信息技術(shù)基礎（拓展模塊） 課件 學習單元7云計算7.1

學習單元七云計算7.1初識云計算線上課前導學課前自測推課前學習資源包頭腦風暴任務調(diào)研云計算是繼互聯(lián)網(wǎng)、計算機之后，在信息時代的又一種新的革新。云計算的核心是可以將許多計算機資源協(xié)調(diào)在一起，用戶通過網(wǎng)絡就可以獲取到無限的資源，且獲得的資源不受時間和空間的限制。云計算是信息技術(shù)發(fā)展和服務模式創(chuàng)新的集中體現(xiàn)，是信息化發(fā)展的重大變革和必然趨勢。數(shù)字經(jīng)濟時代背景下，以云計算為承載,融合大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等新一代數(shù)字技術(shù)于一體的平臺底座，是當前企業(yè)數(shù)字基礎設施數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向。小思考

什么是云計算？它如何幫助我們分析客戶數(shù)據(jù)和提高辦公效率？線上課前導學頭腦風暴任務調(diào)研課前自測參考網(wǎng)站：慕課網(wǎng)（/）極客學院（/）開放云計算（/）參考書籍：《云計算：理論、技術(shù)與應用》《大規(guī)模分布式存儲與云計算》《云計算模式：基礎架構(gòu)、平臺和應用》《云計算和大數(shù)據(jù)：設計、部署與性能優(yōu)化》《云計算安全技術(shù)與應用》線上課前導學任務調(diào)研課前自測頭腦風暴1云計算是什么？2云計算有哪些應用場景？3云計算的優(yōu)勢是什么？線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)

經(jīng)過線上課前預習，我們應該了解到，云計算已經(jīng)成為信息技術(shù)領(lǐng)域的熱門話題，它提供了許多便利和高效的服務，如云端存儲、計算和分析等。無論是從事IT行業(yè)的專業(yè)人士，還是普通用戶，我們都應該掌握基本的云計算知識，有良好的云安全防范意識，能夠使用基礎的云安全措施保護個人和企業(yè)的數(shù)據(jù)安全。為了學習云計算技術(shù)，我們需要先了解云計算的定義、現(xiàn)狀和基本要素，包括云計算的服務模型、部署模型和應用場景，常見云安全問題，云安全問題出現(xiàn)的原因，以及與云安全相關(guān)的國家政策文件和云安全標準等。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)1.熟悉云計算的基本概念；2.了解云計算的發(fā)展歷程；3.熟悉云計算的服務交付模式及關(guān)鍵技術(shù)。云計算基本概念云計算狹義上講，是指IT基礎設施的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件），提供資源的網(wǎng)絡被稱為“云”。

從廣義上說，云計算是指服務的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。

總之，云計算不是一種全新的網(wǎng)絡技術(shù)，而是一種全新的網(wǎng)絡應用概念，云計算的核心概念就是以互聯(lián)網(wǎng)為中心。在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計算服務與數(shù)據(jù)存儲，讓每一個使用互聯(lián)網(wǎng)的人都可以使用網(wǎng)絡上的龐大計算資源與數(shù)據(jù)中心。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1云計算基本概念線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)云計算特點(1) 虛擬化技術(shù)虛擬化突破了時間、空間的界限，是云計算最為顯著的特點，虛擬化技術(shù)包括應用虛擬和資源虛擬兩種。(2)動態(tài)可擴展云計算具有高效的運算能力，在原有服務器基礎上增加云計算功能能夠使計算速度迅速提高，最終實現(xiàn)動態(tài)擴展虛擬化的層次達到對應用進行擴展的目的。(3)按需部署計算機包含了許多應用、程序軟件等，不同的應用對應的數(shù)據(jù)資源庫不同，所以用戶運行不同的應用需要較強的計算能力對資源進行部署，而云計算平臺能夠根據(jù)用戶的需求快速配備計算能力及資源。典型工作環(huán)節(jié)1云計算基本概念線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)(4)靈活性高目前市場上大多數(shù)IT資源、軟、硬件都支持虛擬化，比如存儲網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)和開發(fā)軟、硬件等。(5)可靠性高倘若服務器故障也不影響計算與應用的正常運行。因為單點服務器出現(xiàn)故障可以通過虛擬化技術(shù)將分布在不同物理服務器上面的應用進行恢復或利用動態(tài)擴展功能部署新的服務器進行計算。(6)性價比高將資源放在虛擬資源池中統(tǒng)一管理在一定程度上優(yōu)化了物理資源，用戶不再需要昂貴、存儲空間大的主機，可以選擇相對廉價的PC組成云，一方面減少費用，另一方面計算性能不遜于大型主機。典型工作環(huán)節(jié)1云計算基本概念線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)

