《云计算应用与开发》教学大纲
(2013版)
课程编码:0611103004
课程名称:云计算应用与开发
学时/学分:64/4
先修课程:《计算机网络》、《数据库技术》、《网络信息安全》
适用专业:计算机科学与技术
开课教研室:软件工程教研室
执笔:
审定:
一、课程性质与任务
1.课程性质:云计算课程是介绍目前信息技术领域热点”云计算”的现状及其发展,探讨云计算的主要技术发展及趋势。课程主要内容包括:云计算概述,Google云计算,Hadoop,MapReduce,Hdfs,Hbase等。
2.课程任务:云计算是互联网技术和应用不断向共享化、聚合化发展的必然趋势。由于互联网带宽不断增长、互联网接入越来越便利,促成互联网资源和应用时时在线、按需供给成为可能。当前,几乎所有涉及互联网的产品供应商和应用服务提供商都在致力于将现有和未来的产品和服务架构在云计算平台上面。熟悉云计算相关技术和应用的人才成为今后很长一段时间内,企业迫切的需求。本课程为应对以上需求,系统介绍云计算相关技术与应用,这有助与增强学生毕业后就业竞争力,增强从事技术类岗位工作的工作能力。
通过本课程的学习,让学生了解云计算概念、知识体系、目前云计算领域的主要技术,理解Hadoop、MapReduce等技术理论及编程思想,掌握云计算基本理论原理与当今的云计算技术及最新发展,并能够构建简单的云计算环境。
二、课程教学基本要求
在理解、掌握、了解三个能力层次上,对学生学习和掌握本课程知识有如下要求:(1)理解:能识记云计算础理论中的基本概念、基本原理和基本技术的涵义。(2)掌握:在理解的基础上,能较全面的掌握应用云计算的基本概念、基本原理和基本技 术,掌握一些典型的云计算领域具有代表性的 Google、Amazon、微软和 VMware 四家公司的云计算技术原理和应用方法,并熟练使用云计算仿真器 CloudSim。(3)了解:在掌握的基础上,能运用应用云计算的基本概念、基本原理和基本技术,阐释 Hadoop、Eucalyptus 为代表的开源云计算系统,了解云计算领域的理论研究热 点问题,了解云计算技术和应用未来的发展趋势。
教学环境:多媒体教室或机房
本课程共计学时:64,理论学时32,实践学时32。
考试方式:笔试闭卷
课程总成绩评定:期末总成绩由平时成绩和期末理论考试成绩共2部分组成,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。
三、课程教学内容
第一章 绪论
1.教学基本要求
了解云计算的发展历史、技术特点和云计算产生的技术背景,理解与掌握云计算的基本概念。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解与掌握云计算的基本概念,了解云计算的发展历史、技术特点和云计算产生的技术背景。
3.教学重点和难点
教学重点是云计算的基本概念。教学难点是云计算的基本概念。
4.教学内容
(1)云计算的概念
主要知识点:云计算发展现状,云计算实现机制、网格计算与云计算。
(2)云计算的发展环境
主要知识点:云计算的发展环境。
(3)云计算压倒性的成本优势
主要知识点:云计算压倒性的成本优势。
第二章 Google 云计算原理与应用
1.教学基本要求
了解大规模分布式系统的监控基础架构 Dapper,理解 Google 云计算 原理,掌握 Google 文件系统 GFS、掌握分布式数据处理、锁处理、结构化数据表、存储系统。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解与掌握 Google 文件系统 GFS、掌握分布式数据处理、锁处理、结构化数据表、存储系统。
3.教学重点和难点
教学重点是分布式数据处理、锁处理、结构化数据表、存储系统;大规模分布式系统的监控基础架构 Dapper。教学难点是大规模分布式系统的监控基础架构 Dapper。
4.教学内容
(1)Google 文件系统 GFS
主要知识点:Google 文件系统 GFS。
(2)分布式
主要知识点:分布式数据处理 MapReduce、分布式锁服务、分布式结构化数据表 Bigtable、分布式存储系统 Megastore。
(3)大规模分布式系统的监控基础架构Dapper和Google 应用程序引擎
教学重点与难点:分布式数据处理、锁处理、结构化数据表、存储系统;大规模分布式系统的监控基础架构 Dapper。
第三章 Amazon 云计算 AWS
