书籍详情
云计算实战
作者：刘鹏、苏翔宇、李腾
出版社：清华大学出版社
出版时间：2021-08-01
ISBN：9787302572879
定价：¥86.00
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内容简介
本书从云计算的概念与原理说起，结合AWS 成熟的系统平台与云创云计算实训平台，对云计算的应 用场景与系统实际操控进行完整的阐述，详细介绍了云计算与AWS、AWS 基础设施、计算服务、存储服 务、数据库服务、网络服务、安全防护、AWS 推荐架构、Web 应用部署、成本管理、开发运维、AWS Gameday、Jam 平台和云计算实训平台等行业前沿的知识与应用。 针对云计算应用，本书由参与世界技能大赛云计算赛项的指导教师完成撰写。通过系统讲解、代码应 用及章节习题，将理论与实践相结合，帮助读者简单、快速地获取云计算专业知识，深入了解AWS 平台 与服务。 本书适合技师类院校和高校相关专业的教学应用及对云计算感兴趣的朋友进行进阶学习。
作者简介
刘鹏教授，清华大学博士毕业。 现任中国大数据技术与应用联盟副理事长、中国大数据应用联盟人工智能专家委员会主任、中国云计算专家咨询委员会专家委员、工业和信息化部云计算研究中心专家。 苏翔宇高级讲师，第45届世界技能大赛云计算项目中国代表队教练组成员，亚马逊AWS SAP高级解决方案架构师、华为云计算HCNP-CLOUD认证工程师，现为深圳技师学院云计算技术应用教研室主任。主要研究方向为云计算技术与应用、微服务与无服务器计算应用。获得省部级教学成果一等奖2项、二等奖2项。发表论文10余篇，主编教材2部。 李腾副教授，世界技能大赛云计算项目国家技术指导专家、云计算开发高级工程师、国家注册信息安全工程师，现为重庆电子工程职业学院云计算与大数据系书记兼主任。获得教学成果二等奖1项；省部级教学成果一等奖1项、二等奖1项；省部级优秀教育技术科研成果一等奖1项；行业协会教学成果特等奖1项、一等奖2项。为重庆电子工程职业学院校级教学团队“云计算技术创新教学团队”骨干成员。主持省部级以上项目6项；主编专著3部；拥有专利2项、软件著作权1项；发表论文10余篇，其中SCI源刊1篇；主编教材6部。
目录
第1章 云计算与AWS 1
1.1 云计算的概念 1
1.1.1 什么是云计算 1
1.1.2 云计算的服务形式（IaaS、PaaS和SaaS） 2
1.2 云计算的发展和优势 4
1.2.1 云计算的演化发展 5
1.2.2 云计算的优势 6
1.3 亚马逊云计算服务AWS 7
1.3.1 行业巨头AWS 7
1.3.2 AWS优势 9
1.4 世界技能大赛——云计算比赛 10
1.4.1 大赛简介 10
1.4.2 云计算项目 11
习题 16
参考文献 17
第2章 AWS基础设施 18
2.1 云计算的优势 18
2.2 良好的云计算架构 20
2.3 基础设施及服务 21
2.3.1 数据中心 21
2.3.2 可用区（AZ） 21
2.3.3 区域（Region） 22
2.3.4 全球基础设施 22
2.3.5 AWS全球基础架构安全 24
2.4 AWS服务 25
2.4.1 AWS服务与传统网络 25
2.4.2 AWS服务架构 26
2.4.3 AWS服务介绍 27
2.5 注册AWS账户 29
2.6 个AWS服务 32
2.6.1 创建EC2实例 32
2.6.2 测试EC2实例 38
2.6.3 反思与改进 43
2.7 AWS帮助 45
2.7.1 AWS培训 45
2.7.2 AWS认证 46
2.7.3 AWS学习资源 48
习题 48
参考文献 48
第3章 计算服务 49
3.1 亚马逊弹性计算云EC2 49
3.1.1 EC2介绍[1] 49
3.1.2 AMI映像 50
3.1.3 实例 52
3.1.4 EC2网络与安全 58
3.1.5 存储[1] 59
3.1.6 创建EC2实例[2] 61
3.1.7 EC2 负载均衡[1] 66
3.1.8 EC2自动缩放组[1] 69
3.2 AWS Lambda 无服务器计算服务 74
3.2.1 Lambda 的背景及介绍[1] 74
3.2.2 Lambda 的使用 75
3.3 AWS Batch批处理服务 92
3.3.1 Batch介绍[1] 92
3.3.2 Batch的作业配置[4] 94
3.4 Amazon ECS 容器服务 105
3.4.1 ECS简介[1] 105
3.4.2 ECS集群配置[2][4] 105
3.4.3 ECS任务定义 107
习题 110
参考文献 111
第4章 存储服务 112
4.1 可扩展云存储S3 112
4.1.1 S3存储桶基本操作 113
4.1.2 静态网站托管 119
4.2 低成本归档存储Glacier 124
4.2.1 创建生命周期规则 124
4.2.2 测试Glacier与生命周期规则 126
4.3 弹性块存储EBS 127
4.3.1 创建EBS卷 127
4.3.2 实例挂载EBS卷 128
4.3.3 创建及恢复EBS快照 131
习题 133
参考文献 133
