容器的操作268

15.4  搭建一个Docker应用栈269

15.5  实现私有云279

第16章  OpenStack282

16.1  OpenStack的安装准备283

16.2  OpenStack在线安装283

16.3  初始化OpenStack的环境290

16.4  搭建OpenStack中的虚拟机292

参考文献295