1.教学基本要求
了解内容推送服务 CloudFront;理 解 Amazon 平台基础存储架构:Dynamo,理解弹性云计算,简单队列服务、简单数据库 服务、内容推送服务;掌握简单存储服务、AWS 应用。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解弹性云计算,简单队列服务、简单数据库 服务、内容推送服务;掌握简单存储服务、AWS 应用。
3.教学重点和难点
教学重点是:简单存储服务、简单数据库服务,AWS 应用;简单队列服务。教学难点是AWS 应用。
4.教学内容
(1)Amazon 平台基础存储架构:Dynamo和弹性计算云 EC2
主要知识点:Amazon 平台基础存储架构:Dynamo和弹性计算云 EC2。
(2)简单服务
主要知识点:Amazon简单服务。
(3)关系数据库服务RDS和内容推送服务CloudFront
主要知识点:关系数据库服务RDS和内容推送服务CloudFront。
(4)其他 Amazon 云计算服务
主要知识点:简单存储服务S3、简单队列服务SQS、简单数据库服务Simple DB。
(5)AWS 应用实例
主要知识点:简单存储服务S3、简单队列服务SQS、简单数据库服务Simple DB。
第四章 微软云计算 Windows Azure
1.教学基本要求
了解微软云计算编程;理解微软云计算平台,理解 Windows Azure AppFabric,Windows Azure Marketplace;掌握微软云操作系统 Windows Azure、微软 云关系数据库 SQL Azure。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解微软云计算平台,理解 Windows Azure AppFabric,Windows Azure Marketplace;掌握微软云操作系统 Windows Azure、微软云关系数据库 SQL Azure。
3.教学重点和难点
教学重点是:微软云操作系统 Windows Azure。教学难点是微软云关系数据库 SQL Azure。
4.教学内容
(1) 微软云计算平台
主要知识点:微软云操作系统 Windows Azure,微软云关系数据库 SQL Azure, Windows Azure AppFabric, Windows Azure Marketplace
(2) 微软云计算编程实践
主要知识点:微软云计算编程实践。
第五章 VMware 云计算
1.教学基本要求
了解 VMware 云产品、云架构服务提供平台 vCloud Service Director ;理解云管理平台 vCenter;掌握 VMware 的网络和存储虚拟化。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解云管理平台 vCenter;掌握 VMware 的网络和存储虚拟化。
3.教学重点和难点
教学重点是:VMware 的网络和存储虚拟化。教学难点是VMware 的网络和存储虚拟化。
4.教学内容
(1)VMware 云产品简介
(2)云管理平台 vCenter
主要知识点:云架构服务提供平台 vCloud Service Director, VMware 的网络和存储虚拟化。
第六章 Hadoop:Google 云计算的开源实现
1.教学基本要求
了解Hadoop;理解云管理平台 vCenter;掌握Hadoop 分布式文件系统 HDFS。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生理解Hadoop;掌握Hadoop 分布式文件系统 HDFS。
3.教学重点和难点
教学重点是分布式数据处理 MapReduce,Hadoop与 HBase安装使用。教学难点是分布式数据处理 MapReduce,Hadoop与 HBase安装使用。
4.教学内容
(1)Hadoop 简介
主要知识点:Hadoop 简介。
(2)Hadoop 分布式文件系统 HDFS
主要知识点:分布式数据处理 MapReduce,分布式结构化数据表 HBase , Hadoop安装,HDFS 使用。
(3)HBase 安装使用和MapReduce 编程
主要知识点:HBase 安装使用和MapReduce 编程。
第七章 云应用开发平台与开发方法
1.教学基本要求
