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過去十年是云計算突飛猛進的十年，我國云計算市場從*初的十幾億增長到現(xiàn)在的千億規(guī)模。隨著云計算在我國各行業(yè)領(lǐng)域的廣泛推廣和一系列落地應(yīng)用成果，其正在成為推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力。
為了更好地推進云計算與大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的融合應(yīng)用發(fā)展，滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)上云的需求，《云圖·云途:云計算技術(shù)演進及應(yīng)用》以云計算技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及各行業(yè)（領(lǐng)域）應(yīng)用為主線，圍繞云計算的主要概念、技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展進行了較為全面的介紹。首先介紹了云計算的起源發(fā)展、基本概念及體系結(jié)構(gòu)；然后介紹了云計算所涉及的主要技術(shù)，包括虛擬化技術(shù)、云存儲技術(shù)、分布式計算、云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算的安全等；接著介紹了云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與建設(shè)、廣泛應(yīng)用的云計算平臺、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)上云、云計算的典型應(yīng)用場景；再闡述了云計算與大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的融合發(fā)展與應(yīng)用；*后講述了云計算的的機遇、挑戰(zhàn)及未來展望。
《云圖·云途:云計算技術(shù)演進及應(yīng)用》可以作為高等院校相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)用書，也可以作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)管理人員、云計算愛好者的學(xué)習(xí)和參考讀物。

前言

政策與市場的雙重驅(qū)動正在加速我國云計算技術(shù)與應(yīng)用推廣向深層次拓展，迎來新時代重要戰(zhàn)略機遇期，逐漸實現(xiàn)從垂直深耕到橫向拓展、從產(chǎn)業(yè)鏈單點突破到產(chǎn)業(yè)鏈圖譜加速完善的新階段。云計算發(fā)展已迎來下半場，與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、邊緣計算等新興技術(shù)深度融合，共同打破技術(shù)邊界，合力支撐產(chǎn)業(yè)變革、賦能社會需求。

2020年4月10日國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦印發(fā)《關(guān)于推進上云用數(shù)賦智行動培育新經(jīng)濟發(fā)展實施方案》，再次確立了云計算作為核心數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的定位。數(shù)字化轉(zhuǎn)型離不開云計算，數(shù)字經(jīng)濟的大背景下，云計算作為技術(shù)底座將撬動萬億級市場，正在催生數(shù)字經(jīng)濟的新模式。為了更好地推進云計算與人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、邊緣計算等新興技術(shù)的融合應(yīng)用發(fā)展，滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)上云的需求，由清華大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)研究院和清華大學(xué)數(shù)據(jù)治理中心支持，科技智庫SXR(上襲公司)牽頭，SXR上襲研究院、中科華數(shù)信息科技研究院負(fù)責(zé)執(zhí)行，邀請挪威工程院院士容淳銘擔(dān)任總編審，東華大學(xué)/滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)湯兵勇教授擔(dān)任總顧問及主編，以及擁有華為、阿里、騰訊、百度、、微軟、谷歌、亞馬遜、IBM、世界銀行、聯(lián)合國數(shù)字安全聯(lián)盟、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等企業(yè)工作背景的專家學(xué)者組成本書編委會，共同努力完成了本書撰寫。

本書以云計算技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及各行業(yè)（領(lǐng)域）應(yīng)用為主線，圍繞云計算的主要概念、技術(shù)、應(yīng)用和發(fā)展進行了較全面的闡述。全書共15章：第1~2章，主要闡述了云計算的定義與分類、云計算產(chǎn)生的背景與發(fā)展過程、云計算的基本架構(gòu)；第3~7章，探討了云計算的關(guān)鍵技術(shù)，包括虛擬化技術(shù)、云存儲技術(shù)、分布式計算、云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算的安全等，分別介紹了其基本概念、體系架構(gòu)與典型應(yīng)用等；第8~11章，主要說明了云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與建設(shè)，介紹了國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的云計算平臺、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)上云，以及云計算的典型應(yīng)用場景；第12~15章，探索了云計算與大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的融合發(fā)展與應(yīng)用，分析了云計算發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)與新機遇，展望了云計算發(fā)展前景。

