云計算原理與實踐 課后問題詳解 王偉

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1、word 第1章概述 課復習 1. 云計算的定義是什么？ 云計算是一種計算模式，在這種模式下，動態(tài)可擴展而且通常是虛擬化的資源通過互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式提供出來。P5 2. 云計算的公共特征有哪幾個？ 彈性伸縮、快速部署、資源抽象、按用量收費、寬帶訪問 P14 3. 云計算按照部署方式和服務(wù)類型分別分成哪幾類？ 部署方式分類：公共云、私有云、社區(qū)云、混合云、行業(yè)云、其他類型云 P15 服務(wù)類型分類：根底設(shè)施即服務(wù)〔IaaS〕平臺即服務(wù)〔PaaS〕軟件即服務(wù)〔SaaS〕 4. 如何從三元認識論的角度理解云計算？ 云計算即是一種商業(yè)模式，也是一種計算式，還是一種實現(xiàn)方式。P21

2、 5. 云計算作為一種計算式可以分成哪兩種結(jié)構(gòu)？ 橫向云體邏輯結(jié)構(gòu)：云運行時環(huán)境+云應用 縱向云體邏輯結(jié)構(gòu)：P23 圖 6. 開源軟件、自由軟件和免費軟件的區(qū)別于聯(lián)系是什么？ P25下方 課外思考 1. 計算系統(tǒng)是如何演變成今天的云計算的？P6 2. 如何理解“開源是種方法論〞？P29下方 3. 開源技術(shù)是如何促進云計算開展的？ 降低準入門檻 大局部組織機構(gòu)采用云技術(shù)是為了優(yōu)化他們的IT投資，從而提高現(xiàn)有的服務(wù)或者支持新的業(yè)務(wù)模式。在這種情況下，開源降低了新參加的組織機構(gòu)建設(shè)私有云計算的門檻。許多組織機構(gòu)已經(jīng)采用OpenNebula來打造私有云計算，當中一些只是連接數(shù)十臺主

3、機的小型云服務(wù)，一些如此是由幾個數(shù)據(jù)中心所連起來的大型根底設(shè)備。對于大多數(shù)這種組織機構(gòu)來說，為使用商用軟件而支付授權(quán)許可費用是不怎么靠譜的，他們要么就選擇開源云技術(shù)，要么就什么都不用。 促進云服務(wù)的定制 許多組織機構(gòu)在開源幫助下可以根據(jù)客戶實際需要而對云服務(wù)進展定制，這也就是說這些機構(gòu)組織可以根據(jù)用戶需求打造具有差異化的云服務(wù)。兩個應用于公共部門的著名例子就是荷蘭超級計算中心的SARA和它的云設(shè)施HPC，另一個就是美國費米實驗室的根底云設(shè)施FermiCloud。托管公司和電信公司使用開源代碼來向特定的市場和地區(qū)用戶提供新的云服務(wù)模式。那些使用OpenNebula的解決方案中，Alter

4、Way的H2O Cloud和中國移動的Big Cloud就是很好的例子。 開源云服務(wù)衍生更多的云服務(wù) 開源一樣鼓勵、支持并推動了云服務(wù)產(chǎn)品的創(chuàng)新。我們看到了很多信息通訊技術(shù)人員如何以更低的本錢打造云服務(wù)的案例。CloudWeavers公司的一鍵式云解決方案和HederaTech的云管理軟件都是很好的例子。我們還可以算上先前提與的開源技術(shù)整合者，通過開源云服務(wù)他們可以根據(jù)自身需求進展創(chuàng)新和定制。 用戶-供給商協(xié)作催生更好的云技術(shù) 技術(shù)供給商和用戶的協(xié)作是開源領(lǐng)域的一個巨大優(yōu)勢。作為歐盟旗艦級云計算項目的衍生技術(shù)產(chǎn)品，OpenNebula和那些由歐盟所投資的云計算根底設(shè)施和項目保持

5、著嚴密合作，從而為最先進的云計算部署提供獨特的功能。我們正在從事那些建設(shè)泛歐多重云根底設(shè)施的項目，比如說BonFIRE、EGI、Helix Nebula。整個行業(yè)、標準機構(gòu)和研究人員正在聯(lián)手打造一個開放的云技術(shù)生態(tài)，這也是歐洲的云計算戰(zhàn)略目標之一。 和用戶直接接觸是實現(xiàn)創(chuàng)新的唯一方法。在開源項目里面，項目的計劃路線圖實際上是由用戶需求所引導的。這也就是說，具體是功能是用來滿足終端用戶的真正需求，而不是針對供給商而言的。 第2章分布式計算 課復習 1. 分布式計算的定義和特征是什么？P41 2. 什么是ACID原如此？P42下方 3. 什么是CAP理論？P43 下方 4.