了解常见的云应用平台;掌握 zoho Creator应用开发方法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生了解常见的云应用平台;掌握 zoho Creator应用开发方法。
3.教学重点和难点
教学重点是zoho Creator应用开发方法。教学难点是zoho Creator应用开发方法。
4.教学内容
(1)常见的云应用平台简介
主要知识点:常见的云应用平台介绍。
(2)zoho Creator体系结构
主要知识点:zoho Creato安装、部署和应用开发。
第八章 总结与展望
1.教学基本要求
了解国内代表性云计算平台、云计算技术和应用总体发展趋势,探讨云计算对互联网产业的影响。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章教学使学生了解国内代表性云计算平台、云计算技术和应用总体发展趋势。
3.教学重点和难点
教学重点是云计算技术和应用总体发展趋势。教学难点是云计算对互联网产业的影响。
4.教学内容
(1)主流商业云计算解决方案比较
主要知识点:主流商业云计算解决方案比较。
(2)主流开源云计算系统比较
主要知识点:主流开源云计算系统比较。
(3)国内代表性云计算平台比较
主要知识点:国内代表性云计算平台比较。
(4)云计算的历史坐标与发展方向
主要知识点:云计算的历史坐标与发展方向。
教学重点与难点:云计算技术和应用总体发展趋势,云计算对互联网产业的影响。
四、学时分配
1.讲授内容及学时分配
章序 |
内容 |
课时 |
备注 |
一 |
云计算的概念 |
4 |
|
二 |
Google 云计算原理与应用 |
6 |
|
三 |
Amazon 云计算 AWS |
4 |
|
四 |
微软云计算 Windows Azure |
4 |
|
五 |
VMware 云计算 |
4 |
|
六 |
Hadoop:Google 云计算的开源实现 |
4 |
|
七 |
云应用开发平台与开发方法 |
4 |
|
八 |
总结与展望 |
2 |
|
合计 |
32 |
|
2.实践内容及学时分配
序号 |
项目 名称 |
内容提要 |
学时 |
必/选开 |
1 |
部署云平台服务和云计算平台搭建 |
1学会掌握云平台提供的基于Web的服务, 2搭建自己的云平台,熟悉Apache Hadoop的使用。 |
2 |
必开 |
2 |
熟悉和掌握企业实践云计算的策略与方法 |
1企业云计算的概念及模式, 2企业实践云计算的挑战与策略。 |
4 |
必开 |
3 |
信息集成层和云数据库 |
数据库连接池和JNDI,事务管理,设计云数据库 |
2 |
必开 |
4 |
创建Web服务 |
1创建Web服务项目和服务代码,创建和测试Web服务 2在Web应用服务器上验证Web服务,分析创建的Web服务。 |
6 |
必开 |
5 |
客户端调用Web服务 |
异步调用Web服务,同步调用Web服务,SOAP消息和TCPMon |
4 |
必开 |
6 |
云计算平台管理 |
1性能要求:可升级性要求,可靠性要求,可用性要求,可扩展性要求,可维护性要求,可管理性要求, 2安全性要求。 |
4 |
必开 |
7 |
使用.NET服务总线互连服务 |
1创建.NET服务解决方案并安装系统必备,使用服务总线(SB)中继消息 2分析.NET Services SDK的EchoSample解决方案,使用配置文件指定WSHttpRelayBinding。 |
4 |
必开 |
8 |
管理SQL Azure的账户和数据库 |
1跟踪SSDS到关系数据库的迁移 ,查阅当前的SQL Azure数据库文档和资源, 创建或升级Windows Azure和SQL Azure账户,2安装服务器防火墙,创建用户数据库,测试数据库的连通性。 |
4 |
必开 |
9 |
分布式系统与云计算平台应用 |
分布式系统掌握,并在云计算平台中的应用。 |
2 |
|
总计 |
32 |
|
五、主用教材及参考书
(一)主用教材:
《云计算》 主编:刘鹏 出版社:电子工业出版社 出版时间:2011年。
(二)参考书:
1.《云计算的关键技术与应用实例》主编:王鹏 出版社:人民邮电出版社 出版时间:2010年。
2.《虚拟化与云计算》 主编:虚拟化与云计算小组 出版社:电子工业出版社 出版时间:2009年。
3.《云计算核心技术剖析》主编:吴朱华 出版社:人民邮电出版社 出版时间:2011年。