《云計算》理論教學大綱

《云計算》理論教學大綱（CloudComputing）課程代碼：0600038總學時：32學時（其中：講課24學時、實驗8學時）先修課程：《計算機網(wǎng)絡》、《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》、《操作系統(tǒng)》、《Java語言程序設計》一、課程的性質(zhì)、目的與任務云計算是繼20世紀80年代大型計算機到客戶端-服務器的大轉(zhuǎn)變之后的又一巨變，它描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、使用和交付模式，通常通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)、易擴展而且經(jīng)常是虛擬化的資源，廣泛應用于云物聯(lián)、云安全、云存儲。云計算是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應用不斷向共享化、聚合化發(fā)展的必然趨勢，當前，幾乎所有涉及互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品供應商和應用服務提供商都在致力于將現(xiàn)有和未來的產(chǎn)品和服務架構(gòu)在云計算平臺上面。熟悉云計算相關技術(shù)和應用的人才成為今后很長一段時間內(nèi)，企業(yè)迫切的需求。本課程為應對以上需求，系統(tǒng)介紹云計算相關技術(shù)與應用，這有助于增加學生畢業(yè)后就業(yè)競爭力，增強從事技術(shù)類崗位工作的工作能力。二、教學基本內(nèi)容與基本要求1．基本內(nèi)容本課程的基本內(nèi)容有：云計算領域具有代表性的Google、Amazon、微軟和VMware四家公司的云計算技術(shù)原理和應用方法，以Hadoop、Eucalyptus為代表的眾多開源云計算系統(tǒng)和云計算仿真器CloudSim，云計算領域的理論研究熱點問題等。2．基本要求在理解、掌握、了解三個能力層次上，對學生學習和掌握本課程知識有如下要求：（1）理解：能識記云計算基礎理論中的基本概念、基本原理和基本技術(shù)的涵義。（2）掌握：在理解的基礎上，能較全面的掌握應用云計算的基本概念、基本原理和基本技術(shù)，掌握一些典型的云計算領域具有代表性的Google、Amazon、微軟和VMware四家公司的云計算技術(shù)原理和應用方法，并熟練使用云計算仿真器CloudSim。（3）了解：在掌握的基礎上，能運用應用云計算的基本概念、基本原理和基本技術(shù)，闡釋Hadoop、Eucalyptus為代表的開源云計算系統(tǒng)，了解云計算領域的理論研究熱點問題，了解云計算技術(shù)和應用未來的發(fā)展趨勢。三、教學內(nèi)容及學時分配教學內(nèi)容教學要求重點(☆)難點(Δ)學時安排(合計)備注第1章緒論1．云計算的概念與發(fā)展2．云計算的實現(xiàn)機制3．云計算的發(fā)展環(huán)境與成本優(yōu)勢ABB☆2第2章Google云計算原理與應用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云計算AWS1．Amazon平臺基礎存儲架構(gòu)：Dynamo與彈性計算云EC22．簡單存儲服務S3與簡單數(shù)據(jù)庫服務3．AWS應用實例ABB☆Δ4第4章微軟云計算WindowsAzure1.微軟云計算平臺2.微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure3.微軟云關系數(shù)據(jù)庫SQLAzureAAB☆Δ4第5章VMware云計算1.VMware的云產(chǎn)品以及網(wǎng)絡和存儲虛擬化2.云管理平臺vCenter3.云架構(gòu)服務提供平臺ABB☆4第6章Hadoop：Google云計算的開源實現(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24（教學要求：A—熟練掌握；B—掌握；C—了解）四、實驗內(nèi)容及學時分配序號實驗項目名稱實驗基本內(nèi)容、基本要求及目的學時分配實驗要求實驗類型實驗一Hadoop的安裝和使用Hadoop是一個由Apache基金會所開發(fā)的分布式系統(tǒng)基礎架構(gòu)。用戶可以在不了解分布式底層細節(jié)的情況下，開發(fā)分布式程序。充分利用集群的威力進行高速運算和存儲。2必做驗證實驗二HDFS的使用Hadoop實現(xiàn)了一個分布式文件系統(tǒng)（HadoopDistributedFileSystem），簡稱HDFS。HDFS有高容錯性的特點，并且設計用來部署在低廉的硬件上；而且它提供高吞吐量（highthroughput）來訪問應用程序的數(shù)據(jù)，適合那些有著超大數(shù)據(jù)集（largedataset）的應用程序。2必做驗證實驗三MapReduce編程初步Hadoop框架中最核心的設計就是：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)提供了計算。2必做驗證實驗四CloudSim編程CloudSim平臺有助于加快云計算的算法、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四個層次。2必做綜合合計8五、教學方法與教學手段教學方法：在重視課堂講授的同時，加強實驗教學，培養(yǎng)學生的實際應用能力及實踐能力。在課堂教學中采用啟發(fā)式、討論式、參與式等教學方法，調(diào)動學生的積極性和學習興趣，提高教學質(zhì)量。教學手段：利用多媒體、CAI課件等現(xiàn)代化教學手段，采取講練結(jié)合、理論聯(lián)系實際等方式，提高課堂教學效果。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=（平時成績×35%）+（測評×25%）+（期末考試成績×40%）（注：平時成績：出勤分+參與度，測評包括實驗、實習報告）七、建議教材與參考書目1．建議教材：《云計算導論》，呂云翔，清華大學出版社，2016年。參考書目：《云計算》，劉鵬，編著，電子工業(yè)出版社，2011年；《云計算的關鍵技術(shù)與應用實例》，王鵬，人民郵電出版社，2010年；③《虛擬化與云計算》，虛擬化與云計算小組，電子工業(yè)出版社，2009年。八、大綱編寫的依據(jù)與說明本課程教學大綱，是根據(jù)普通