6、什么是BASE理論？P46 5. 如何理解最終一致性？P46 下方 6. 分布式存儲與分布式計算的區(qū)別于聯(lián)系是什么？ P50最后一段，分布式系統(tǒng)和分布式儲存 P56分布式計算 課外思考 1. 在我們的日常生活當中，為什么我們所接觸到的分布式系統(tǒng)越來越多了？ 1.增大系統(tǒng)容量。我們的業(yè)務(wù)量越來越大，而要能應對越來越大的業(yè)務(wù)量，一臺機器的性能已經(jīng)無法滿足了，我們需要多臺機器才能應對大規(guī)模的應用場景。所以，我們需要垂直或是水平拆分業(yè)務(wù)系統(tǒng)，讓其變成一個分布式的架構(gòu)。 2.加強系統(tǒng)可用。我們的業(yè)務(wù)越來越關(guān)鍵，需要提高整個系統(tǒng)架構(gòu)的可用性，這就意味著架構(gòu)中不能存在單點故障。這樣，整個系統(tǒng)

7、不會因為一臺機器出故障而導致整體不可用。所以，需要通過分布式架構(gòu)來冗余系統(tǒng)以消除單點故障，從而提高系統(tǒng)的可用性。 3.因為模塊化，所以系統(tǒng)模塊重用度更高 4.因為軟件服務(wù)模塊被拆分，開發(fā)和發(fā)布速度可以并行而變得更快 分布式計算優(yōu)點： (1)資源共享。假如干不同的節(jié)點通過通信網(wǎng)絡(luò)彼此互聯(lián)，一個節(jié)點上的用戶可以使用其他節(jié)點上的資源，如分布式系統(tǒng)允許設(shè)備共享，使眾多用戶共享昂貴的外部設(shè)備，如彩色打印機；允許數(shù)據(jù)共享，使眾多用戶訪問共用的數(shù)據(jù)庫；可以共享遠程文件，使用遠程特有的硬件設(shè)備〔如高速陣列處理器〕，以與執(zhí)行其他操作。 (2)加快計算速度。如果一個特定的計算任務(wù)可以劃分為

8、假如干個并行運行的子任務(wù)，如此可把這些子任務(wù)分散到不同的節(jié)點上，使它們同時在這些節(jié)點上運行，從而加快計算速度。另外，分布式系統(tǒng)具有計算遷移功能，如果某個節(jié)點上的負載太重，如此可把其中一些作業(yè)移到其他節(jié)點去執(zhí)行，從而減輕該節(jié)點的負載。這種作業(yè)遷移稱為負載平衡。 (3)可靠性高。分布式系統(tǒng)具有高可靠性。如果其中某個節(jié)點失效了，如此其余的節(jié)點可以繼續(xù)操作，整個系統(tǒng)不會因為一個或少數(shù)幾個節(jié)點的故障而全體崩潰。因此，分布式系統(tǒng)有很好的容錯性能。 系統(tǒng)必須能夠檢測節(jié)點的故障，采取適當?shù)氖侄?，使它從故障中恢復過來。系統(tǒng)確定故障所在的節(jié)點后，就不再利用它來提供服務(wù)，直至其恢復正常工作。如果失效節(jié)點的功能

