云计算理论与实践

第1章云计算概述1
1.1云计算简介1
1.2云计算的分类2
1.2.1IaaS、PaaS和SaaS2
1.2.2IaaS开发和PaaS开发4
1.3云计算的特点5
1.3.1基本特点5
1.3.2云计算与其他集群计算7
1.4云计算关键技术9
1.5云计算应用11
1.5.1云计算平台11
1.5.2云计算衍生产品14
1.6小结15
深入思考16
第2章虚拟化概述`17
2.1虚拟化技术简介17
2.1.1计算机虚拟化（服务器虚拟化）17
2.1.2存储虚拟化18
2.1.3网络虚拟化20
2.1.4应用虚拟化20
2.1.5桌面虚拟化21
2.2服务器虚拟化22
2.2.1服务器虚拟化简介22
2.2.2服务器虚拟化分类22
2.2.3服务器虚拟化用途24
2.3x86虚拟化技术25
2.3.1x86虚拟化技术的发展25
2.3.2x86虚拟化的特征25
2.3.3x86虚拟化技术细节26
2.3.4x86架构服务器虚拟化系统厂商及其产品28
2.4KVM虚拟化技术31
2.4.1KVM简介31
2.4.2KVM的CPU虚拟化32
2.4.3KVM用户物理内存管理34
2.5云计算与虚拟化35
2.5.1部署与应用35
2.5.2向服务转型35
2.6小结36
深入思考37
第3章VMwarevSphere概述38
3.1VMware公司简介38
3.1.1x86系统虚拟化技术的提出38
3.1.2VMware公司发展历史39
3.2VMware公司产品概述40
3.2.1核心产品设计理念40
3.2.2产品简介40
3.3VMwarevSphere组成与功能42
3.3.1VMwarevSphere主要组件42
3.3.2VMwarevSphere基本功能43
3.3.3VMwarevSphere高级功能44
3.3.4VMwarevSphere插件45
3.4VMwarevSphere逻辑分层结构和物理拓扑46
3.4.1VMwarevSphere虚拟化层46
3.4.2VMwarevSphere管理层49
3.4.3VMwarevSphere接口层49
3.4.4VMwarevSphere数据中心的物理拓扑50
3.5VMwareESXi架构51
3.5.1ServiceConsole51
3.5.2VMkernel52
3.5.3ESXi小结54
3.6VMwarevSphere5.5特点55
3.7VMwarevSphere存储55
3.7.1硬盘分类55
3.7.2磁盘阵列57
3.7.3存储分类57
3.8小结59
深入思考60
第4章VMwarevSphere平台的搭建和使用61
4.1ESXi服务器的安装和配置62
4.1.1安装ESXi服务器62
4.1.2配置ESXi服务器网络67
4.2安装配置Openfiler服务器71
4.2.1安装Openfiler虚拟机71
4.2.2配置Openfiler虚拟机78
4.3安装并配置VMwarevCenter84
4.3.1安装WindowsServer200385
4.3.2安装虚拟光驱86
4.3.3安装vCenterSingleSignOn87
4.3.4安装VMwarevCenterInventoryService91
4.3.5安装VMwarevCenterServer93
4.4登录vCenter并挂载ESXi主机99
4.5连接Openfiler存储101
4.6创建虚拟机107
4.7小结112
深入思考113
第5章VMwarevSphere配置和高级特性114
5.1修改硬件参数114
5.2查看虚拟机文件115
5.3快照的使用116
5.4虚拟机转模板119
5.5虚拟机迁移122
5.6分布式资源调配DRS125
5.6.1创建DRS群集126
5.6.2体验DRS129
5.7资源池的使用133
5.8虚拟机的高可用性134
5.9热备功能137
5.10虚拟网络138
5.11存储网络140
5.12小结140
深入思考141
第6章OpenStack概述142
6.1OpenStack简介142
6.1.1OpenStack与云计算142
6.1.2OpenStack的功能143
6.1.3OpenStack的发展历程143
6.1.4KVM开放虚拟化技术144
6.2OpenStack架构145
6.3OpenStack工作流程146
6.3.1Bexar版本的工作流程146
6.3.2Folsom版本的工作流程149
6.4OpenStack生产环境的配置模式150
6.5OpenStack各组件详解151
6.5.1Nova组件151
6.5.2Keystone组件151
6.5.3Neutron组件153
6.5.4Swift组件154
6.5.5Cinder组件157
6.5.6Glance组件158
6.5.7Horizon组件159
6.5.8Heat组件160
6.6OpenStack在企业中的应用160
6.6.1小米OpenStack项目概况160
6.6.2联想OpenStack的高可用企业云平台实践161
6.6.3OpenStack在天河二号的大规模部署实践162
6.7VMware与OpenStack的比较162
6.8小结164
深入思考164
第7章OpenStack平台的搭建与使用165
7.1实验环境资源需求165
7.2实验环境拓扑165
7.3实验环境配置167
7.4安装和配置IdentityService（身份服务）172
7.4.1先决条件172
7.4.2安装并配置组件172
7.4.3配置ApacheHTTP服务173
7.4.4完成安装174
7.4.5创建临时管理员令牌环境174
7.4.6创建服务实体和API端点175
7.4.7创建域、项目、用户和角色175
7.4.8验证操作177
7.4.9创建脚本178
7.4.10使用脚本179
7.5安装和配置ImageService（映像服务）179
7.5.1先决条件179
7.5.2安装和配置组件181
7.5.3完成安装182
7.5.4确认安装183
7.6安装和配置ComputeService（计算服务）183
7.6.1安装并配置管理节点183
7.6.2安装和配置计算节点187
7.7安装配置NetworkingService（网络服务）190
7.7.1安装和配置管理节点191
7.7.2安装和配置计算节点197
7.8安装和配置Dashboard203
7.8.1安装和配置组件203
7.8.2完成安装204
7.8.3验证操作204
7.9安装和配置BlockStorageService（块存储服务）204
7.9.1安装和配置管理节点204
7.9.2安装和配置一个存储节点208
7.10Horizon操作211
7.11自动化部署215
7.12小结216
深入思考217
第8章大数据概述218
8.1大数据简介218
8.1.1大数据的定义218
8.1.2大数据的结构类型218
8.1.3大数据的特征219
8.1.4大数据的处理技术219
8.2大数据处理系统222
8.2.1大数据处理系统的功能222
8.2.2大数据处理系统的特性222
8.2.3云计算与大数据处理系统223
8.3大数据处理系统实例223
8.3.1Google大数据处理系统223
8.3.2Hadoop225
8.4大数据应用226
8.4.1精准广告投放226
8.4.2精密医疗卫生体系227
8.4.3个性化教育227
8.4.4交通行为预测227
8.4.5数据安全228
8.5小结228
深入思考228
第9章Hadoop大数据技术229
9.1Hadoop概述229
9.1.1Hadoop简介229
9.1.2Hadoop编年史230
9.1.3Hadoop架构233
9.1.4Hadoop组件234
9.2HDFS概述235
9.2.1HDFS简介235
9.2.2HDFS工作特性237
9.2.3文件读取过程241
9.2.4文件写入过程241
9.3MapReduce工作原理242
9.4Shuffle过程244
9.4.1Map端244
9.4.2Reduce端245
9.5YARN架构任务调度246
9.5.1MRv2（MapReduceVersion2）的基本组成246
9.5.2YARN的基本组成246
9.5.3YARN架构下MapReduce的任务流程247
9.6Hadoop应用领域248
9.7小结249
深入思考250
第10章Hadoop平台的搭建和使用251
10.1Linux系统配置251
10.2Hadoop配置部署257
10.3运行Hadoop260
10.4HDFSShell命令操作263
10.5MapReduce程序解读266
10.6小结270
深入思考270
参考文献271

