第1 章
雲計算概述........................ 1

1.1 雲計算的由來......................
1

1.1.1 演化進程........................
2

1.1.2 技術支撐........................
3

1.2 雲計算的概念與特征............
5

1.2.1 雲計算的基本概念......... 5

1.2.2 雲計算的基本特征......... 8

1.3 雲計算的發展現狀.............
10

1.3.1 市場規模分析..............
10

1.3.2 雲計算的發展趨勢........11

1.4 雲計算的商業發展模式...... 13

1.4.1 雲計算的優勢和

帶來的變化.................. 13

1.4.2 雲計算三大商業模式... 16

1.4.3 雲計算商業發展模式... 17

1.5 雲計算整體架構和組成...... 20

1.5.1 雲計算體繫結構.......... 20

1.5.2 知名雲架構示例.......... 23

小結........................................... 25

習題........................................... 25

第2 章
雲服務............................. 27

2.1 雲服務概述........................
27

2.1.1 雲服務的概念..............
27

2.1.2 雲服務部署的主要

形式..............................28

2.1.3 雲服務的演變與發展....29

2.1.4 雲服務的特點...............30

2.1.5 雲服務基礎架構...........31

2.2 雲服務的類型及應用..........
33

2.2.1 基礎設施即服務...........33

2.2.2 平臺即服務...................37

2.2.3 軟件即服務...................40

小結.......................................... 44

習題.......................................... 44

第3 章
雲計算的數據處理...........45

3.1 分布式數據存儲.................
45

3.1.1 分布式數據存儲的

概念..............................45

3.1.2 數據存儲的結構模型....48

3.1.3 常見的兩種存儲架構....50

3.1.4 分布式數據存儲的

應用及面臨的問題.......56

3.2 並行編程模式與海量

數據管理........................... 61

3.2.1 並行編程模式簡介........61

3.2.2 海量數據管理...............64

雲計算導論

2

3.2.3 MapReduce 實現機制... 71

小結........................................... 76

習題........................................... 76

第4 章
虛擬化............................. 78

4.1 虛擬化概述........................
78

4.1.1 虛擬化的產生背景....... 78

4.1.2 虛擬化的發展歷程....... 79

4.1.3 虛擬化在雲計算中的

意義............................. 80

4.1.4 虛擬化的分類..............
80

4.2 虛擬化技術........................
82

4.2.1 虛擬化的概念..............
82

4.2.2 虛擬化的特點..............
83

4.2.3 虛擬化的約束與限制... 84

4.3 虛擬化技術解決方案..........
86

4.3.1 Hyper-V 虛擬化...........
86

4.3.2 Xen 虛擬化..................
95

4.3.3 VMware 虛擬化......... 104

4.3.4 VirtualBox 虛擬化...... 107

4.3.5 KVM 虛擬化...............113

小結......................................... 114

習題......................................... 114

第5 章
雲計算管理平臺............ 116

5.1 雲管理平臺概述...............
116

5.1.1 雲管理平臺的概念......116

5.1.2 雲管理平臺的作用......117

5.1.3 雲管理平臺的特點..... 121

5.2 雲管理平臺技術...............
122

5.2.1 Libvirt 組件................
122

5.2.2 QEMU.........................124

5.3 常見的雲管理平臺...........
125

5.3.1 Eucalyptus 平臺..........125

5.3.2 OpenStack 平臺...........131

5.3.3 MarvelSky 平臺..........136

小結........................................ 141

習題........................................ 141

第6 章
雲計算解決方案.............143

6.1 IaaS 模式的實現——

Amazon 雲計算解決方案.. 143