9、可由其他節(jié)點完成，如此系統(tǒng)必須保證功能轉(zhuǎn)移的正確實施。當失效節(jié)點被恢復或者修復時，系統(tǒng)必須把它平滑地集成到系統(tǒng)中。 (4)通信方便、快捷。分布式系統(tǒng)中各個節(jié)點通過一個通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。通信網(wǎng)絡(luò)由通信線路、調(diào)制解調(diào)器和通信處理器等組成，不同節(jié)點的用戶可以方便地交換信息。在低層，系統(tǒng)之間利用傳遞消息的方式進展通信，這類似于單CPU系統(tǒng)中的消息機制。單CPU系統(tǒng)中所有高層的消息傳遞功能都可以在分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)，如文件傳遞、登錄、、Web瀏覽和遠程過程調(diào)用( Remote Procedure call，RPC)。 2. CAP定理中的幾個關(guān)鍵因素為什么不能同時保證？不同的組合有什么樣的應用

10、場景？ 為什么：P45上方 場景：P45下方 如果不能分區(qū)，就不是分布式系統(tǒng)了 3. 通過了解區(qū)塊鏈的背景，說說你所理解的區(qū)塊鏈做為一種分布式系統(tǒng)背后的全新理念。 分布式數(shù)據(jù)庫各節(jié)點之間的關(guān)系是：信任，協(xié)作。 區(qū)塊鏈各節(jié)點之間的關(guān)系是：懷疑，制約。 分布式數(shù)據(jù)庫是在互聯(lián)網(wǎng)背景下應對大數(shù)據(jù)量和分布式請求的需求下產(chǎn)生的，其在中心化控制下假設(shè)每個節(jié)點都誠實，從而由多節(jié)點共同維護一個具有邏輯整體性的分布式數(shù)據(jù)庫。其主要解決的是節(jié)點宕機或節(jié)點間通信不可靠的問題 區(qū)塊鏈由多個節(jié)點共同維護一個分布式賬本，沒有中心化控制機構(gòu)。區(qū)塊鏈假設(shè)任何一個單點均不可靠但系統(tǒng)誠實節(jié)點占大多數(shù)，由此搭建起了一個

11、無需信任的信任體系。其主要解決的是節(jié)點本身不可靠的問題。 區(qū)塊鏈應該屬于分布式數(shù)據(jù)庫的一種，它以犧牲一致性為代價把CAP定理中的Availability〔可用性〕和Partition tolerance〔分區(qū)容錯性〕落實到了極致。當然，雖然區(qū)塊鏈讀取速度很快，但是其寫入速度一直有嚴重瓶頸，如何在多方需求間找到均衡點，應該就是區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)者的使命了 第3章云計算構(gòu)架 課復習 1. 云計算中的工作負載有哪幾種模式？它們的特征是什么？ 模式：時開時停模式、用量迅速增長模式、瞬時暴漲模式、周期性增減模式 特征P78 2. 如何防止云計算資源“超配〞帶來的問題？P80 IT租賃 3.

12、如何理解“云棧〞和“云體〞的概念？P86 4. 什么是軟件定義的數(shù)據(jù)中心？它的特點是什么？ 定義：VMware對其描述為：“一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心平臺，提供了前所未有的自動化、靈活性和效率，并轉(zhuǎn)變IT交付的方式。聚集和匯總計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全性等可用性服務(wù)，并交付軟件，通過智能化的策略驅(qū)動的軟件進展管理。〞 　　服務(wù)器在虛擬化應用的根底上，SDDC能夠虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲資源，使抽象的數(shù)據(jù)中心的根底設(shè)施可以通過應用程序和軟件進展訪問。SDDC的目標是使數(shù)據(jù)中心運營的許多方面受益：更有效地利用資源；更加容易配置和重新配置；以與更快地部署新的應用程序。等等。 特點： 標準化- 跨多個標準 x8

13、6 硬件池交付的同構(gòu)根底架構(gòu)可消除不必要的復雜性。 　　全面 - 針對整個數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化的統(tǒng)一平臺，可靈活支持任何乃至所有工作負載。 　　自適應 - 可根據(jù)不斷變化的應用需求動態(tài)配置和重新配置的自編程根底架構(gòu)，從而實現(xiàn)最大的吞吐量、敏捷性和效率。 　　自動化- 采用置智能機制的管理框架，用于消除復雜而易出問題的管理腳本，能夠以更少的手動工作實現(xiàn)云級運營并節(jié)省大量本錢。 　　恢復能力強- 基于軟件的體系結(jié)構(gòu)可以彌補硬件故障，并以最低的本錢提供前所未有的恢復能力。 課外思考 1. 云計算的架構(gòu)是如何演化的？P81 2. 如何理解“軟件定義一切〞的說法？P94 軟件定義從最早的軟件