(7)可擴展性用戶可以利用應用軟件的快速部署條件來更為簡單快捷的將自身所需的已有業(yè)務以及新業(yè)務進行擴展。(8)超大規(guī)模大多數(shù)云計算數(shù)據(jù)中心都具有相當?shù)囊?guī)模。。典型工作環(huán)節(jié)1云計算基本概念線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)云計算的發(fā)展歷程IT技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的計算模式已經(jīng)越來越難適應當今大規(guī)模應用、大數(shù)據(jù)處理、人工智能訓練以及各類信息數(shù)字工程需求。云計算隨著IT計算機、網(wǎng)絡、軟件應用需求而同步發(fā)展。大體經(jīng)歷三個重要時代，即虛擬化時代、基于虛擬化的云計算時代與基于容器的云計算時代。典型工作環(huán)節(jié)2云計算的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)1.虛擬化時代云計算的歷史事實上需要追溯到60多年前，1965年，IBM推出分時共享系統(tǒng)，通過虛擬機監(jiān)視器虛擬所有的硬件接口，允許多個用戶共享同一高性能計算設備的使用時間，也就是最原始的虛擬機技術(shù)。2.基于虛擬機的云計算時代在虛擬化技術(shù)成熟之后，云計算市場才真正出現(xiàn)，此時基于虛擬機技術(shù)誕生了眾多的云計算產(chǎn)品，也陸續(xù)出現(xiàn)了IaaS、PaaS、SaaS等平臺和公有云、私有云、混合云等部署形態(tài)。典型工作環(huán)節(jié)2云計算的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)3.基于容器的云計算時代2013年，Docker發(fā)布，容器化引擎Docker風靡一時，容器技術(shù)逐步替代虛擬機技術(shù)，云計算進入容器時代。無論是啟動時間還是單元大小，物理機虛擬化、虛擬機、容器一路走來，實現(xiàn)了從重量級到輕量級的轉(zhuǎn)變，同時技術(shù)逐漸從從閉源走向開源。典型工作環(huán)節(jié)2云計算的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)云計算可以按需提供彈性資源，它的表現(xiàn)形式是一系列服務的集合。

因此，大多數(shù)學者以及工程技術(shù)人員將云計算的3層體系架構(gòu)多分為基礎設施服務層、平臺服務層、軟件服務層，即3層SPI架構(gòu)。典型工作環(huán)節(jié)3云計算服務交付模式基礎架構(gòu)即服務位于云計算3層服務的最底端。也是云計算狹義定義所覆蓋的范圍，就是把IT基礎設施像水、電一樣以服務的形式提供給用戶，以服務形式提供基于服務器和存儲等硬件資源的可高度擴展和按需變化的IT能力。平臺即服務位于云計算3層服務的最中間。通常也稱為"云計算操作系統(tǒng)"。它提供給終端用戶基于互聯(lián)網(wǎng)的應用開發(fā)環(huán)境，包括應用編程接口和運行平臺等，并且支持應用從創(chuàng)建到運行整個生命周期所需的各種軟硬件資源和工具。軟件即服務是最常見的云計算服務，位于云計算3層服務的頂端。用戶通過標準的Web瀏覽器來使用Internet上的軟件。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)3云計算的服務交付模式線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)云計算的部署模式云計算部署模式是指可以向用戶提供云計算服務的各種方式，云計算有多種模型，包括公共云、私有云和混合云。公共云是一種云計算模型，其中服務器、存儲和應用程序等資源可通過Internet提供給任何想要使用它們的人。私有云是云計算的一種模式，其中單個組織構(gòu)建和運營云基礎架構(gòu)供其專用。混合云是一種云計算模型，結(jié)合了公共云和私有云的最佳特性。典型工作環(huán)節(jié)4

云計算的布署模式線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)1.網(wǎng)絡技術(shù)網(wǎng)絡技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù)，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體，實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。2.數(shù)據(jù)中心技術(shù)數(shù)據(jù)中心通常是指在一個物理空間內(nèi)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理，一般含有計算機設備、服務器設備、網(wǎng)絡設備、通訊設備、存儲設備等關(guān)鍵設備。

典型工作環(huán)節(jié)5云計算關(guān)鍵技術(shù)線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)3.虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機，在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行Linux、Windows等不同的操作系統(tǒng)，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。典型工作環(huán)節(jié)5云計算關(guān)鍵技術(shù)線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)4.容器技術(shù)自2013年，Docker公司推出Docker容器引擎，云計算業(yè)界才設立了使用容器的標準，配以容器管理工具及容器鏡像通用的打包方法，加速了容器技術(shù)的采用。典型工作環(huán)節(jié)5云計算關(guān)鍵技術(shù)線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)5.分布式存儲技術(shù)分布式存儲技術(shù)是一種新型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，主要是將數(shù)據(jù)分布存儲，同時在分布存儲的數(shù)據(jù)之間構(gòu)建聯(lián)系，從而構(gòu)建出一個虛擬的存儲設備。6.安全技術(shù)隨著云計算的蓬勃發(fā)展，云應用在貼近和融入我們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r，也給相關(guān)的安全管理工作帶來了巨大挑戰(zhàn)。

隨著云應用的不斷豐富，各種應用系統(tǒng)漏洞層出不窮。典型工作環(huán)節(jié)5云計算關(guān)