云計算應用培訓資料匯報人：XX2024-01-22CATALOGUE目錄云計算概述云計算平臺及應用虛擬化技術與應用容器技術與Docker應用微服務與Kubernetes集群管理云計算安全與最佳實踐云計算概述01云計算是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。云計算經歷了從萌芽期、過熱期、低谷期、復蘇期到成熟期的發展歷程，當前已經成為企業和組織重要的IT基礎設施。云計算定義與發展云計算發展云計算定義包括硬件層、虛擬化層、管理層和應用層，提供計算、存儲和網絡等基礎設施服務。云計算基礎架構包括虛擬化技術、分布式計算技術、自動化管理技術等，是實現云計算服務的基礎。云計算關鍵技術云計算技術架構03SaaS（軟件即服務）提供軟件應用程序服務，用戶可以通過互聯網使用相應的軟件，無需安裝和維護。01IaaS（基礎設施即服務）提供計算、存儲和網絡等基礎設施服務，用戶可以通過互聯網租用相應的資源。02PaaS（平臺即服務）提供應用程序開發和部署所需的平臺，包括數據庫、開發工具等，用戶可以基于該平臺開發自己的應用程序。云計算服務類型云計算平臺及應用02常見云計算平臺介紹AWS亞馬遜的云計算服務平臺，提供包括計算、存儲、數據庫、分析、網絡、移動、開發者工具、物聯網、安全等在內的一整套云服務。Azure微軟的云計算平臺，提供IaaS、PaaS和SaaS等多種服務，支持各種操作系統、編程語言和數據庫。GoogleCloudPlatform谷歌的云計算平臺，提供包括基礎設施、平臺和軟件即服務在內的廣泛云服務。AlibabaCloud阿里巴巴的云計算平臺，提供彈性計算、存儲與CDN、網絡與安全、數據庫與大數據、人工智能與機器學習等服務。云計算為金融行業提供了高可用、高性能的計算和存儲資源，支持在線交易、數據分析、風險管理等應用。金融云計算在醫療領域的應用包括遠程醫療、醫學影像存儲與處理、基因測序數據分析等。醫療云計算為教育行業提供了在線教育資源、遠程教育平臺、在線考試系統等應用。教育云計算支持制造業的智能制造、供應鏈管理、產品生命周期管理等應用。制造業云計算在各行各業應用案例根據業務需求選擇合適的服務類型：IaaS、PaaS或SaaS。考慮平臺的可擴展性、可用性和安全性。了解平臺的性能表現和價格成本。考慮平臺的生態系統，包括開發者社區、合作伙伴和支持服務。01020304云計算平臺選型建議虛擬化技術與應用03原理資源利用率提高靈活性增強降低成本虛擬化技術原理及優勢通過虛擬化技術，可以在單臺物理服務器上運行多個虛擬機，從而提高服務器的資源利用率。虛擬化技術可以實現資源的動態分配和調整，提高系統的靈活性和可擴展性。通過虛擬化技術，可以減少物理服務器的數量，從而降低硬件成本和維護成本。虛擬化技術通過中間層次實現計算機物理硬件與操作系統及應用軟件的分離，從而實現對物理資源的邏輯抽象和統一表示。服務器虛擬化技術01主要包括全虛擬化和半虛擬化兩種技術。全虛擬化通過中間層完全模擬底層硬件，而半虛擬化則修改操作系統以與虛擬化層協作。虛擬機管理02包括虛擬機的創建、配置、啟動、暫停、恢復和刪除等操作。同時，還需要對虛擬機進行監控和性能優化。服務器虛擬化平臺03常見的服務器虛擬化平臺包括VMwarevSphere、MicrosoftHyper-V和CitrixXenServer等。這些平臺提供了豐富的管理功能和工具，方便用戶對虛擬機進行管理和維護。服務器虛擬化實踐0102桌面虛擬化技術主要包括VDI（虛擬桌面基礎架構）和RDS（遠程桌面服務）兩種技術。VDI為每個用戶提供獨立的虛擬機，而RDS則在服務器上提供共享桌面環境。集中管理通過桌面虛擬化，可以實現桌面的集中管理和維護，提高管理效率。數據安全桌面虛擬化可以實現數據的集中存儲和備份，提高數據的安全性。靈活訪問用戶可以通過任何設備訪問自己的虛擬桌面，實現靈活辦公。桌面虛擬化平臺常見的桌面虛擬化平臺包括VMwareHorizon、CitrixXenDesktop和MicrosoftRDS等。這些平臺提供了豐富的功能和工具，方便用戶對虛擬桌面進行管理和維護。030405桌面虛擬化應用容器技術與Docker應用04通過操作系統層面的虛擬化技術，將應用程序及其依賴項打包成一個可移植的容器，實現應用程序的快速部署和運行。容器技術原理每個容器都是相互隔離的，保證了應用程序的安全性和穩定性。隔離性相比虛擬機，容器更加輕量級，啟動速度更快，資源占用更少。