14、定義無線電，到軟件定義網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、信息系統(tǒng)、世界。也就是說，軟件可以定義一切。 為什么現(xiàn)在才提出軟件定義一切呢？因為兩個最為重要的條件近年來才根本具備。 　　 第一個條件是硬件越來越小，功耗越來越低，散熱越來越少，可靠性越來越高，加工工藝越來越成熟，本錢越來越低，可以比前些年更加圓滿地完成軟件發(fā)出的指令。 　　 第二個條件是通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全打破了時空的限制，隨時隨地存在，而且?guī)捲絹碓礁撸煽啃栽絹碓礁?，建設(shè)和運營本錢越來越低。這當然也得益于軟件，因為軟件定義了頻率，定義了傳輸交換。于是，軟件不但可以指揮本地硬件實現(xiàn)各種功能，還可以通過通信網(wǎng)絡(luò)指揮遠處的信息系統(tǒng)協(xié)同實現(xiàn)各種功能。正是

15、在硬件和網(wǎng)絡(luò)的大力支持下，軟件才進入了定義一切的時代。 　　 人作為高級動物，可以主動地移動，這是與植物和非物質(zhì)的主要區(qū)別。人際交往是人類的根本社會需求。隨著軟件定義逐漸普與、完善，信息系統(tǒng)會更好地為人的移動交際提供服務(wù)，更好地滿足人的本能和需求。盡管在硬件和通信支持下，軟件好似已經(jīng)無所不能，但軟件定義的世界才剛剛開始。人類社會還有很多尚未發(fā)現(xiàn)的真理、未曾發(fā)明的技術(shù)、有待掌握的知識技能。 第4章虛擬化技術(shù) 課復習 1. 什么是虛擬化技術(shù)？以與該技術(shù)有哪三種類型？ 虛擬化是一種資源管理技術(shù)，是將計算機的各種實體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存與存儲等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實體結(jié)構(gòu)

16、間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬局部是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。一般所指的虛擬化資源包括計算能力和資料存儲。P106 2. 全虛擬化技術(shù)和半虛擬化技術(shù)的區(qū)別是什么？P109上方 3. 硬件虛擬化技術(shù)有哪些代表？P113 4. 什么是輕量級虛擬化技術(shù)？其代表是什么？定義P124上 代表：P123 課外思考 1. 虛擬化技術(shù)對計算資源的利用率終究帶來了怎樣的好處？ 提高服務(wù)器利用率、虛擬機資源調(diào)整、存復用 1、 現(xiàn)在一些公司都使用桌面虛擬化，也就是說，買一個大的服務(wù)器，在服務(wù)器上虛擬多個PC，每個員工可以占用其中

17、一個。這實際上要比為每個人配置一個PC的本錢要低得多 2、 假設(shè)一個小公司既需要windows域服務(wù)器，又需要linux的網(wǎng)頁服務(wù)器，用虛擬技術(shù)，一臺機器搞定，而且可以根據(jù)兩個服務(wù)器的實際負載分配計算資源。沒有虛擬技術(shù)的話，至少用兩個物理機器，還不能實現(xiàn)前面提到的靈活的資源分配。 2. 輕量級虛擬化技術(shù)相對于傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢和不足是什么？ 優(yōu)勢： 缺點： 復雜性增加：隨著容器與應用數(shù)量的增加，同時也伴隨著復雜性的增加。在生產(chǎn)環(huán)境中管理如此之多的容器是一個極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，可以使用 Kubernetes 和 Mesos 等工具管理具有一定規(guī)模數(shù)量的容器。 原生 Linux 支

18、持：大多數(shù)容器技術(shù)，比如 Docker，基于 Linux 容器〔LXC〕，相比于在原生 Linux 中運行容器，在Microsoft 環(huán)境中運行容器略顯笨拙，并且日常使用也會帶來復雜性。 不成熟：容器技術(shù)在市場上是相對新的技術(shù)，需要時間來適應市場。開發(fā)者中的可用資源是有限的，如果某個開發(fā)者陷入某個問題，可能需要花些時間才能解決問題。 3. 容器的輕量級虛擬技術(shù)還能進一步的輕量化嗎？有些什么樣的方式？ 專門為這個應用做一個操作系統(tǒng)核，這個核只提供能運行這個服務(wù)的最根本功能，除了能跑這個應用別的什么都干不了。應用和核也是 link 在一起的，你甚至不好說是給這個應用定制了一個核，還是定制了一

