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云計算與云存儲系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)
云計算已經(jīng)成為信息社會和商業(yè)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)設(shè)施,它的出現(xiàn)提高了人們生產(chǎn)、生活的效率,降低了創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的門檻。本書通過三個系列實(shí)驗(yàn),讓讀者理解和掌握云計算相關(guān)的概念、組成、使用和搭 建方法。全書共18 章,分為三個部分:第一部分(第 1 ~ 7 章)介紹公有云計算的概念和起源,然后分別在阿里云和亞馬遜云兩個平臺上申請和使用計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源;第二部分(第 8 ~ 16 章)介紹了開源私有云計算平臺 OpenStack 的概念和組成,然后在虛擬機(jī)上部署和使用私有云計算平臺;第 三部分(第 17 ~ 18 章)介紹了開源云存儲系統(tǒng) Ceph 的概念和組成,講解了如何搭建和使用 Ceph 存儲系統(tǒng)。本書可作為高等院校云計算實(shí)驗(yàn)課程的教材,或作為云計算理論課程的實(shí)驗(yàn)教材,還可以作為對云 計算和云存儲系統(tǒng)感興趣的研究人員和工程技術(shù)人員的參考資料。
張曉,博士,副教授。2001年4月―至今,任西北工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院教師;2012年7月―2013年7月,在美國奧本大學(xué)進(jìn)修訪問;2018年3月―2019年3月,在美國伊利諾理工大學(xué)進(jìn)修訪問。
第 1 章 云計算簡介................................................ 001
1.1 云計算概念.................................001 1.2 云計算歷史................................ 003 1.3 為什么會出現(xiàn)云計算.................... 004 1.4 云計算學(xué)習(xí)資源.......................... 005 第 2 章 公有云服務(wù)器配置實(shí)驗(yàn)(阿里云).................007 2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 007 2.2 實(shí)驗(yàn) 1:創(chuàng)建云主機(jī)..................... 008 2.2.1 創(chuàng)建云主機(jī) .......................................... 008 2.2.2 連接云主機(jī)的兩種方法 .......................011 2.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:在云主機(jī)上搭建 Web 服務(wù)..........................................013 2.3.1 安裝 Apache2 ....................................... 013 2.3.2 修改 Web 顯示的內(nèi)容 ......................... 014 2.3.3 查看連接請求 ...................................... 015 2.4\t 實(shí)驗(yàn) 3:在云主機(jī)上部署開源 網(wǎng)站..........................................016 2.4.1 選擇開源網(wǎng)站并配置環(huán)境 .................. 016 2.4.2 修改 PHP 版本(根據(jù)部署的網(wǎng)站類 型確定) .............................................. 017 2.4.3 根據(jù)提示部署網(wǎng)站 .............................. 018 2.5 思考題...................................... 022 第 3 章 公有云網(wǎng)絡(luò)和安全配置實(shí)驗(yàn)(阿里云)...........023 3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 023 3.2 實(shí)驗(yàn) 1:創(chuàng)建和使用專有網(wǎng)絡(luò)........ 025 3.2.1 創(chuàng)建專有網(wǎng)絡(luò) ...................................... 026 3.2.2 創(chuàng)建 Web 服務(wù)云主機(jī) ......................... 027 3.2.3 創(chuàng)建管理云主機(jī) .................................. 028 3.2.4 創(chuàng)建安全組 .......................................... 030 3.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:使用 VPN 連接專有網(wǎng)絡(luò) (可選)................................... 033 3.3.1 PPTP 代理服務(wù)器 ................................ 034 3.3.2 修改安全組 .......................................... 034 3.3.3 VPN 服務(wù)器的使用 ............................. 037 3.4 思考題.......................................041 zw.indd 5 2020/4/15 17:04:44 CONTENTS 云計算和云存儲 系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) VI 第 4 章 公有云存儲配置實(shí)驗(yàn)(阿里云)....................042 4.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 042 4.2 實(shí)驗(yàn) 1:塊存儲服務(wù)..................... 043 4.2.1 創(chuàng)建云盤 .............................................. 043 4.2.2 創(chuàng)建和使用快照 .................................. 046 4.3 實(shí)驗(yàn) 2:文件存儲服務(wù)................. 048 4.4 實(shí)驗(yàn) 3:使用對象存儲服務(wù)............051 4.5 思考題...................................... 056 第 5 章 公有云服務(wù)器實(shí)驗(yàn)(AWS)........................057 5.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 057 5.2 創(chuàng)建實(shí)例................................... 058 5.2.1 選擇 AMI .............................................. 058 5.2.2 選擇實(shí)例類型 ...................................... 058 5.2.3 配置實(shí)例詳細(xì)信息 .............................. 059 5.2.4 添加存儲 .............................................. 060 5.2.5 添加標(biāo)簽 .............................................. 060 5.2.6 配置安全組 .......................................... 061 5.2.7 審核與啟動 .......................................... 062 5.2.8 選擇查看實(shí)例 ...................................... 063 5.3 查看實(shí)例................................... 065 5.3.1 查看描述 .............................................. 