第5章 数据库服务 134
5.1 关系型数据库服务Amazon RDS 134
5.1.1 Amazon Aurora数据库 135
5.1.2 MySQL数据库 143
5.1.3 MariaDB数据库 148
5.1.4 PostgreSQL数据库 150
5.1.5 Oracle数据库 153
5.1.6 Microsoft SQL Server数据库 156
5.2 非关系型数据库服务Amazon DynamoDB 159
5.2.1 DynamoDB 核心组件 160
5.2.2 使用AWS CLI访问 DynamoDB数据库 165
5.2.3 AWS DynamoDB 基础使用 168
5.3 缓存服务Amazon ElastiCache 173
5.3.1 MemCache缓存服务 173
5.3.2 Redis缓存服务 175
5.4 数据仓库服务Amazon Redshift 178
5.4.1 开始使用Amazon Redshift数据仓库服务 179
5.4.2 创建 IAM 角色 179
5.4.3 启动Amazon Redshift集群 182
5.4.4 连接到Amazon Redshift集群 182
5.5 数据库迁移服务 186
5.5.1 AWS DMS工作原理 187
5.5.2 开始使用AWS DMS数据库迁移服务 188
5.5.3 创建复制实例 188
5.5.4 指定源终端节点和目标终端节点 189
5.5.5 创建任务 191
5.5.6 查看数据库迁移任务 193
习题 195
参考文献 195
第6章 网络服务 196
6.1 VPC基础 196
6.1.1 基础概念 197
6.1.2 默认VPC的配置 199
6.1.3 默认VPC配置讲解 201
6.1.4 默认VPC部分配置AWS CLI输出 204
6.2 向导创建VPC 205
6.2.1 VPC及子网创建 206
6.2.2 路由表及Internet网关创建 207
6.2.3 ACL及安全组创建 208
6.2.4 AWS CLI命令下配置输出 209
6.3 自定义创建VPC 213
6.3.1 子网创建 214
6.3.2 Igw网关创建 216
6.3.3 NAT网关创建 218
6.3.4 AWS CLI配置输出 221
6.4 创建对等连接 225
6.4.1 创建两个公有子网VPC 225
6.4.2 配置对等连接 226
6.4.3 对等连接配置AWS CLI输出 226
习题 230
参考文献 230
第7章 安全防护 231
7.1 账户安全 231
7.1.1 IAM管理 231
7.1.2 IAM用户权限设置 233
7.1.3 IAM角色管理 237
7.2 网络环境安全 239
7.2.1 ACL管理设置 240
7.2.2 安全组设置 253
7.2.3 网关设置 262
7.2.4 NAT实例设置 269
7.3 安全组件 277
7.3.1 WAF & Shield安全管理服务 277
7.3.2 AWS Certificate Manager证书管理服务 288
7.3.3 AWS KMS 秘钥管理服务 293
7.3.4 安全管理服务应用 301
习题 303
参考文献 303
第8章 AWS推荐框架 304
8.1 AWS良好架构框架 304
8.1.1 卓越运营支柱 305
8.1.2 安全性支柱 306
8.1.3 可靠性支柱 308
8.1.4 性能效率支柱 309
8.1.5 成本优化支柱 311
8.1.6 一般设计原则 311
8.2 构建可伸缩的架构 312
8.2.1 弹性伸缩 312
8.2.2 AWS Auto Scaling服务 313
8.2.3 AWS Auto Scaling的配置 315
8.2.4 可伸缩的Web应用程序服务架构 318
8.3 构建容错的架构 319
8.3.1 容错的机制 319
8.3.2 AWS中的容错组件 321
8.3.3 基于多可用区的容错架构 323
8.4 构建安全的架构 326
8.4.1 责任共担模型 326
8.4.2 权限管理 327
8.4.3 数据保护 328
8.4.4 操作系统及应用程序安全 329
8.4.5 保护基础设施安全 330
8.4.6 示例：构建安全Web服务 331
习题 333
参考文献 333
第9章 Web应用部署 335
9.1 AWS 部署服务组件 335
9.1.1 组件简介 336
9.1.2 组件常见功能 338
9.2 AWS Elastic Beanstalk 341
9.2.1 AWS EB简介 341
9.2.2 AWS EB部署Web应用 342
9.3 Docker应用部署 345
9.3.1 Docker部署Rocket.Chat 346
9.3.2 AWS ECS部署Rocket.Chat 348
9.4 高可用Web应用部署 354
9.4.1 Nextcloud简介 354
9.4.2 简易部署 355
9.4.3 搭建数据库缓存 358
9.4.4 弹性架构 360
