云计算及其应用

　　《云计算及其应用》选择Hadoop作为云计算的典型代表，包括HDFS、MapReduce、Spark、Hive和HBase数据库等组件和案例应用，涉及云计算的调度优化算法、云计算的存储策略、云计算对慕课的作用、云平台的架构及云系统的整合和集成等。重点介绍了在高校数字校园建设和科技管理系统中的云应用，并指明了云计算对慕课建设提供的基础作用，以及应对措施。

,男，1980年5月生于太原市，副教授。2007年毕业于太原理工大学计算机与软件学院，并获得硕士学位(e-mail:122824940@qq.com)。主要研究方向：人工智能及应用，云计算与大数据。2007年于山西省财政税务专科学校开始执教，工作期间以作者身份成功发表多篇重量核心论文，且主持或参与完成多项省部级课题,并获得多项软件著作权和国家发明。此外，在2007年至2012年期间，获得人事部与工信部联合授予的信息系统分析师（高工资质）、软件架构师（高工资质）、不错项目管理师（高工资质）和信息系统监理师等多项资质。

章 绪论
1．1 云计算的概念
1．2 云存储
1．3 云作业调度算法
1．4 云计算资源管理技术
1．5 研究的背景、意义及内容
1．6 云计算在科技和教育资源管理领域中的应用
第2章 云计算资源管理关键技术及系统架构
2．1 引言
2．2 云计算资源管理的定义和特点
2．3 云计算资源管理目标
2．4 云计算资源管理模型
2．5 云计算资源管理策略
2．6 云计算调度算法概述
2．7 云计算系统的架构
2．8 基于云计算的科技资源信息共享模式的构建
2．9 云计算平台下的慕课
第3章 云计算中碎片资源管理关键技术
3．1 引言
3．2 资源调度技术综述
3．3 问题分析
3．4 云计算碎片资源描述与能力划分
3．5 云计算环境下具有Qos保障的分布式资源调度机制
第4章 云存储及相关调度机制
4．1 引言
4．2 分布式文件系统
4．3 云存储的副本技术
4．4 Hadoop中云存储存在的问题
4．5 云存储中的资源调度机制
4．6 实验分析
第5章 云计算负载均衡的相关技术
5．1 引言
5．2 负载均衡算法
5．3 云存储中的GFS及HDFS
5．4 云存储中的副本技术
5．5 虚拟机动态迁移
第6章 基于Hadoop的云存储的负载均衡优化策略
6．1 引言
6．2 Hadoop数据存储负载均衡的原理
6．3 超负载机架优先处理的策略
6．4 队列排列的优化策略
6．5 实验分析
第7章 多因素优化的云存储负载均衡模型
7．1 引言
7．2 多因素优化的云存储负载均衡模型的思想
7．3 基于多因素优化的云存储负载均衡模型的算法描述
7．4 实验分析
第8章 基于动态副本技术的负载均衡策略
8．1 引言
8．2 基于文件热度的动态副本策略的原理
8．3 基于文件热度的动态副本策略的算法描述
8．4 实验分析
第9章 基于虚拟机迁移的资源调度负载均衡策略
9．1 引言
9．2 相关定义
9．3 基于虚拟机迁移的资源调度负载均衡策略的描述
9．4 实验分析
0章 MapReduce平台上基于预期的调度算法
10．1 引言
10．2 相关概念
10．3 基于预期的调度算法设计
10．4 实验和分析
1章 基于事件驱动云平台的两步调度算法
11．1 引言
11．2 相关工作介绍
11．3 两步调度算法设计
11．4 TSS设计和实现
11．5 实验和分析
2章 弹性云平台任务调度算法
12．1 引言
12．2 相关工作介绍
12．3 算法设计
12．4 实验和分析性能
3章 面向任务特性和资源约束的资源任务模型
13．1 引言
13．2 相关工作
13．3 基于熵优化的资源任务模型
13．4 模型实现
13．5 结论
4章 基于Hopfield Neural Network的负载均衡策略
14．1 引言
14．2 Hopfield Neural Network
14．3 基于Hopfield Neural Network的作业调度策略
14．4 基于Hopfield Neural Network的存储策略
5章 基于改进的植物生长算法的调度模型
15．1 引言
15．2 模拟植物生长算法模型
15．3 改进的植物生长算法的云作业调度模型
15．4 一种基于IPGSA的多处理机调度算法
6章 基于云计算的数字化校园解决方案
16．1 需求分析
16．2 高校数字化校园云平台总体规划设计
16．3 数字校园云平台建设方案
参考文献