19、個核具有一定應用功能。 為每個應用編譯一個精簡化的 Linux 核，這樣就不需要做應用改造了。 第5章分布式存儲 課復習 1. 分布式存儲的定義是什么？ 分布式存儲系統(tǒng)是將為數(shù)眾多的普通計算機或者服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)進展連接，同時對外提供一個整體的存儲服務(wù)。 2. 分布式存儲有哪幾種類型？P132 3. SAN和NAS的區(qū)別是什么？P134下方 4. 比擬不同文件系統(tǒng)的特點。P139表 課外思考 1. 是否存在一種文件系統(tǒng)能夠應對所有類型的文件存儲？為什么？ 不存在，因為數(shù)據(jù)類型的多樣性，不同的分布式存儲系統(tǒng)適處理不同類型的數(shù)據(jù)。P132 2. Paxos的原理和機制是什

20、么？ Paxos算法是基于消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性算法，是目前公認的解決分布式一致性問題最有效的算法之一。 一、兩個操作：Proposal Value：提議的值；Proposal Number：提議編號，可理解為提議版本號，要求不能沖突； 二、三個角色：Proposer：提議發(fā)起者。Proposer 可以有多個，Proposer 提出議案〔value〕。所謂 value，可以是任何操作，比如“設(shè)置某個變量的值為value〞。不同的 Proposer 可以提出不同的 value，例如某個Proposer 提議“將變量 X 設(shè)置為 1〞，另一個 Proposer 提議“將變量 X

21、設(shè)置為 2〞，但對同一輪 Paxos過程，最多只有一個 value 被批準。Acceptor：提議承受者；Acceptor 有 N 個，Proposer 提出的 value 必須獲得超過半數(shù)(N/2+1)的 Acceptor批準后才能通過。Acceptor 之間完全對等獨立。Learner：提議學習者。上面提到只要超過半數(shù)accpetor通過即可獲得通過，那么learner角色的目的就是把通過確實定性取值同步給其他未確定的Acceptor。? 三、協(xié)議過程一句話說明是：proposer將發(fā)起提案〔value〕給所有accpetor，超過半數(shù)accpetor獲得批準后，proposer將提案寫

22、入accpetor，最終所有accpetor獲得一致性確實定性取值，且后續(xù)不允許再修改。協(xié)議分為兩大階段，每個階段又分為A/B兩小步驟：準備階段〔占坑階段〕第一階段A：Proposer選擇一個提議編號n，向所有的Acceptor廣播Prepare〔n〕請求。第一階段B：Acceptor接收到Prepare〔n〕請求，假如提議編號n比之前接收的Prepare請求都要大，如此承諾將不會接收提議編號比n小的提議，并且?guī)现癆ccept的提議中編號小于n的最大的提議，否如此不予理會。承受階段〔提交階段〕第二階段A：整個協(xié)議最為關(guān)鍵的點：Proposer得到了Acceptor響應如果未超過半數(shù)accp

23、etor響應，直接轉(zhuǎn)為提議失??；如果超過多數(shù)Acceptor的承諾，又分為不同情況：如果所有Acceptor都未接收過值〔都為null〕，那么向所有的Acceptor發(fā)起自己的值和提議編號n，記住，一定是所有Acceptor都沒承受過值；如果有局部Acceptor接收過值，那么從所有承受過的值中選擇對應的提議編號最大的作為提議的值，提議編號仍然為n。但此時Proposer就不能提議自己的值，只能信任Acceptor通過的值，維護一但獲得確定性取值就不能更改原如此；第二階段B：Acceptor接收到提議后，如果該提議版本號不等于自身保存記錄的版本號〔第一階段記錄的〕，不承受該請求，相等如此寫入本

