《云計(jì)算》理論教學(xué)大綱

《云計(jì)算》理論教學(xué)大綱（CloudComputing）課程代碼：0600038總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（其中：講課24學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)）先修課程：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》、《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》、《操作系統(tǒng)》、《Java語言程序設(shè)計(jì)》一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)云計(jì)算是繼20世紀(jì)80年代大型計(jì)算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一巨變，它描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)、易擴(kuò)展而且經(jīng)常是虛擬化的資源，廣泛應(yīng)用于云物聯(lián)、云安全、云存儲。云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用不斷向共享化、聚合化發(fā)展的必然趨勢，當(dāng)前，幾乎所有涉及互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品供應(yīng)商和應(yīng)用服務(wù)提供商都在致力于將現(xiàn)有和未來的產(chǎn)品和服務(wù)架構(gòu)在云計(jì)算平臺上面。熟悉云計(jì)算相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的人才成為今后很長一段時(shí)間內(nèi)，企業(yè)迫切的需求。本課程為應(yīng)對以上需求，系統(tǒng)介紹云計(jì)算相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用，這有助于增加學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)競爭力，增強(qiáng)從事技術(shù)類崗位工作的工作能力。二、教學(xué)基本內(nèi)容與基本要求1．基本內(nèi)容本課程的基本內(nèi)容有：云計(jì)算領(lǐng)域具有代表性的Google、Amazon、微軟和VMware四家公司的云計(jì)算技術(shù)原理和應(yīng)用方法，以Hadoop、Eucalyptus為代表的眾多開源云計(jì)算系統(tǒng)和云計(jì)算仿真器CloudSim，云計(jì)算領(lǐng)域的理論研究熱點(diǎn)問題等。2．基本要求在理解、掌握、了解三個(gè)能力層次上，對學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握本課程知識有如下要求：（1）理解：能識記云計(jì)算基礎(chǔ)理論中的基本概念、基本原理和基本技術(shù)的涵義。（2）掌握：在理解的基礎(chǔ)上，能較全面的掌握應(yīng)用云計(jì)算的基本概念、基本原理和基本技術(shù)，掌握一些典型的云計(jì)算領(lǐng)域具有代表性的Google、Amazon、微軟和VMware四家公司的云計(jì)算技術(shù)原理和應(yīng)用方法，并熟練使用云計(jì)算仿真器CloudSim。（3）了解：在掌握的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用應(yīng)用云計(jì)算的基本概念、基本原理和基本技術(shù)，闡釋Hadoop、Eucalyptus為代表的開源云計(jì)算系統(tǒng)，了解云計(jì)算領(lǐng)域的理論研究熱點(diǎn)問題，了解云計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用未來的發(fā)展趨勢。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)(☆)難點(diǎn)(Δ)學(xué)時(shí)安排(合計(jì))備注第1章緒論1．云計(jì)算的概念與發(fā)展2．云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)機(jī)制3．云計(jì)算的發(fā)展環(huán)境與成本優(yōu)勢ABB☆2第2章Google云計(jì)算原理與應(yīng)用1．Google文件系統(tǒng)GFS2．分布式數(shù)據(jù)處理MapReduce3．分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表BigtableBAB☆Δ4第3章Amazon云計(jì)算AWS1．Amazon平臺基礎(chǔ)存儲架構(gòu)：Dynamo與彈性計(jì)算云EC22．簡單存儲服務(wù)S3與簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)3．AWS應(yīng)用實(shí)例ABB☆Δ4第4章微軟云計(jì)算WindowsAzure1.微軟云計(jì)算平臺2.微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure3.微軟云關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQLAzureAAB☆Δ4第5章VMware云計(jì)算1.VMware的云產(chǎn)品以及網(wǎng)絡(luò)和存儲虛擬化2.云管理平臺vCenter3.云架構(gòu)服務(wù)提供平臺ABB☆4第6章Hadoop：Google云計(jì)算的開源實(shí)現(xiàn)1.Hadoop分布式文件系統(tǒng)HDFS2.分布式數(shù)據(jù)處理MapReduce3.分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表HBaseABB☆6合計(jì)24（教學(xué)要求：A—熟練掌握；B—掌握；C—了解）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容、基本要求及目的學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)一Hadoop的安裝和使用Hadoop是一個(gè)由Apache基金會所開發(fā)的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。用戶可以在不了解分布式底層細(xì)節(jié)的情況下，開發(fā)分布式程序。充分利用集群的威力進(jìn)行高速運(yùn)算和存儲。2必做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)二HDFS的使用Hadoop實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式文件系統(tǒng)（HadoopDistributedFileSystem），簡稱HDFS。HDFS有高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)用來部署在低廉的硬件上；而且它提供高吞吐量（highthroughput）來訪問應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，適合那些有著超大數(shù)據(jù)集（largedataset）的應(yīng)用程序。2必做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)三MapReduce編程初步Hadoop框架中最核心的設(shè)計(jì)就是：HDFS和MapReduce。HDFS為海量的數(shù)據(jù)提供了存儲，則MapReduce為海量的數(shù)據(jù)提供了計(jì)算。2必做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)四CloudSim編程CloudSim平臺有助于加快云計(jì)算的算法、方法和規(guī)范的發(fā)展。CloudSim的組件工具均為開源的。CloudSim的軟件結(jié)構(gòu)框架和體系結(jié)構(gòu)組件包括SimJava、GridSim、CloudSim、UserCode四個(gè)層次。2必做綜合合計(jì)8五、教學(xué)方法與教學(xué)手段教學(xué)方法：在重視課堂講授的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力及實(shí)踐能力。在課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式、討論式、參與式等教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)手段：利用多媒體、CAI課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，采取講練結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際等方式，提高課堂教學(xué)效果。六、考核方式1.考試性質(zhì)：考查2.考試形式：開卷或閉卷3.成績評定：總成績=（平時(shí)成績×35%）+（測評×25%）+（期末考試成績×40%）（注：平時(shí)成績：出勤分+參與度，測評包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)報(bào)告）七、建議教材與參考書目1．建議教材：《云計(jì)算導(dǎo)論》，呂云翔，清華大學(xué)出版社，2016年。參考書目：《云計(jì)算》，劉鵬，編著，電子工業(yè)出版社，2011年；《云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例》，王鵬，人民郵電出版社，2010年；③《虛擬化與云計(jì)算》，虛擬化與云計(jì)算小組，電子工業(yè)出版社，2009年。八、大綱編寫的依據(jù)與說明本課程教學(xué)大綱，是根據(jù)普通