本書由湯兵勇（中國云計算應(yīng)用聯(lián)盟、東華大學(xué)/滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)）、徐亭（中國電子商會人工智能委員會、科技智庫SXR上襲公司）、章瑞（上海工程技術(shù)大學(xué)）主編，并擔(dān)任整體策劃組稿和后統(tǒng)稿。各章分工如下：章瑞、趙勇（電子科技大學(xué)）撰寫第1章；張志軍（世界銀行）、黃希彤（青寧信安科技有限公司）撰寫第2章；章瑞撰寫第3章、第6章；趙勇撰寫第4章、第5章、第12章；李雨航（聯(lián)合國數(shù)字安全聯(lián)盟、CSA云安全聯(lián)盟大中華區(qū)）、李巖（益安在線交付）、劉宇馨（奇安信科技集團股份有限公司）、王永霞（騰訊公司）、張威（上海信息安全行業(yè)協(xié)會）、于繼萬（華為云）、王貴宗（谷安天下科技公司）、姚凱（歐喜投資中國有限公司）、沈勇（CSA云安全聯(lián)盟上海分會）、趙銳（企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全專家聯(lián)盟）、諸子云（企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全專家聯(lián)盟）、黃連金（美國分布式應(yīng)用公司）、張志軍撰寫第7章；蔣國文（華為云）、章瑞撰寫第8章；陳清金（聯(lián)通云數(shù)據(jù)公司）、章瑞撰寫第9章；韓軍（上海歐電云信息科技有限公司）撰寫第10章、第13章；劉克鴻（深圳市昆倫博德互聯(lián)網(wǎng)科技有限公司）、湯兵勇撰寫第11章；黃步添（云象網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司）、廖文劍（藍源資本、SXR上襲研究院）撰寫第14章；沈寓實（飛諾門陣科技有限公司、清華海峽研究院智能網(wǎng)絡(luò)實驗室、清華大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院）、汝聰翀（飛諾門陣科技有限公司、清華海峽研究院智能網(wǎng)絡(luò)實驗室）撰寫第15章。

本書的特點是注重理論分析與實際應(yīng)用相結(jié)合，堅持系統(tǒng)總結(jié)與創(chuàng)新探索相結(jié)合，關(guān)注國際前沿與中國情景相結(jié)合；其中融入了國內(nèi)外許多云計算的研究成果，并引入大量行業(yè)應(yīng)用案例，兼顧前瞻性與通俗性，便于廣大讀者閱讀理解和參照應(yīng)用。本書可以作為高等院校電子商務(wù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)用書，也可作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)管理人員、云計算愛好者的學(xué)習(xí)和參考讀物。

本書得到中國工程院院士李伯虎、挪威工程院院士容淳銘的大力支持，在百忙之中，為本書作序。本書在編寫過程中曾得到云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、電子商務(wù)界許多專家學(xué)者和企業(yè)家的大力支持和熱情幫助，特別是中國人工智能學(xué)會原理事長鐘義信，中國科學(xué)院院士何積豐，中國工程院院士沈昌祥，英國皇家工程院院士、歐洲科學(xué)院院士郭毅可，加拿大工程院院士楊軍,日本工程院外籍院士李頡,百度技術(shù)委員會理事長陳尚義等，在此一并表示衷心感謝。

由于目前云計算正在發(fā)展過程中，其理論體系、內(nèi)容、應(yīng)用等還有待在實踐中不斷梳理與提升，加之作者水平有限，書中難免會有不當(dāng)之處。謹(jǐn)以此作拋磚引玉，敬請有關(guān)專家、學(xué)者、讀者批評指正，提出寶貴意見和建議。