9.5 Elastic Beanstalk命令行界面（EB CLI） 361
9.5.1 安装EB CLI 361
9.5.2 配置EB CLI 363
习题 366
参考文献 367
第10章 成本管理 368
10.1 AWS计费方式 368
10.2 基本定价性能 369
10.2.1 Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2） 369
10.2.2 Amazon Relational Database Service（Amazon RDS） 370
10.2.3 Amazon Simple Storage Service（Amazon S3） 372
10.2.4 Amazon CloudFront 372
10.3 成本管理器的使用 372
10.3.1 启用成本管理器 373
10.3.2 成本管理器的访问控制 374
10.3.3 成本管理器的使用 375
10.4 利用预算管理成本 377
习题 382
参考文献 384
第11章 开发运维 385
11.1 AWS Command Line Interface（CLI） 385
11.1.1 AWS CLI的安装配置 385
11.1.2 AWS CLI常用命令 386
11.2 AWS系统管理器Systems Manager（ssm） 387
11.2.1 Systems Manager（ssm）主要功能 388
11.2.2 Systems Manager（ssm）应用实例 389
11.3 AWS CloudFormation 395
11.3.1 AWS CloudFormation基础操作 395
11.3.2 AWS CloudFormation应用实例 400
11.4 Amazon CloudWatch 403
11.5 AWS CloudTrail 404
11.6 AWS Config 405
11.7 运维综合案例 405
习题 410
参考文献 411
第12章 AWS GameDay 412
12.1 GameDay与世界技能大赛 412
12.2 GameDay功能解析 413
12.2.1 仪表盘Dashboard 414
12.2.2 计分板Scoreboard 416
12.3GameDay比赛案例解析 416
12.4GameDay实战心得 419
习题 420
参考文献 420
第13章 Jam平台 421
13.1 关于Jam平台 421
13.1.1 Jam的不同种类划分 421
13.1.2 Jam平台在第45届世界技能大赛中 422
13.1.3 Jam和AWS 423
13.1.4 Jam平台和GameDay平台 423
13.1.5 Jam的核心 423
13.2 使用Jam平台 424
13.2.1 注册Jam账号 424
13.2.2 开始Jam挑战 425
13.2.3 使用线索 426
13.2.4 加入新的Jam会话 427
13.2.5 完成相应挑战 427
13.3 Jam挑战解析 428
13.3.1 案例“寻找遗留的秘密” 428
13.3.2 案例“黑客篡改” 430
参考文献 432
第14章 云计算实训平台 433
14.1 背景介绍 434
14.1.1 背景 434
14.1.2 云计算实训平台背景 434
14.2 实验系统 435
14.2.1 实验系统概述 435
14.2.2 实验列表清单 437
14.3 竞赛系统 440
14.3.1 竞赛系统概述 440
14.3.2 系统功能介绍 443
14.3.3 比赛样题剖析 444
14.4 挑战系统 448
参考文献 453
1.1 云计算的概念 1
1.1.1 什么是云计算 1
1.1.2 云计算的服务形式（IaaS、PaaS和SaaS） 2
1.2 云计算的发展和优势 4
1.2.1 云计算的演化发展 5
1.2.2 云计算的优势 6
1.3 亚马逊云计算服务AWS 7
1.3.1 行业巨头AWS 7
1.3.2 AWS优势 9
1.4 世界技能大赛——云计算比赛 10
1.4.1 大赛简介 10
1.4.2 云计算项目 11
习题 16
参考文献 17
第2章 AWS基础设施 18
2.1 云计算的优势 18
2.2 良好的云计算架构 20
2.3 基础设施及服务 21
2.3.1 数据中心 21
2.3.2 可用区（AZ） 21
2.3.3 区域（Region） 22
2.3.4 全球基础设施 22
2.3.5 AWS全球基础架构安全 24
2.4 AWS服务 25
2.4.1 AWS服务与传统网络 25
2.4.2 AWS服务架构 26
2.4.3 AWS服务介绍 27
2.5 注册AWS账户 29
2.6 个AWS服务 32
2.6.1 创建EC2实例 32
2.6.2 测试EC2实例 38
2.6.3 反思与改进 43
2.7 AWS帮助 45
2.7.1 AWS培训 45
2.7.2 AWS认证 46
2.7.3 AWS学习资源 48
习题 48
参考文献 48
第3章 计算服务 49
3.1 亚马逊弹性计算云EC2 49
3.1.1 EC2介绍[1] 49
