本書介紹了云計算的基本理論及相關實踐，強調理論與實踐并重。主要內容包括：云計算技術的基本理論、與其他計算泛型的區別和聯系，以及代表性的云計算平臺系統；虛擬化技術的基本理論、應用類型及其技術路線；商業虛擬化平臺VMware vSphere、開源虛擬化平臺OpenStack的系統架構與核心組件，以及詳細的安裝部署和運維方法；大數據處理技術的基本理論、功能特點與關鍵技術；開源大數據系統Hadoop的系統架構、核心組件與關鍵技術，及其安裝部署和運維方法。本書內容全面、條理清晰、可操作性強。既注重理論講解，又注重實踐操作。讀者通過學習理論知識，結合云平臺的實踐操作，可對云計算技術快速入門，在此基礎上對云計算開展深入研究。為方便教學，本書還配有電子課件及教學資源包，讀者可登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）免費注冊下載。 本書既可作為學習云計算理論的技術書籍，又可作為實踐技能的培訓教材。
潘虎，男，碩士畢業于武漢大學計算機科學與技術專業，現就職于湖北文理學院，任數學與計算機學院網絡與云計算中心主任、學校網絡安全顧問。同時，擔任襄陽市云計算產業協會技術顧問、襄陽市教育信息化技術專家、IBM大型機運維專家。負責學校"網絡監控”、"云計算理論與實踐”課程。帶領學生參加2016年全國大學生物聯網設計競賽，獲得全國總決賽團隊獎二等獎,華中區特等獎。
第1章 云計算概述 1
1．1 云計算簡介 1
1．2 云計算的分類 2
1．2．1 IaaS、PaaS和SaaS 2
1．2．2 IaaS開發和PaaS開發 4
1．3 云計算的特點 5
1．3．1 基本特點 5
1．3．2 云計算與其他集群計算 7
1．4 云計算關鍵技術 9
1．5 云計算應用 11
1．5．1 云計算平臺 11
1．5．2 云計算衍生產品 14
1．6 小結 15
深入思考 16
第2章 虛擬化概述` 17
2．1 虛擬化技術簡介 17
2．1．1 計算機虛擬化（服務器虛擬化） 17
2．1．2 存儲虛擬化 18
2．1．3 網絡虛擬化 20
2．1．4 應用虛擬化 20
2．1．5 桌面虛擬化 21
2．2 服務器虛擬化 22
2．2．1 服務器虛擬化簡介 22
2．2．2 服務器虛擬化分類 22
2．2．3 服務器虛擬化用途 24
2．3 x86虛擬化技術 25
2．3．1 x86虛擬化技術的發展 25
2．3．2 x86虛擬化的特征 25
2．3．3 x86虛擬化技術細節 26
2．3．4 x86架構服務器虛擬化系統廠商及其產品 28
2．4 KVM虛擬化技術 31
2．4．1 KVM簡介 31
2．4．2 KVM的CPU虛擬化 32
2．4．3 KVM用戶物理內存管理 34
2．5 云計算與虛擬化 35
2．5．1 部署與應用 35
2．5．2 向服務轉型 35
2．6 小結 36
深入思考 37
第3章 VMware vSphere概述 38
3．1 VMware公司簡介 38
3．1．1 x86系統虛擬化技術的提出 38
3．1．2 VMware公司發展歷史 39
3．2 VMware公司產品概述 40
3．2．1 核心產品設計理念 40
3．2．2 產品簡介 40
3．3 VMware vSphere組成與功能 42
3．3．1 VMware vSphere主要組件 42
3．3．2 VMware vSphere基本功能 43
3．3．3 VMware vSphere高級功能 44
3．3．4 VMware vSphere插件 45
3．4 VMware vSphere 邏輯分層結構和物理拓撲 46
3．4．1 VMware vSphere虛擬化層 46
3．4．2 VMware vSphere管理層 49
3．4．3 VMware vSphere接口層 49
3．4．4 VMware vSphere 數據中心的物理拓撲 50
3．5 VMware ESXi架構 51
3．5．1 Service Console 51
3．5．2 VMkernel 52
3．5．3 ESXi小結 54
3．6 VMware vSphere 5．5特點 55
3．7 VMware vSphere存儲 55
3．7．1 硬盤分類 55
3．7．2 磁盤陣列 57
3．7．3 存儲分類 57
3．8 小結 59
深入思考 60
第4章 VMware vSphere平臺的搭建和使用 61
4．1 ESXi服務器的安裝和配置 62
4．1．1 安裝ESXi服務器 62
4．1．2 配置ESXi服務器網絡 67
4．2 安裝配置Openfiler服務器 71
4．2．1 安裝Openfiler虛擬機 71
4．2．2 配置Openfiler虛擬機 78
4．3 安裝并配置 VMware vCenter 84
4．3．1 安裝Windows Server 2003 85
4．3．2 安裝虛擬光驅 86
4．3．3 安裝vCenter Single Sign On 87
4．3．4 安裝VMware vCenter Inventory Service 91
4．3．5 安裝VMware vCenter Server 93
4．4 登錄vCenter并掛載ESXi主機 99
4．5 連接Openfiler存儲 101
4．6 創建虛擬機 107
4．7 小結 112
深入思考 113
第5章 VMware vSphere配置和高級特性 114
5．1 修改硬件參數 114
5．2 查看虛擬機文件 115
5．3 快照的使用 116
5．4 虛擬機轉模板 119
5．5 虛擬機遷移 122
5．6 分布式資源調配DRS 125
5．6．1 創建DRS群集 126
5．6．2 體驗DRS 129