潘虎，男，硕士毕业于武汉大学计算机科学与技术专业，现就职于湖北文理学院，任数学与计算机学院网络与云计算中心主任、学校网络安全顾问。同时，担任襄阳市云计算产业协会技术顾问、襄阳市教育信息化技术专家、IBM大型机运维专家。负责学校“网络监控”、“云计算理论与实践”课程。带领学生参加2016年全国大学生物联网设计竞赛，获得全国总决赛团队奖二等奖,华中区特等奖。

本书介绍了云计算的基本理论及相关实践，强调理论与实践并重。主要内容包括：云计算技术的基本理论、与其他计算泛型的区别和联系，以及代表性的云计算平台系统；虚拟化技术的基本理论、应用类型及其技术路线；商业虚拟化平台VMware vSphere、开源虚拟化平台OpenStack的系统架构与核心组件，以及详细的安装部署和运维方法；大数据处理技术的基本理论、功能特点与关键技术；开源大数据系统Hadoop的系统架构、核心组件与关键技术，及其安装部署和运维方法。本书内容全面、条理清晰、可操作性强。既注重理论讲解，又注重实践操作。读者通过学习理论知识，结合云平台的实践操作，可对云计算技术快速入门，在此基础上对云计算开展深入研究。为方便教学，本书还配有电子课件及教学资源包，读者可登录华信教育资源网免费注册下载。 本书既可作为学习云计算理论的技术书籍，又可作为实践技能的培训教材。

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