輕量級容器可以在任何Docker環境中運行，無需擔心操作系統和依賴項的差異。可移植性容器技術原理及優勢Docker安裝選擇合適的Docker版本（DockerCE或DockerEE）。根據操作系統類型下載對應的Docker安裝包。Docker安裝與基本操作安裝Docker并啟動Docker服務。Docker基本操作啟動和停止Docker容器。Docker安裝與基本操作查看正在運行的Docker容器。進入Docker容器并執行命令。從Docker容器中拷貝文件。Docker安裝與基本操作鏡像獲取鏡像查看鏡像刪除鏡像構建Docker鏡像管理01020304從DockerHub或其他鏡像倉庫中拉取需要的鏡像。列出本地已經下載的鏡像列表。刪除不再需要的鏡像以釋放存儲空間。使用Dockerfile文件定義應用程序的構建過程，并通過dockerbuild命令構建鏡像。ABCD橋接模式Docker容器通過橋接模式連接到宿主機的網絡中，實現容器與宿主機以及其他容器的通信。覆蓋網絡通過創建覆蓋網絡，實現跨主機的容器間通信，適用于多主機環境。Macvlan網絡將Docker容器的網絡接口直接映射到宿主機的物理或邏輯網絡接口上，實現容器與宿主機網絡的直接通信。主機模式Docker容器共享宿主機的網絡命名空間，直接使用宿主機的網絡接口進行通信。Docker容器網絡配置微服務與Kubernetes集群管理05概念微服務是一種軟件架構風格，它將一個大型的單體應用拆分成一組小型、獨立的服務，每個服務運行在其獨立的進程中，并通過輕量級的通信機制進行通信。每個微服務都是獨立的、可獨立部署和升級的，降低了系統的耦合度。微服務將系統拆分成多個獨立的的服務，每個服務都是一個模塊，便于模塊化管理。微服務架構是分布式系統，可以提高系統的可伸縮性、可靠性和性能。微服務架構可以根據需求進行靈活配置和擴展，滿足不同的業務需求。獨立性分布式高度可配置模塊化微服務概念及優勢搭建Kubernetes集群選擇合適的Kubernetes發行版，如Kubeadm、Minikube等。準備集群所需的硬件資源，包括主節點和工作節點。Kubernetes集群搭建與配置安裝和配置Kubernetes集群，包括網絡插件、存儲插件等。配置Kubernetes集群配置集群的網絡訪問，包括集群內部網絡和外部網絡。Kubernetes集群搭建與配置0102Kubernetes集群搭建與配置配置集群的安全性和權限控制，如RBAC、ServiceAccount等。配置集群的存儲，包括持久化存儲和臨時存儲。03可以配置調度策略，如資源優先級、親和性、反親和性等，以滿足不同的業務需求。01資源調度02Kubernetes通過Scheduler組件進行資源調度，根據Pod的資源需求和集群的資源狀況進行調度。Kubernetes資源調度與擴展資源擴展水平擴展是通過增加或減少Pod的副本來調整系統處理能力。Kubernetes支持水平擴展和垂直擴展兩種方式。垂直擴展是通過調整Pod的資源配額來調整系統處理能力。Kubernetes資源調度與擴展要點三EmptyDir在Pod被分配到節點時創建，存在于該Pod的生命周期內，并且可以被Pod內的所有容器共享。要點一要點二HostPath將Pod的數據持久化到節點主機的文件系統中，需要注意數據的安全性和可移植性。PV/PVCPersistentVolume（PV）是集群中的一塊存儲資源，可以由管理員事先配置好，也可以動態創建。PersistentVolumeClaim（PVC）是用戶對存儲資源的需求描述，用戶通過PVC申請PV資源。PV和PVC通過Kubernetes的存儲類（StorageClass）進行動態綁定和管理。要點三Kubernetes持久化存儲方案云計算安全與最佳實踐06數據隱私保護網絡安全虛擬化安全合規性和法規遵從云計算面臨的安全挑戰確保用戶數據在云端存儲和處理過程中的隱私和安全。解決虛擬機之間的隔離和安全問題，防止虛擬機逃逸和攻擊。保護云計算環境中的網絡通信免受未經授權的訪問和攻擊。確保云計算服務符合相關法規和標準的要求。采用強加密算法對云端存儲的數據進行加密，確保數據在存儲過程中的安全。數據加密傳輸安全密鑰管理使用SSL/TLS等安全協議對數據傳輸進行加密，防止數據在傳輸過程中被竊取或篡改。采用安全的密鑰管理策略，確保加密密鑰的安全存儲和使用。030201數據加密與傳輸安全策略采用多因素身份認證方式，確保只有授權用戶能夠訪問云計算服務。身份認證根據用戶的角色和權限設置訪問控制策略，防止未經授權的訪問