5．7 資源池的使用 133
5．8 虛擬機的高可用性 134
5．9 熱備功能 137
5．10 虛擬網絡 138
5．11 存儲網絡 140
5．12 小結 140
深入思考 141
第6章 OpenStack概述 142
6．1 OpenStack簡介 142
6．1．1 OpenStack與云計算 142
6．1．2 OpenStack的功能 143
6．1．3 OpenStack的發展歷程 143
6．1．4 KVM開放虛擬化技術 144
6．2 OpenStack架構 145
6．3 OpenStack工作流程 146
6．3．1 Bexar版本的工作流程 146
6．3．2 Folsom版本的工作流程 149
6．4 OpenStack生產環境的配置模式 150
6．5 OpenStack各組件詳解 151
6．5．1 Nova組件 151
6．5．2 Keystone組件 151
6．5．3 Neutron組件 153
6．5．4 Swift組件 154
6．5．5 Cinder組件 157
6．5．6 Glance組件 158
6．5．7 Horizon組件 159
6．5．8 Heat組件 160
6．6 OpenStack在企業中的應用 160
6．6．1 小米OpenStack項目概況 160
6．6．2 聯想OpenStack的高可用企業云平臺實踐 161
6．6．3 OpenStack在天河二號的大規模部署實踐 162
6．7 VMware與OpenStack的比較 162
6．8 小結 164
深入思考 164
第7章 OpenStack平臺的搭建與使用 165
7．1 實驗環境資源需求 165
7．2 實驗環境拓撲 165
7．3 實驗環境配置 167
7．4 安裝和配置Identity Service（身份服務） 172
7．4．1 先決條件 172
7．4．2 安裝并配置組件 172
7．4．3 配置Apache HTTP服務 173
7．4．4 完成安裝 174
7．4．5 創建臨時管理員令牌環境 174
7．4．6 創建服務實體和API端點 175
7．4．7 創建域、項目、用戶和角色 175
7．4．8 驗證操作 177
7．4．9 創建腳本 178
7．4．10 使用腳本 179
7．5 安裝和配置Image Service（映像服務） 179
7．5．1 先決條件 179
7．5．2 安裝和配置組件 181
7．5．3 完成安裝 182
7．5．4 確認安裝 183
7．6 安裝和配置Compute Service（計算服務） 183
7．6．1 安裝并配置管理節點 183
7．6．2 安裝和配置計算節點 187
7．7 安裝配置Networking Service（網絡服務） 190
7．7．1 安裝和配置管理節點 191
7．7．2 安裝和配置計算節點 197
7．8 安裝和配置Dashboard 203
7．8．1 安裝和配置組件 203
7．8．2 完成安裝 204
7．8．3 驗證操作 204
7．9 安裝和配置Block Storage Service（塊存儲服務） 204
7．9．1 安裝和配置管理節點 204
7．9．2 安裝和配置一個存儲節點 208
7．10 Horizon操作 211
7．11 自動化部署 215
7．12 小結 216
深入思考 217
第8章 大數據概述 218
8．1 大數據簡介 218
8．1．1 大數據的定義 218
8．1．2 大數據的結構類型 218
8．1．3 大數據的特征 219
8．1．4 大數據的處理技術 219
8．2 大數據處理系統 222
8．2．1 大數據處理系統的功能 222
8．2．2 大數據處理系統的特性 222
8．2．3 云計算與大數據處理系統 223
8．3 大數據處理系統實例 223
8．3．1 Google大數據處理系統 223
8．3．2 Hadoop 225
8．4 大數據應用 226
8．4．1 精準廣告投放 226
8．4．2 精密醫療衛生體系 227
8．4．3 個性化教育 227
8．4．4 交通行為預測 227
8．4．5 數據安全 228
8．5 小結 228
深入思考 228
第9章 Hadoop大數據技術 229
9．1 Hadoop概述 229
9．1．1 Hadoop簡介 229
9．1．2 Hadoop編年史 230
9．1．3 Hadoop架構 233
9．1．4 Hadoop組件 234
9．2 HDFS概述 235
9．2．1 HDFS簡介 235
9．2．2 HDFS工作特性 237
9．2．3 文件讀取過程 241
9．2．4 文件寫入過程 241
9．3 MapReduce工作原理 242
9．4 Shuffle過程 244
9．4．1 Map端 244
9．4．2 Reduce端 245
9．5 YARN架構任務調度 246
9．5．1 MRv2（MapReduce Version 2）的基本組成 246
9．5．2 YARN的基本組成 246
9．5．3 YARN架構下MapReduce的任務流程 247
9．6 Hadoop應用領域 248
9．7 小結 249
深入思考 250
第10章 Hadoop平臺的搭建和使用 251
10．1 Linux系統配置 251
10．2 Hadoop配置部署 257
10．3 運行Hadoop 260
10．4 HDFS Shell命令操作 263
10．5 MapReduce 程序解讀 266
10．6 小結 270
深入思考 270
參考文獻 271
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