　　云计算的出现，深刻地改变了IT行业。回顾IT行业这几十年，从刚开始的硬件时代（ mainframe，PC）到软件（enterprise and personal software）时代，到现在的服务（serv-ices）时代，云计算将IT真正带人了服务的时代。
　　云计算的真正价值在于服务。推动云计算大规模发展的是云计算的服务给商务带来的价值，如IaaS、PaaS和SaaS。如果没有这些服务带来的价值，云计算也只会像网格计算和分布式计算一样，是实验室里的几项技术，或是某几个公司的产品，而不会成为改变整个IT和互联网产业的一个重大变革。
　　本书是云计算的相应理论及其实践相结合的一本书。本书的价值体现在以下几个方面。
　　（1）系统阐述。云计算的架构和行业领域中的实现非常复杂，涉及各个方面。本书从商务和技术出发，系统地介绍了云计算所涉及的构建、管理和运营各个方面。对设计、运营、技术运营、技术架构、安全和管理做了系统和全面的描述。
　　（2）实践指导。本书的参考是来自云计算行业第一线的国内企业实践。作者将多年来自己在云计算行业中获得的第一手经验进行分析、归纳、总结，在这里呈现给读者。
　　（3）理论创新。本书以实践为基础，深化和扩展了相关的传统的理论框架，构建出新的理论，从而形成了自身的实践和理论的特色框架，比如基于Hopfield神经网络的任务调度理论等。
　　（4）云的实现。本书不仅涉及理论创新，而且深入应用创新。在实践中，我们将云计算应用在科技资源共享、高校数字校园建设、数字图书馆建设、智慧城市、卫星遥感和气象等领域。
　　此外，为了增加实用性，本书采用了很多来自实践的案例。这可以帮助读者了解实施中的参考方法，使得自己在应用实践中少走弯路，更快地实现成功。
　　在书的内容上，我们是按照基础、理论、方法、技术、实践应用这几个维度来规划的。
　　从20世纪末开始，信息技术、生物技术和材料技术这三大科学引领着社会发展的方向，改变着人们的生产和生活方式。特别是计算机和互联网技术的快速升级，陆续出现了物联网、云计算和大数据等新的概念和技术，提升了人们的生活便利性，进一步加快了人们生活的节奏。云计算以服务中心为主要使用方式被企业、，政府和公共事业机构所采用，减轻了机构管理的复杂度，并降低了管理成本，成为机构新的信息化管理和运营方式。但是，如何提升云计算自身的能力、使用云来整合现有的数据资源、集成原有的系统并发布新的服务将是重要的几项突破工作。本书围绕着以上三个问题展开研究，针对云计算的系统架构、云存储和云作业调度算法，以及云计算在实践中的应用四个方面进行深入研究，设计基于云计算的通用架构，积累工程实践经验，意在为工程技术人员、研究学者提供有价值的参考。
　　本书有以下特点：
　　（1）着重将工程应用与研究创新相结合，贯穿理论指导应用和应用推动理论发展的思想。在理论阐述方面，深入浅出，循序渐进。理论方面着重云存储和云作业调度算法的改进和创新；应用方面重点在于具体项目的规划和设计。
　　（2）理论内容比较新颖，阐述比较系统。书中的许多内容来自于作者已经发表或即将发表的研究成果。
　　（3）应用方向主要是高校数字校园的建设和升级，以及科技资源共享平台的建设。
　　（4）书中的部分算法是作者及作者的研究伙伴多年来研究工作的总结，已编制成程序，可以应用。
　　（5）该书是在项目背景下支持完成的。
　　云计算是一门发展中的技术，其理论高深、难度大、涉及面广、发展速度快，因此内容多和新。鉴于编者水平有限，且时间仓促，书中不妥和错误之处，恳请广大读者批评指正，以期今后改进。
　　书中的素材除取自作者本人的研究成果外，其他一部分内容来自公开和未公开的图书、杂志、会议录以及技术报告等文献资料，在这里谨向这些作者表示衷心感谢。