湯兵勇徐亭章瑞

從書序一
從書序二
序一
序二
前言
第1章云計算的產(chǎn)生與發(fā)展
1.1云計算的起源與發(fā)展
1.2云計算的定義與內(nèi)涵
1.3云計算的特征與分類
1.3.1云計算的基本特征
1.3.2基于部署方式的云計算分類
1.4云計算與網(wǎng)格計算
1.4.1網(wǎng)格計算
1.4.2云計算與網(wǎng)格計算的異同點
1.4.3云計算與網(wǎng)格計算的互補關(guān)系
第2章云計算的基本架構(gòu)
2.1概述
2.1.1云計算的基本體系架構(gòu)
2.1.2云計算的不同服務(wù)模式
2.2基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)
2.2.1IaaS的基本功能
2.2.2IaaS的優(yōu)勢
2.2.3主要的IaaS產(chǎn)品
2.3平臺即服務(wù)
2.3.1PaaS的基本功能
2.3.2PaaS的優(yōu)勢
2.3.3主要的PaaS產(chǎn)品
2.4軟件即服務(wù)
2.4.1SaaS的基本功能
2.4.2SaaS的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
2.4.3主要的SaaS產(chǎn)品
2.5功能即服務(wù)
2.5.1FaaS服務(wù)的特點和優(yōu)勢
2.5.2Serverless的典型應(yīng)用場景
2.5.3主要的FaaS產(chǎn)品
第3章虛擬化技術(shù)
3.1虛擬化的概念及特征
3.2虛擬化的結(jié)構(gòu)模型
3.2.1Hypervisor模型
3.2.2宿主模型
3.2.3混合模型
3.3虛擬化的分類
3.3.1軟件虛擬化
3.3.2硬件虛擬化
3.3.3全虛擬化
3.3.4半虛擬化
3.4主流虛擬化產(chǎn)品
3.4.1VMware vSphere
3.4.2微軟的Hyper-V
3.4.3Citrix XenServer
3.5Docker虛擬化
3.5.1什么是Docker
3.5.2Docker的優(yōu)點
3.5.3Docker的構(gòu)成
第4章云存儲技術(shù)
4.1云存儲的概念與特點
4.1.1云存儲的定義
4.1.2云存儲的特點
4.2云存儲的分類與結(jié)構(gòu)模型
4.2.1云存儲的分類
4.2.2云存儲的結(jié)構(gòu)模型
4.3云存儲的關(guān)鍵技術(shù)
4.3.1存儲虛擬化技術(shù)
4.3.2分布式存儲技術(shù)
4.3.3數(shù)據(jù)備份技術(shù)
4.3.4數(shù)據(jù)縮減技術(shù)
4.3.5數(shù)據(jù)加密技術(shù)
4.3.6內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
4.4云存儲的應(yīng)用實例
4.4.1個人級云存儲實例
4.4.2企業(yè)級云存儲實例
第5章分布式計算
5.1分布式計算的概念
5.1.1分布式計算的定義
5.1.2分布式計算的優(yōu)缺點
5.1.3分布式計算的相關(guān)計算形式
5.2分布式系統(tǒng)概述
5.2.1分布式系統(tǒng)的定義
5.2.2分布式系統(tǒng)的特征
5.2.3分布式系統(tǒng)的CAP理論
5.3分布式計算的基礎(chǔ)技術(shù)
5.3.1進程間通信
5.3.2IPC程序接口
5.3.3時間同步
5.3.4死鎖和超時
5.3.5遠(yuǎn)程過程調(diào)用
5.3.6負(fù)載均衡
5.4分布式計算的應(yīng)用實例
5.4.1主流的分布式計算模式及框架
5.4.2應(yīng)用實例國家電網(wǎng)實時運營監(jiān)測系統(tǒng)
第6章云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
6.1計算機網(wǎng)絡(luò)的概念與體系結(jié)構(gòu)
6.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與特征
6.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
6.2云計算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)新需求
6.3SDN概述
6.3.1什么是SDN
6.3.2SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
6.3.3SDN的價值
6.45G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
6.4.15G網(wǎng)絡(luò)的概念及特征
6.4.25G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