24、地。 第6章云計算網(wǎng)絡(luò) 課復習 1. 什么是覆蓋網(wǎng)絡(luò)？P153 2. VXLAN協(xié)議是什么？P154 3. 什么事大二層網(wǎng)絡(luò)？P154下方 4. Clos網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是什么樣的？ CLOS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計有三個stage：ingress、middle、egressP156 5. 軟件定義網(wǎng)絡(luò)〔SDN〕的概念是什么？ 是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實現(xiàn)方式。其核心技術(shù)OpenFlow通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面與數(shù)據(jù)面別離開來，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，使網(wǎng)絡(luò)作為管道變得更加智能，為核心網(wǎng)絡(luò)與應用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。 6. 什么是控制平面和數(shù)據(jù)平面？ 控制平面用于控制和管理所有網(wǎng)

25、絡(luò)協(xié)議的運行，通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供給路由器/交換機對整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、連接鏈路和交互協(xié)議的準確了解，并在網(wǎng)絡(luò)狀況發(fā)生改變時做出與時的調(diào)整以維護網(wǎng)絡(luò)的正常運行。控制平面提供了數(shù)據(jù)平面數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)前所必須的各種網(wǎng)絡(luò)信息和轉(zhuǎn)發(fā)查詢表項。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的根本任務(wù)是處理和轉(zhuǎn)發(fā)不同端口上各種類型的數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)處理過程中各種具體的處理轉(zhuǎn)發(fā)過程，都屬于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的任務(wù)疇。P163 7. 什么是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化〔NFV〕？P167上方 一種對于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的概念，利用虛擬化技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點階層的功能，分割成幾個功能區(qū)塊，分別以軟件方式實作，不再拘限于硬件架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的核心是虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。它提供只能在硬

26、件中找到的網(wǎng)絡(luò)功能，包括很多應用，比如路由、CPE、移動核心、IMS、CDN、飾品、安全性、策略等等。 課外思考 1. SDN相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有些什么優(yōu)勢？ 1、SDN可以改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)下應用與網(wǎng)絡(luò)緊耦合的煙囪式架構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)資源池化的水平。 2、SDN網(wǎng)絡(luò)與云平臺對接，實現(xiàn)自動化部署配置，支持業(yè)務(wù)快速上線和靈活拓展 3、通過軟件代替手工編排，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)自動化。 SDN是將網(wǎng)絡(luò)由硬變軟，提升網(wǎng)絡(luò)的集中控制能力，增強網(wǎng)絡(luò)對虛擬化、云計算等新技術(shù)的適應性和支持度，最終提升網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的服務(wù)、支撐能力 2. 如果SDN是下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為什么直到到現(xiàn)在，SDN還沒能替代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)？ 安全問

27、題，如果沒有部署適當?shù)陌踩胧W(wǎng)絡(luò)可能遭到惡意攻擊或者意外更改，這兩者都會讓網(wǎng)絡(luò)崩潰。 SDN不是一場重大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革命。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括命名、編址和路由三大方面，SDN只是改變了TCP/IP的路由計算機制，從分布式計算“螺旋式上升〞成了集中式，是一場網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的局部革命。分布還是集中，只是選擇，沒有絕對好壞。SDN的北向接口。I/PaaS需要更好地彈性調(diào)度資源，應該借助SDN。面向I/PaaS的SDN北向接口是必須的，但直接面向應用的SDN北向接口如此破壞了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的根本原如此，是有很大疑問的。再補一刀，從智能網(wǎng)、NGN、IMS到IPTV，網(wǎng)絡(luò)北向接口從來就沒有真正成功過，SDN會是一個特例嗎？

28、SDN與NFV殊途同歸。SDN是從傳統(tǒng)計算機業(yè)出發(fā)，希望為IP路由引入電信行業(yè)傳統(tǒng)的做法：轉(zhuǎn)發(fā)與控制別離，路由控制從分布走向集中。NFV是從傳統(tǒng)電信業(yè)出發(fā)，希望為IP路由引入傳統(tǒng)IT的做法：軟件與硬件別離，通用硬件平臺。與SDN相比，NFV更像是一種實現(xiàn)技術(shù)。二者起點不同，友誼的小船將殊途同歸。SDN是CDN兩種“網(wǎng)〞。SDN的N是連接網(wǎng)絡(luò)，CDN的N是分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。SDN改造的是IP的路由機制，CDN補充的是TCP/IP架構(gòu)固有缺陷。SDN是IP層的組成局部，而CDN是重疊在IP層之上的。軟件定義的CDN是一種趨勢，在看得見的未來，二者友誼的小船不會翻。SDN帶來的彈性優(yōu)勢要看性價比。云計算數(shù)據(jù)