065 5.3.2 查看監(jiān)控 .............................................. 065 5.3.3 獲取系統(tǒng)日志 ...................................... 066 5.3.4 獲取屏幕截圖 ...................................... 067 5.4 訪問實(shí)例................................... 068 5.4.1 查詢安全組 .......................................... 068 5.4.2 編輯入站規(guī)則 ...................................... 068 5.4.3 HTTP 訪問 ........................................... 069 5.5 資源再配置................................ 069 5.5.1 實(shí)例停止 .............................................. 069 5.5.2 再配置資源 .......................................... 070 5.5.3 實(shí)例啟動 .............................................. 070 5.6 終止實(shí)例....................................071 5.7 思考題.......................................071 第 6 章 公有云網(wǎng)絡(luò)和安全配置實(shí)驗(yàn)(AWS)............072 6.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 072 6.2 密鑰對的創(chuàng)建............................. 073 6.2.1 訪問 EC2 管理界面 ............................. 073 6.2.2 密鑰對的創(chuàng)建 ...................................... 073 6.3 創(chuàng)建 VPC................................. 074 6.3.1 訪問 VPC 管理界面 ............................. 075 6.3.2 創(chuàng)建并配置 VPC .................................. 075 6.3.3 創(chuàng)建其他子網(wǎng) ...................................... 077 6.3.4 修改路由表 .......................................... 079 6.4 創(chuàng)建安全組................................ 080 6.4.1 創(chuàng)建 VPC 安全組 ................................. 081 6.4.2 編輯入站規(guī)則 ...................................... 081 6.5 創(chuàng)建實(shí)例................................... 082 6.5.1 配置實(shí)例詳細(xì)信息 .............................. 082 6.5.2 添加標(biāo)簽 .............................................. 082 6.5.3 配置安全組 .......................................... 082 6.5.4 審核與啟動 .......................................... 083 6.6 Web 訪問................................. 083 6.7 遠(yuǎn)程 SSH 訪問........................... 084 6.8 思考題...................................... 085 zw.indd 6 2020/4/15 17:04:44 VII 目錄 | 第 7 章 公有云存儲配置實(shí)驗(yàn)(AWS).....................086 7.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 086 7.2 Linux 實(shí)例確認(rèn).......................... 087 7.2.1 查看實(shí)例的基本信息 .......................... 087 7.2.2 遠(yuǎn)程 SSH 訪問確認(rèn) ............................. 087 7.3 EBS 卷的創(chuàng)建和使用.................. 088 7.3.1 創(chuàng)建 EBS 卷 ......................................... 088 7.3.2 掛載 EBS 卷 ......................................... 088 7.3.3 創(chuàng)建文件系統(tǒng) ...................................... 088 7.4 創(chuàng)建和使用快照.......................... 089 7.4.1 向卷中寫數(shù)據(jù) ...................................... 090 7.4.2 對 EBS 卷創(chuàng)建快照 ............................. 090 7.4.3 刪除數(shù)據(jù) .............................................. 090 7.4.4 恢復(fù)快照 .............................................. 090 7.5 使用對象存儲 S3.........................091 7.6 思考題.......................................091 第 8 章 開源私有云計算系統(tǒng)簡介.............................092 8.1 OpenStack 是什么.................... 092 8.2 OpenStack 的歷史.................... 093 8.3 OpenStack 的組成.................... 093 8.4 OpenStack 的使用.................... 095 8.5 OpenStack 的學(xué)習(xí)資源............. 096 第 9 章 私有云計算實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備(Windows 平臺)....097 9.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備................................... 097 9.2\t 實(shí)驗(yàn) 1:安裝 VMware Workstation 14........................ 098 9.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:在 VMware Workstation 14 上安裝 Ubuntu 16........................ 102 9.4\t 實(shí)驗(yàn) 3:安裝 OpenStack 的 準(zhǔn)備工作....................................108 9.5 思考題....................................... 110 第 10 章 私有云計算實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備(Linux 平臺)........ 111 10.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備.................................... 111 10.2 實(shí)驗(yàn) 1:安裝虛擬化平臺 KVM....... 112 10.3 實(shí)驗(yàn) 2:安裝虛擬化管理平臺......... 115 10.4\t 實(shí)驗(yàn) 3:安裝 OpenStack 的 準(zhǔn)備工作.................................... 118 10.5 思考題.......................................120 第 11 章 安裝 OpenStack 的環(huán)境準(zhǔn)備.......................121 11.