研究生課程《云計算與分布式計算》教學(xué)大綱

1、分布式計算與云計算教學(xué)大綱Distributed Computing and Cloud Computing一、編寫說明 課程學(xué)時： 32 課程學(xué)分： 3 課程性質(zhì)：選修課 課程簡介： 本課程介紹分布式與云計算的基本概念、 發(fā)展趨勢。 并介紹兩種重要的分布 式系統(tǒng)模型和若干典型的云計算架構(gòu)。 通過基礎(chǔ)理論的講授和文獻(xiàn)的閱讀， 分析該領(lǐng)域的問 題及解決方法。（一）、本課程的教學(xué)目的和要求 本課程的教學(xué)目的是為了適應(yīng)計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)目標(biāo)的要求， 使學(xué)生 學(xué)習(xí)當(dāng)前分布式計算和云計算技術(shù)的基本概念、 發(fā)展趨勢和前沿問題。 課程的任務(wù)是向?qū)W生 系統(tǒng)介紹幾種重要而成熟的分布式系統(tǒng)模型和云架

2、構(gòu)， 了解如何使用云計算和云存儲， 使學(xué) 生認(rèn)識分布式系統(tǒng)和云架構(gòu)在計算機應(yīng)用中的作用， 領(lǐng)會其基本思想和分析與解決問題的思 路。1、介紹分布式系統(tǒng)的基本概念，作為后面云計算的基礎(chǔ)知識；2、對云計算的基本概念和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹；3、介紹客戶 - 服務(wù)器端架構(gòu)和對等模型兩種分布式系統(tǒng)模型4. 介紹分布式對象的相關(guān)概念；5、介紹 Google 公司的三大云計算技術(shù) :GFS， bigtable ，mapreduce。 本課程的要求是學(xué)生應(yīng)具有計算機的基本知識， 已修課程 操作系統(tǒng) 、計算機網(wǎng)絡(luò) 、 計算機組成原理 。（二）、大綱的教學(xué)體系以課堂教學(xué)為主， 通過實際案例分析， 激起學(xué)生對方法的學(xué)習(xí)興

3、趣。 使學(xué)生了解和掌握 分布式系統(tǒng)和云計算的方法，安排 15 篇前沿論文的分析和討論。二、教學(xué)大綱內(nèi)容1 緒論1.1 分布式計算與分布式系統(tǒng)1.1.2 分布式系統(tǒng)的實例1.1.1 分布式計算簡介1.1.3 分布式系統(tǒng)的目標(biāo)1.2 云計算1.2.1 簡介1.2.2 云計算的優(yōu)點和缺點2 分布式系統(tǒng)入門2.1 分布式系統(tǒng)的定義2.1.1 分布式與集中式2.1.2 分布式與計算機網(wǎng)絡(luò)2.1.3 分布式系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)2.1.4 分布式系統(tǒng)分類2.2 分布式系統(tǒng)中的軟硬件2.2.1 硬件2.2.2 軟件2.3 分布系統(tǒng)中的主要特征2.3.1 容錯性2.3.2 安全性2.4 小結(jié)3 客戶 - 服務(wù)器端架構(gòu)3

4、.1 客戶 -服務(wù)器模式的基本概念和優(yōu)點3.1.1 客戶 -服務(wù)器模式的基本概念3.1.2 客戶 -服務(wù)器模式優(yōu)點3.2 客戶 -服務(wù)器端架構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)3.2.1 面向連接服務(wù)與無連接服務(wù)3.2.2 應(yīng)用程序的層次結(jié)構(gòu)3.2.3 客戶 -服務(wù)器模型體系結(jié)構(gòu)3.3 客戶 -服務(wù)器模型的進(jìn)程通信3.3.1 進(jìn)程通信中客戶 -服務(wù)器模型的實現(xiàn)方法3.3.2 客戶 -服務(wù)器模型的進(jìn)程通信協(xié)議3.4 客戶 -服務(wù)器端模型的變種3.4.2 移動代理3.4.3 網(wǎng)絡(luò)計算機3.4.4 瘦客戶3.4.5 移動設(shè)備和自組網(wǎng)絡(luò)3.5 小結(jié)4 分布式對象4.1 分布式對象基本模型4.1.1 遠(yuǎn)程對象4.1.2 分布式

5、共享對象4.2 遠(yuǎn)程過程調(diào)用4.2.1 RPC 基本操作4.2.2 參數(shù)傳遞4.3 分布式計算環(huán)境的遠(yuǎn)程對象調(diào)用4.3.1 遠(yuǎn)程對象調(diào)用4.3.2 分布式計算環(huán)境4.3.3 分布式計算環(huán)境的遠(yuǎn)程對象調(diào)用方式4.4 Java 遠(yuǎn)程方法調(diào)用4.5 小結(jié)5 公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)5.1 CORBA 基本概述5.1.1 CORBA RMI 概述5.1.2 CORBA 體系結(jié)構(gòu)5.1.3 CORBA 接口定義語言5.1.4 CORBA 遠(yuǎn)程對象引用5.2 CORBA 的基本服務(wù)5.2.1 CORBA 命名服務(wù)5.2.2 CORBA 事件服務(wù)5.2.3 CORBA 通知服務(wù)5.3 容錯性和安全性5.3.

6、1 容錯性5.3.2 安全性5.4 Java IDL 語言5.4.1 Java IDL 映射5.4.2 Java CORBA 編程實現(xiàn)5.5 小結(jié)6 分布式云計算概述6.1 云計算入門6.1.1 云計算的定義6.1.2 云計算的發(fā)展歷史6.1.3 云計算的優(yōu)缺點6.2 云服務(wù)6.2.1 使用云平臺的理由6.2.2 云平臺的服務(wù)類型6.2.3 云平臺服務(wù)的安全性6.2.4 云平臺服務(wù)的供應(yīng)商6.2.5 云平臺服務(wù)的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)6.3 云計算比較6.3.1 集群計算和云計算6.3.2 網(wǎng)格計算和云計算6.3.3 效用計算和云計算6.3.4 并行計算、分布計算和云計算6.4 小結(jié)7 Google

7、 公司的三大技術(shù)7.1 Google 文件系統(tǒng)7.1.1 前言7.1.2 設(shè)計概要7.1.3 系統(tǒng)交互7.1.4 主控服務(wù)器操作7.2 Bigtable 技術(shù)7.1.5 容錯和檢測7.2.1 Bigtable 簡介7.2.2 Bigtable 數(shù)據(jù)模型7.2.3 API7.2.4 Bigtable 所依賴的框架7.2.5 Bigtable 實現(xiàn)的關(guān)鍵7.2.6 Bigtable 性能優(yōu)化方案7.2.7 Bigtable 應(yīng)用實例7.2.8 經(jīng)驗總結(jié)7.3 MapReduce 技術(shù)7.3.1 前言7.3.2 編程模型7.3.3 實例7.3.4 輸入輸出類型7.3.5 更多實例7.3.6 執(zhí)行概述7.4 小結(jié)三、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn) 考核方式 : 課程論文 成績評定標(biāo)準(zhǔn) ：課堂表現(xiàn) 20%、文獻(xiàn)閱讀分析 30%、課程論文 50%四、教材及主要參考書 指定教材：分布式系統(tǒng)及云計算概論清華大學(xué)出版社 作者：陸嘉恒、文繼榮、毛新生、孟小峰 2011參考書目：Distributed Computing: F