29、中心對彈性的要求非常高，但運營商的廣域網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)為什么也需要這么高的網(wǎng)絡(luò)資源彈性，或者為什么需要網(wǎng)絡(luò)(而不是比如應用自身)去解決這一問題？在摩爾定律仍然可以源源不斷提供廉價資源的今天，任何試圖節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源的努力都會是困難的。 SDN和MPLS對IP改變的程度相仿，就像VLAN對以太網(wǎng)技術(shù)的改變那樣。SDN本是一艘小船，但正被打扮成一艘巡洋艦。SDN與其它技術(shù)的友誼小船，也不是說翻就會翻的。 3. ONOS和Opendaylight這樣的開源項目是如何推動SDN技術(shù)的？ 眾所周知，SDN意在打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的“壟斷〞，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制面與數(shù)據(jù)面的解耦。該技術(shù)滿足企業(yè)網(wǎng)絡(luò)更加靈活和智能的

30、轉(zhuǎn)型需求，因此得到飛速開展。但是，很多電信運營商對于SDN升級持有慎重態(tài)度。由于運營商的存量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復雜且規(guī)模巨大，同時電信級業(yè)務(wù)可靠性要求高，因此大局部運營商對于現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)向SDN演進中的平滑性和代價心存疑慮。ONOS/ODL能滿足敏捷、高效的網(wǎng)絡(luò)需求，并大大減少運營商的資本和運營開支，因此推動SDN的開展。 第7章云計算安全 課復習 1. 云計算的安全技術(shù)框架包含哪些容？ 云計算安全服務(wù)體系〔容在P185〕、云計算安全標準與其測評體系 P 184 2. 虛擬化軟件棧面臨哪些安全威脅？P188下方 3. 虛擬化軟件棧有哪些防御措施？P191 4. 安全云存儲系統(tǒng)有哪些關(guān)鍵

31、技術(shù)？P195下方 課外思考 1. 云數(shù)據(jù)的安全與隱私問題是否會阻止云計算的開展？ 2. 怎樣在云計算的便捷性和云計算的安全問題上進展取舍？ 第8章云原生應用 課復習 1. 什么是云原生？ 2. 云原生包括哪幾個方面的容？ 3. 什么是持續(xù)集成與持續(xù)交付？ 4. 云原生的12要素是什么？ 課外思考 1. 相對于傳統(tǒng)云應用，云原生應用的優(yōu)勢是什么？ 2. Docker和Kubernetes技術(shù)為什么成為了云原生落地的最優(yōu)實踐之一？ 第9章云OS 課復習 1. 云操作系統(tǒng)的定義是什么？P244中間 2. 云操作系統(tǒng)有哪些功能？P244中間+P247中間 3

32、. 什么是資源調(diào)度？P252上方 4. 云資源調(diào)度的策略和算法分類是什么？P254圖 課外思考 1. 怎么理解“操作系統(tǒng)表現(xiàn)了‘軟件定義的系統(tǒng)’技術(shù)的集大成〞？ 對任何一個普通的計算機用戶，我們看到的操作系統(tǒng)實際上給了你一臺軟件定義的計算機。從我作為一個軟件研究者的視角，操作系統(tǒng)的很多原理已經(jīng)表現(xiàn)到了我們軟件定義的集大成。主要的兩大功能是項下通過硬件資源的虛擬化管理各種各樣的資源，向上通過管理功能的可編程提供各種公共的服務(wù)。因此，軟件定義的本質(zhì)就是把一體化硬件根底設(shè)施變成部件化，通過管控軟件對虛擬的部件實現(xiàn)的按需管理、按需使用，進而可以實現(xiàn)整體系統(tǒng)功能的靈活定制和靈活擴展。 2. 類