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備.................................... 121 11.2 實(shí)驗(yàn) 1:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置................... 121 11.2.1 節(jié)點(diǎn) Controller 和節(jié)點(diǎn) Compute 配置 ...................................................... 125 11.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:安裝 OpenStack 所需軟件....................................126 zw.indd 7 2020/4/15 17:04:45 云計算和云存儲 系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn) VIII 第 12 章 安裝 OpenStack 的鑒權(quán)組件...................... 130 12.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備....................................130 12.2 實(shí)驗(yàn) 1:安裝 Identity 服務(wù)...........130 12.3 實(shí)驗(yàn) 2:創(chuàng)建租戶、用戶和角色......132 12.4 實(shí)驗(yàn) 3:驗(yàn)證相關(guān)配置是否正常......134 12.5\t 實(shí)驗(yàn) 4:創(chuàng)建 OpenStack 客戶端 環(huán)境腳本....................................136 12.6\t 實(shí)驗(yàn) 5:Keystone 服務(wù)故障的 檢查與排除.................................138 12.7 思考題.......................................140 第 13 章 安裝 OpenStack 的鏡像管理組件.................141 13.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備.................................... 141 13.2 實(shí)驗(yàn) 1:安裝 Glance 服務(wù)............142 13.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:驗(yàn)證 Glance 服務(wù)是否 正常安裝....................................145 13.4\t 實(shí)驗(yàn) 4:Glance 服務(wù)故障的檢查與 排除..........................................146 13.5 思考題.......................................148 第 14 章 安裝 OpenStack 的計算組件...................... 149 14.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備....................................149 14.2 實(shí)驗(yàn) 1:在節(jié)點(diǎn) Controller 上安裝和配 置 Nova 服務(wù).....................................149 14.3 實(shí)驗(yàn) 2:在節(jié)點(diǎn) Compute 上安裝和配 置 Nova 服務(wù).....................................156 14.4 實(shí)驗(yàn) 3:驗(yàn)證 Nova 服務(wù)是否正常安裝 159 14.5\t 實(shí)驗(yàn) 4:Nova 服務(wù)故障的檢查與 排除..........................................160 14.6 思考題.......................................163 第 15 章 安裝 OpenStack 的網(wǎng)絡(luò)組件...................... 164 15.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備....................................164 15.2\t 實(shí)驗(yàn) 1:在節(jié)點(diǎn) Controller 上安裝和 配置 Neutron 服務(wù)....................... 164 15.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:在節(jié)點(diǎn) Compute 上安裝和 配置 Neutron 服務(wù)....................... 169 15.4 實(shí)驗(yàn) 3:設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù).................. 171 15.5\t 實(shí)驗(yàn) 4:Neutron 服務(wù)故障的檢查與 排除..........................................175 15.6 思考題.......................................177 第 16 章 安裝 OpenStack 的 UI 組件....................... 178 16.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備....................................178 16.2 實(shí)驗(yàn) 1:安裝 Dashboard 服務(wù).....178 16.3 實(shí)驗(yàn) 2:創(chuàng)建租戶、用戶和角色...... 181 16.4 實(shí)驗(yàn) 3:創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)、路由......182 zw.indd 8 2020/4/15 17:04:45 IX 目錄 | 16.5\t 實(shí)驗(yàn) 4:從 DashBoard 創(chuàng)建 虛擬機(jī).......................................184 16.6 Horizon 服務(wù)的故障檢查與排除.....185 16.7 思考題.......................................186 第 17 章 開源云存儲系統(tǒng) Ceph 簡介......................... 187 17.1 Ceph 是什么..............................187 17.2 Ceph 有什么優(yōu)勢........................188 17.3 Ceph 的學(xué)習(xí)資料........................188 第 18 章 安裝和使用 Ceph 云存儲系統(tǒng)...................... 190 18.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備....................................190 18.2 實(shí)驗(yàn) 1:安裝 Ceph 云存儲系統(tǒng)..... 191 18.3\t 實(shí)驗(yàn) 2:使用 Ceph 云存儲系統(tǒng)的 塊存儲...................................... 202 18.4\t 實(shí)驗(yàn) 3:使用 Ceph 云存儲系統(tǒng)的 文件接口................................... 207 18.5\t 實(shí)驗(yàn) 4:使用 Ceph 云存儲系統(tǒng)的 對象接口................................... 209 18.6\t 實(shí)驗(yàn) 5:Ceph 服務(wù)故障的檢查與 排除..........................................210 18.7 思考題....................................... 211 參考文獻(xiàn).............................................................. 212
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