《云计算导论》课程教学大纲.pdf

《云计算导论》课程教学大纲课程代码：课程名称：云计算导论/Anintroductiontocloudcomputing开课学期：学分/学时：3/32+16课程类型：适用专业/开课对象：先修课程：开课单位：团队负责人：责任教授：执笔人：核准院长：一、课程的性质、目的与任务《云计算导论》是就计算机科学与技术和软件工程专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括云计算的定义和背景、云计算的关键技术（如分布式计算、虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云管理平台技术、并行编程技术和数据管理技术）、云交付模型（如软件即服务、平台即服务、基础设施即服务和容器即服务）、云部署模式（如公有云、私有云和混合云）、云计算机制（如云计算设施机制、云管理机制和特殊云机制）、虚拟化相关知识、分布式文件系统、分布式存储系统、数据处理与并行编程、云安全、云计算应用等。本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从云计算的基本概念入手，由浅入深学习云计算的各种相关知识，学会云计算的相关关键技术和云部署模式，以及云计算机制，同时通过实践学习AWS、阿里云、腾讯云、华为软开云、百度智能云、OpenStack、Docker、Kubernetes和DevOps的操作与应用，以梳理知识脉络和要点的方式，让学生掌握云计算的相关思想。本课程除要求学生掌握云计算的基础知识和理论，重点要求学生学会分析问题的思想和方法，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。二、教学内容及教学基本要求1.云计算概论与云计算基础（4学时）了解云计算的定义和它的历史背景，了解学好云计算的方式方法；了解分布式计算和云计算的关键技术，云计算的关键技术包括虚拟化技术、分布式海量数据存储技术、云管理平台技术、并行编程技术和数据管理技术、数据管理技术；掌握四种云交付模型，分别是软件即服务、平台即服务、基础设施即服务，并掌握前三种基本模型之间的区别；掌握三种云部署模式，分别是公有云、私有云和混合云；了解云计算的优势和典型的云应用；了解典型的云应用；了解云计算与大数据的关系。2.云计算机制（4学时）掌握云基础设施机制、云管理机制和特殊云机制；掌握每一种机制的概念、特点和作用；3.虚拟化（4学时）了解虚拟化技术；了解虚拟化技术的分类；掌握系统虚拟化、虚拟化与云计算；了解相关开源技术以及虚拟化未来的发展趋势；了解虚拟化的发展历史以及虚拟化带来的好处。4.云安全（4学时）了解云计算中产生的安全问题，掌握云安全以及云安全相关术语；掌握目前常见的云安全威胁；掌握实现云安全的防护策略；掌握四个典型的云安全应用以及要实现云应用需要解决的问题。5.分布式文件系统（4学时）了解分布式文件系统的概念；掌握分布式文件系统的基本架构，包含服务器、数据分布以及服务器间的协议；重点掌握两种分布式文件系统，分别是GFS和HDFS，包括它们的基本概念、架构设计、实现流程以及特点分析；了解分布式应用协调器ZooKeeper；了解云存储的基本概念、分类、结构模型以及典型应用。6.数据处理与并行编程（4学时）了解云计算中的数据处理和并行编程的相关概念，掌握数据密集型计算；掌握分布式数据处理；掌握并行编程模型MapReduce和Hadoop。7.分布式存储系统（4学时）了解分布式存储系统的概念；掌握NoSQL数据库概念；掌握分布式存储系统Bigtable概念；掌握分布式存储系统Hbase和多元数据的管理与应用的相关概念。8.云计算的应用（4学时）了解常见的云计算应用；了解谷歌的云计算平台和应用；了解亚马逊的弹性计算云；了解IBM的蓝云计算平台；了解清华大学透明计算平台；了解阿里云和MicrosoftAzure。9．实验（16学时）教学说明及教学基本要求见《云计算导论》实验教学大纲。三、教学方法本课程教学方法以教师为主导的启发式讲授教学法为主，讨论（提问）式教学为辅，结合课外学习的教学方法。实验以学生动手实验为主，教师的启发式讲授教学法为辅，并结合讨论（提问）式教学，以及结合课外学习的教学方法。1．本课程概念较多，因此教学形式以讲授方式为主。本课程拟采用多媒体PPT的教学方法，增加课堂信息，浅显通俗地对概念、定义和原理进行解释，增加教学的直观性，教学过程中注意各个知识点的关联性，以使学生更好地理解课程内容。2．对课程中关键性概念、设计思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。3．为加强和落实动手能力的培养，每章课后应安排作业，帮助学生学习和应用。四、课内外教学环节及基本要求本课程共32+16个学时，理论32个学时，讲授16周（每周2学时）；实验16个学时。课外学习要求：1．做好课前预习，预习时以教材为主，了解相关的概念、定义、原理。预习中认真思考，以便带着问题主动地听课。2．课后要复习，有余力的学生复习时还应阅读参考资料，认真整理课堂听课笔记。3．要求学生课