3.1.2 AMI映像 50
3.1.3 实例 52
3.1.4 EC2网络与安全 58
3.1.5 存储[1] 59
3.1.6 创建EC2实例[2] 61
3.1.7 EC2 负载均衡[1] 66
3.1.8 EC2自动缩放组[1] 69
3.2 AWS Lambda 无服务器计算服务 74
3.2.1 Lambda 的背景及介绍[1] 74
3.2.2 Lambda 的使用 75
3.3 AWS Batch批处理服务 92
3.3.1 Batch介绍[1] 92
3.3.2 Batch的作业配置[4] 94
3.4 Amazon ECS 容器服务 105
3.4.1 ECS简介[1] 105
3.4.2 ECS集群配置[2][4] 105
3.4.3 ECS任务定义 107
习题 110
参考文献 111
第4章 存储服务 112
4.1 可扩展云存储S3 112
4.1.1 S3存储桶基本操作 113
4.1.2 静态网站托管 119
4.2 低成本归档存储Glacier 124
4.2.1 创建生命周期规则 124
4.2.2 测试Glacier与生命周期规则 126
4.3 弹性块存储EBS 127
4.3.1 创建EBS卷 127
4.3.2 实例挂载EBS卷 128
4.3.3 创建及恢复EBS快照 131
习题 133
参考文献 133
第5章 数据库服务 134
5.1 关系型数据库服务Amazon RDS 134
5.1.1 Amazon Aurora数据库 135
5.1.2 MySQL数据库 143
5.1.3 MariaDB数据库 148
5.1.4 PostgreSQL数据库 150
5.1.5 Oracle数据库 153
5.1.6 Microsoft SQL Server数据库 156
5.2 非关系型数据库服务Amazon DynamoDB 159
5.2.1 DynamoDB 核心组件 160
5.2.2 使用AWS CLI访问 DynamoDB数据库 165
5.2.3 AWS DynamoDB 基础使用 168
5.3 缓存服务Amazon ElastiCache 173
5.3.1 MemCache缓存服务 173
5.3.2 Redis缓存服务 175
5.4 数据仓库服务Amazon Redshift 178
5.4.1 开始使用Amazon Redshift数据仓库服务 179
5.4.2 创建 IAM 角色 179
5.4.3 启动Amazon Redshift集群 182
5.4.4 连接到Amazon Redshift集群 182
5.5 数据库迁移服务 186
5.5.1 AWS DMS工作原理 187
5.5.2 开始使用AWS DMS数据库迁移服务 188
5.5.3 创建复制实例 188
5.5.4 指定源终端节点和目标终端节点 189
5.5.5 创建任务 191
5.5.6 查看数据库迁移任务 193
习题 195
参考文献 195
第6章 网络服务 196
6.1 VPC基础 196
6.1.1 基础概念 197
6.1.2 默认VPC的配置 199
6.1.3 默认VPC配置讲解 201
6.1.4 默认VPC部分配置AWS CLI输出 204
6.2 向导创建VPC 205
6.2.1 VPC及子网创建 206
6.2.2 路由表及Internet网关创建 207
6.2.3 ACL及安全组创建 208
6.2.4 AWS CLI命令下配置输出 209
6.3 自定义创建VPC 213
6.3.1 子网创建 214
6.3.2 Igw网关创建 216
6.3.3 NAT网关创建 218
6.3.4 AWS CLI配置输出 221
6.4 创建对等连接 225
6.4.1 创建两个公有子网VPC 225
6.4.2 配置对等连接 226
6.4.3 对等连接配置AWS CLI输出 226
习题 230
参考文献 230
第7章 安全防护 231
7.1 账户安全 231
7.1.1 IAM管理 231
7.1.2 IAM用户权限设置 233
7.1.3 IAM角色管理 237
7.2 网络环境安全 239
7.2.1 ACL管理设置 240
7.2.2 安全组设置 253
7.2.3 网关设置 262
7.2.4 NAT实例设置 269
7.3 安全组件 277
7.3.1 WAF & Shield安全管理服务 277
7.3.2 AWS Certificate Manager证书管理服务 288
7.3.3 AWS KMS 秘钥管理服务 293
7.3.4 安全管理服务应用 301
习题 303
参考文献 303
第8章 AWS推荐框架 304
8.1 AWS良好架构框架 304
8.1.1 卓越运营支柱 305
8.1.2 安全性支柱 306
8.1.3 可靠性支柱 308
8.1.4 性能效率支柱 309
8.1.5 成本优化支柱 311
8.1.6 一般设计原则 311
8.2 构建可伸缩的架构 312
8.2.1 弹性伸缩 312
8.2.2 AWS Auto Scaling服务 313
8.2.3 AWS Auto Scaling的配置 315