6.1.1 Amazon 雲計算概述...143

6.1.2 基礎存儲架構

Dynamo.......................144

6.1.3 彈性計算雲EC2 .........145

6.1.4 簡單存儲服務.............146

6.1.5 簡單數據庫服務.........147

6.1.6 內容推送服務.............150

6.2 PaaS 模式的實現——

Google 雲計算解決方案... 152

6.2.1 Google 雲計算概述.....152

6.2.2 GFS 文件繫統.............152

6.2.3 分布式數據處理.........154

6.2.4 分布式鎖服務.............155

6.2.5 分布式數據庫

Bigtable.......................159

6.3 SaaS 模式的實現——

Marvel Sky 雲平臺.......... 163

6.3.1 Marvel Sky 介紹.........163

6.3.2 Marvel Sky 的功能......164

6.4 國內雲計算......................
165

6.1.1 阿裡雲........................165

目
錄

3

6.4.2 騰訊雲.......................
169

6.4.3 百度雲.......................
173

小結......................................... 178

習題......................................... 179

第7 章
雲計算開發.................... 180

7.1 雲平臺開發......................
180

7.1.1 雲平臺開發概述........ 180

7.1.2 雲平臺選型與實施..... 183

7.1.3 OpenStack 雲平臺

部署與優化................ 187

7.2 虛擬雲開發......................
192

7.2.1 服務器虛擬化

vSphere ....................... 192

7.2.2 雲桌面Horizon ..........
196

7.3 雲計算應用軟件開發........ 201

7.3.1 雲計算應用軟件........ 201

7.3.2 雲計算應用軟件

開發的關鍵技術........ 202

7.3.3 雲計算應用軟件開發

模型............................204

小結........................................ 207

習題........................................ 207

第8 章
雲計算應用.....................208

8.1 雲計算應用領域...............
208

8.2 應用案例.........................
210

8.2.1 浪潮區域教育雲.........210

8.2.2 阿裡金融雲.................211

8.2.3 中山電子政務雲.........212

8.2.4 貴州智能交通雲.........213

8.2.5 邵醫健康雲平臺.........214

小結........................................ 215

習題........................................ 215

附錄 VMware Workstation 操作...216

參考文獻........................................235

當前，雲計算、大數據和人工智能技術對人們的生活帶來了深遠的影響，近年來，雲

計算在很多行業和領域逐漸取代傳統技術，傳統技術人纔需求被大大壓縮，同時雲計算的

相關工作崗位大量增加。在此背景下，編寫了本書。

本書共分8 章，主要內容如下：

第 1 章雲計算概述，主要介紹雲計算概念與特征、發展現狀、商業發展模式以及雲

計算整體架構和組織。

第 2 章雲服務，主要講述雲服務以及雲服務的類型和應用。

第 3 章雲計算的數據處理，主要講解分布式數據存儲、並行編程模式和海量數據管理。

第 4 章虛擬化，包括虛擬化和虛擬化技術的概念、發展、作用和分類等，並重點講

解了虛擬化技術的常用解決方案。

第 5 章雲計算管理平臺，包括雲管理平臺概念、作用和特點以及管理技術，如Libvirt

和QEMU 等，並介紹了常見的雲管理平臺。

第 6 章雲計算解決方案，從IaaS、PaaS 和SaaS 不同架構分別講解每種解決方案涉

及的核心技術。後介紹了國內著名的雲計算公司、技術、解決方案和應用案例。

第 7 章講解雲計算開發，介紹了雲計算開發概念，以OpenStack 為例講解了雲計算

的開發，以VMware 的解決方案vSphere 和Horizon 為例介紹了虛擬雲的開發，並介紹

了雲計算應用軟件的開發。

第 8 章雲計算的應用，主要從雲計算的應用領域和應用案例兩個方面進行介紹。

本書主要講解雲計算的相關概念和技術發展的過去、現在和將來，因此理解雲計算的

相關概念和行業發展是本書的核心。

本書配備完善的教學資源，包括教學課件、電子教案、教學大綱、教學計劃、實驗指

導書、習題參考答案等，可在www.tdpress.com/51eds 中下載。在教與學的過程中遇到

任何問題，歡迎來信交流，聯繫電子郵箱：qingxiwang1111@163.com。

本書由王慶喜、陳小明、王丁磊任主編，韓毅任副主編。全書由王慶喜統稿。

雲計算導論

2

本書由徐潔磐教授主審，同時也得到了領導、同事和有關學生的熱情幫助和支持，在

此向他們表示衷心的感謝。

由於時間倉促，加之編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者批評

指正。

編
者

2017 年12 月