33、UNIX操作系統(tǒng)為什么能夠開展成為今天這樣占據(jù)云端服務(wù)器操作系統(tǒng)的主導地位？ P239 P243 3. 云端編程的挑戰(zhàn)和未來是什么？ P249 第10章云軟件 課復習 1. 云件的概念是什么？P265第一段 2. 云件形態(tài)的特征主要有哪些？P269下方 3. 云件和Web應用、以與云桌面有些什么區(qū)別？P270表 4. 云件系統(tǒng)的分層架構(gòu)包括哪些容？P276下方 課外思考 1. 松耦合?諾依曼計算模型和傳統(tǒng)模型有什么不同？P272 2. 云件作為一種應用虛擬化的形式，和桌面虛擬化的本質(zhì)不同在哪里？ 桌面虛擬化〔VDI〕泛指企業(yè)部私有化的部署模式，即企業(yè)在傳統(tǒng)的PC

34、服務(wù)器上面做完服務(wù)器虛擬化，然后在服務(wù)器虛擬化的根底上，通過各種傳輸協(xié)議把虛擬機映射到遠程，供遠程人員使用。 云件定義：P265 3. 在線實訓環(huán)境會成為一種大規(guī)模的云端服務(wù)資源嗎？為什么？P282 4. Matlab、SAS、AutoCAD等這樣的大型傳統(tǒng)桌面軟件，會以云端軟件的形式在云端給用戶提供服務(wù)嗎？會 第11章運維 課復習 1. 云監(jiān)控的概念和特性是什么？ 2. 云監(jiān)控的結(jié)構(gòu)包括哪些容？ 3. 什么是智能運維？ 4. 智能運維的容包括哪些？ 5. 主動監(jiān)控和被動監(jiān)控有什么區(qū)別？ 課外思考 1. 智能運維一定需要大數(shù)據(jù)和機器學習技術(shù)的支持嗎？為什么？ 2.

35、 智能運維中的智能表現(xiàn)在什么地方？ 3. 監(jiān)控數(shù)據(jù)和智能運維的關(guān)系是什么？ 4. 故障診斷和故障修復在智能運維的背景下是如何開展的？ 第12章桌面云 課復習 1. 什么是桌面云？P325下方 2. 桌面云的架構(gòu)包括哪些容？P327 圖1 3. 桌面云的應用場景有哪些？P335 課外思考 1. GPU虛擬化技術(shù)是桌面云開展的一個核心技術(shù)嗎？為什么？P331 2. 桌面云中的安全隱患有哪些？怎么解決？P334 它通過數(shù)據(jù)的加密和數(shù)據(jù)訪問的認證和授權(quán)來保證數(shù)據(jù)的性，通過各種安全傳輸協(xié)議來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，通過為桌面云各組件配置冗余組件來保證負載均衡和高可用性。但是由于桌面云

36、系統(tǒng)復雜性，我們需要從端到端來保證系統(tǒng)整體的安全性。 第13章軟件開發(fā)云 課復習 1. 什么是軟件開發(fā)云？ 2. 傳統(tǒng)軟件開發(fā)在云計算時代所面臨的挑戰(zhàn)有哪些？ 3. 華為DevCloud的核心理念有哪些？ 4. 華為DevCloud能提供哪些具體服務(wù)？ 課外思考 1. 云計算給軟件開發(fā)和軟件工程帶來了哪些新的可能？ 2. 在云端開展軟件研發(fā)的全流程是未來的趨勢嗎？為什么？ 第14章大數(shù)據(jù)AI 課復習 1. 什么是大數(shù)據(jù)？P368上方 2. 大數(shù)據(jù)的主要特征有哪些？P369上方 3. 什么是強人工智能與弱人工智能？P374下方 4. 新一代人工智能的特征有哪些？舊特征P375下方 新趨勢P379下方 課外思考 1. 云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能的關(guān)系是什么？ 大數(shù)據(jù)需要云計算，云計算需要大數(shù)據(jù) 2. 新一代〔云計算和大數(shù)據(jù)背景下〕的人工智能和傳統(tǒng)人工智能的主要區(qū)別是什么？ 3. 數(shù)據(jù)上云和人工智能上云是趨勢嗎？為什么？ 4. 是否應該開展強人工智能？強人工智能會對人類的未來產(chǎn)生怎樣的影響？ 15 / 15