8.2.4 可伸缩的Web应用程序服务架构 318
8.3 构建容错的架构 319
8.3.1 容错的机制 319
8.3.2 AWS中的容错组件 321
8.3.3 基于多可用区的容错架构 323
8.4 构建安全的架构 326
8.4.1 责任共担模型 326
8.4.2 权限管理 327
8.4.3 数据保护 328
8.4.4 操作系统及应用程序安全 329
8.4.5 保护基础设施安全 330
8.4.6 示例：构建安全Web服务 331
习题 333
参考文献 333
第9章 Web应用部署 335
9.1 AWS 部署服务组件 335
9.1.1 组件简介 336
9.1.2 组件常见功能 338
9.2 AWS Elastic Beanstalk 341
9.2.1 AWS EB简介 341
9.2.2 AWS EB部署Web应用 342
9.3 Docker应用部署 345
9.3.1 Docker部署Rocket.Chat 346
9.3.2 AWS ECS部署Rocket.Chat 348
9.4 高可用Web应用部署 354
9.4.1 Nextcloud简介 354
9.4.2 简易部署 355
9.4.3 搭建数据库缓存 358
9.4.4 弹性架构 360
9.5 Elastic Beanstalk命令行界面（EB CLI） 361
9.5.1 安装EB CLI 361
9.5.2 配置EB CLI 363
习题 366
参考文献 367
第10章 成本管理 368
10.1 AWS计费方式 368
10.2 基本定价性能 369
10.2.1 Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2） 369
10.2.2 Amazon Relational Database Service（Amazon RDS） 370
10.2.3 Amazon Simple Storage Service（Amazon S3） 372
10.2.4 Amazon CloudFront 372
10.3 成本管理器的使用 372
10.3.1 启用成本管理器 373
10.3.2 成本管理器的访问控制 374
10.3.3 成本管理器的使用 375
10.4 利用预算管理成本 377
习题 382
参考文献 384
第11章 开发运维 385
11.1 AWS Command Line Interface（CLI） 385
11.1.1 AWS CLI的安装配置 385
11.1.2 AWS CLI常用命令 386
11.2 AWS系统管理器Systems Manager（ssm） 387
11.2.1 Systems Manager（ssm）主要功能 388
11.2.2 Systems Manager（ssm）应用实例 389
11.3 AWS CloudFormation 395
11.3.1 AWS CloudFormation基础操作 395
11.3.2 AWS CloudFormation应用实例 400
11.4 Amazon CloudWatch 403
11.5 AWS CloudTrail 404
11.6 AWS Config 405
11.7 运维综合案例 405
习题 410
参考文献 411
第12章 AWS GameDay 412
12.1 GameDay与世界技能大赛 412
12.2 GameDay功能解析 413
12.2.1 仪表盘Dashboard 414
12.2.2 计分板Scoreboard 416
12.3GameDay比赛案例解析 416
12.4GameDay实战心得 419
习题 420
参考文献 420
第13章 Jam平台 421
13.1 关于Jam平台 421
13.1.1 Jam的不同种类划分 421
13.1.2 Jam平台在第45届世界技能大赛中 422
13.1.3 Jam和AWS 423
13.1.4 Jam平台和GameDay平台 423
13.1.5 Jam的核心 423
13.2 使用Jam平台 424
13.2.1 注册Jam账号 424
13.2.2 开始Jam挑战 425
13.2.3 使用线索 426
13.2.4 加入新的Jam会话 427
13.2.5 完成相应挑战 427
13.3 Jam挑战解析 428
13.3.1 案例“寻找遗留的秘密” 428
13.3.2 案例“黑客篡改” 430
参考文献 432
第14章 云计算实训平台 433
14.1 背景介绍 434
14.1.1 背景 434
14.1.2 云计算实训平台背景 434
14.2 实验系统 435
14.2.1 实验系统概述 435
14.2.2 实验列表清单 437
14.3 竞赛系统 440
14.3.1 竞赛系统概述 440
14.3.2 系统功能介绍 443
14.3.3 比赛样题剖析 444
14.4 挑战系统 448
参考文献 453
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