6.4.35G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域
第7章云計算的安全
7.1云計算安全現(xiàn)狀
7.1.1數(shù)據(jù)泄露
7.1.2配置錯誤和變更控制不足
7.1.3云安全架構(gòu)和策略缺失
7.1.4身份/憑據(jù)/訪問和密鑰管理不足
7.1.5賬戶劫持
7.1.6惡意內(nèi)部人員
7.1.7不安全的接口和API
7.1.8受限的云使用可見性
7.1.9濫用和惡意使用云服務(wù)
7.2云計算安全體系架構(gòu)
7.2.1IaaS層安全
7.2.2PaaS層安全
7.2.3SaaS層安全
7.3云計算安全關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1身份管理與訪問控制
7.3.2網(wǎng)絡(luò)安全
7.3.3數(shù)據(jù)安全
7.3.4管理安全之DevSecOps
7.3.5容器安全
7.3.6云訪問安全代理
7.4云計算安全的解決方案
7.4.1微軟的云安全方案
7.4.2谷歌的云安全方案
7.4.3亞馬遜的云安全方案
7.4.4阿里云的云安全方案
7.4.5騰訊云的云安全方案
7.4.6華為云的云安全方案
7.5云計算安全的合規(guī)審計
7.5.1CSA的云計算安全指南和控制框架
7.5.2ISO/IEC 27000系列標(biāo)準(zhǔn)
7.5.3我國的安全合規(guī)和審計要求
第8章云計算數(shù)據(jù)中心
8.1云計算數(shù)據(jù)中心概述
8.1.1數(shù)據(jù)中心的發(fā)展
8.1.2云計算數(shù)據(jù)中心的定義及要素
8.1.3云計算數(shù)據(jù)中心的特征
8.2云計算數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)IDC的對比分析
8.3云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃與建設(shè)
8.3.1云計算數(shù)據(jù)中心的體系框架
8.3.2云計算數(shù)據(jù)中心的實施過程
8.3.3云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)的成本要素
8.4華為云計算數(shù)據(jù)中心解決方案
8.4.1華為云計算數(shù)據(jù)中心解決方案架構(gòu)目標(biāo)
8.4.2華為云計算數(shù)據(jù)中心解決方案總體架構(gòu)
8.4.3華為云計算數(shù)據(jù)中心解決方案邏輯部署
第9章云計算平臺介紹
9.1谷歌云計算平臺
9.1.1谷歌云計算基礎(chǔ)架構(gòu)模式
9.1.2文件系統(tǒng)GFS
9.1.3并行計算架構(gòu)MapReduce
9.1.4分布式數(shù)據(jù)庫BigTable
9.2阿里云計算平臺
9.2.1飛天開放平臺架構(gòu)
9.2.2云服務(wù)器ECS
9.2.3云數(shù)據(jù)庫RDS
9.2.4云分布式文件系統(tǒng)
9.3開源虛擬化云計算平臺OpenStack
9.3.1OpenStack簡介
9.3.2計算服務(wù)Nova
9.3.3對象存儲服務(wù)Swift
9.3.4鏡像服務(wù)Glance
9.4開源云計算系統(tǒng)Hadoop
9.4.1Hadoop簡介
9.4.2Hadoop生態(tài)系統(tǒng)
9.4.3Hadoop分布式文件系統(tǒng)
9.4.4Hadoop應(yīng)用案例
第10章企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與企業(yè)上云
10.1企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路
10.1.1什么是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
10.1.2數(shù)字化轉(zhuǎn)型后IT管理的改變
10.1.3企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方法
10.2企業(yè)上云與數(shù)字化轉(zhuǎn)型
10.2.1市場驅(qū)動
10.2.2政策引導(dǎo)
10.3企業(yè)上云的內(nèi)容
10.3.1基礎(chǔ)設(shè)施上云
10.3.2企業(yè)平臺系統(tǒng)上云
10.3.3企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云
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