中国科学院大学 计算机与控制学院

本课程为计算机科学与技术学科的研究生专业课。课程内容包括云计算中的学术思想和科学问题、关键技术和动手实验、相关商业模式和服务模型、面临的挑战和应用前景等。通过课堂教学和上机实验，要求学生熟悉和掌握：（1）云计算基本原理，包括资源整合模型、海量数据存储模型、MapReduce编程模型、服务封装方法等；（2）分布式文件系统、非关系型列数据库；（3）开源虚拟化平台Xen的部署和使用；（4）开源系统Hadoop的部署、使用和开发；（5）SaaS应用开发技术，包括多租户、可配置和可扩展等技术；（6）S3和Salesforce的服务模式。通过本课程的学习，希望能够提高同学们对云计算基本原理的理解、总结和分析能力，云计算服务开发、开源平台应用部署的实践动手能力，为今后从事云计算领域的研究与应用打下坚实的基础。

第一章 计算的演化发展
大机时代的计算，集群计算，并行计算，分布式计算，网格计算，云计算等。
第二章 云计算基本原理
云计算的定义（工业界，学术界，第三方机构），云计算的体系结构和特征，云计算中的主要科学问题，云计算的核心思想：（1）数据中心资源整合模型——资源虚拟化；（2）数据中心海量数据存储模型——分布式文件系统和结构化非关系数据库；（3）数据中心编程模型——MapReduce编程模型；（4）服务封装及商业模型——IaaS/PaaS/SaaS及效用计算模型。
第三章 资源虚拟化技术
虚拟化的基本概念，虚拟化的种类，虚拟化的主要技术，Xen的部署、安装和使用实验。
第四章 分布式文件系统
分布式文件系统的定义、特点和基本要求，与传统共享文件系统的区别，分布式文件系统的容错性和安全性，分布式文件系统的种类，海量数据级分布式文件系统，Goolge File System，Hadoop File System，Moosefs等。
第五章 非关系型列数据库
关系数据库的瓶颈，海量数据存储方法，非关系型列数据库模型，BigTable、Hbase及其设计与开发实验。
第六章 大规模数据处理编程模型
现有主要编程模型，大规模数据处理编程的特点，并行编程的定义和分类，MapReduce编程思想，MapReduce框架，Hadoop中的MapReduce编程实验（含Hadoop的安装、部署）。
第七章 资源服务的封装方法
服务的定义，服务的封装技术，IaaS定义及实现技术，PaaS定义及实现技术，SaaS定义及主要实现技术（可配置、多租户、可扩展等），SaaS模式开发案例，SaaS模式软件开发实验（文本处理、搜索引擎、机器学习等）。
第八章 云计算商业服务模型
云计算的商业模式，云计算经济，云计算的商业服务模型——效用计算模型，云计算效用计算模型案例介绍和分析（包括Amazon S3、EC2，Salesforce，Google Application Engine等）。
第九章 云计算面临的主要挑战和应用前景
学术界和工业界有关云计算发展的主要观点，云计算面临的主要挑战，云计算应用前景。

徐俊刚. 云计算课程讲义. 中国科学院研究生院, 2011.

[1] Google Code University, http://code.google.com/edu/parallel/index.html.
[2] Introduction to Distributed System Design.
http://code.google.com/edu/parallel/dsd-tutorial.html.
[3] Introduction to Parallel Programming and MapReduce.
http://code.google.com/edu/parallel/mapreduce-tutorial.html
[4] Tom White. Hadoop: The Definitive Guide. O’Reilly press, 2009.
[5] Jimmy Lin and Chris Dyer, Data-Intensive Text Processing with MapReduce, 2010.