《云计算导论》思考与练习答案.docx
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《云计算导论》思考与练习答案
第1章走近云计算
一、选择题
(1)A
(2)D(3)B(4)C
二、简答题
(1)总的来说,云计算就是一种基于Internet的超级计算模式,在远程数据中心里,成千上万台计算机和服务器等设备连接成一片云,用户通过计算机、手机等接入数据中心,进行按需的网络访问。
(2)云计算具有5个基本特征,包括用户按需自助获取服务、广泛的网络访问、资源虚拟化、快速弹性的资源分配和可度量的资源使用情况。
(3)①效用计算是一种将计算能力和特定应用程序等资源统一生产和出售的商业模式。
用户可以像将灯泡插入灯座一样使用计算机的资源,并如同支付水电费一样,按使用量进行个性化付费。
②网格计算是一种解决大规模计算问题的分布式计算模型,它可将Internet中分布在不同地理位置的异构计算机利用标准、开放、通用的协议和接口有机整合,形成一个虚拟的、具有惊人计算能力的计算机集群。
效用计算奠定了云计算的商业模式;网格计算为云计算模型奠定了理论基础和实验环境。
第2章云计算基础
一、选择题
(1)D
(2)B(3)C(4)A
(5)C(6)D(7)B(8)A
二、简答题
(1)NIST云计算参考架构中各角色的职责如表1所示。
表1NIST云计算参考架构中各角色的职责
角色
职责
特点
应用案例
云消费者
与云提供商保持业务关系并使用云提供商服务的个人或组织
云审核员
能够对云计算服务、信息系统操作、性能和安全性进行评估的中立机构
云提供商
负责向云消费者提供云计算服务的企业、组织或实体
云代理商
对云计算服务的使用、性能及交付进行管理,并协调云提供商和云消费者之间关系的个人、组织或实体
云承载者
在云提供商和云消费者之间提供链接和传输云计算服务的媒介
在这5个角色中,云承载者为整个云计算系统提供技术支持和实现途径。
除云承载者外其余4个角色的交互如下。
①云提供商为云消费者提供云计算服务。
②云消费者可直接向云提供商或通过云代理商申请云计算服务。
③云代理商可作为云计算和云提供商之间的媒介。
④云审核员为第三方独立审核机构,可对云提供商或代理商提供的云计算服务进行独立审核(包括服务安全性、隐私性和性能等),并将审核结果反馈给云消费者、云提供商和云代理商。
(2)“四层两域”模型中“四层”指基础设施层、资源层、平台层和软件层。
“两域”指服务域和管理域。
(3)云计算服务模型包括基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件及服务(SaaS),此外,还新增了“一切即服务(XaaS)”的概念,如数据即服务(DaaS)、网络即服务(NaaS)、容器即服务(CaaS)等。
(4)计算服务部署模式有公有云、私有云、社区云和混合云4种。
其各自的特点如下。
①公有云:
成本低、可用性强和管理方便,但数据的安全性和隐私性存在一定风险。
②私有云:
与公有云相比具有更好的隐私性和安全性,但成本更高。
③社区云:
仅对社区内的各成员开放,隐私性较高,但成本也较高。
④混合云:
部署灵活,企业可根据自身需求进行个性化定制。
第3章云计算中的数据处理技术
一、选择题
(1)C
(2)B(3)A(4)D
(5)B(6)C(7)D(8)A
(9)C(10)B
二、简答题
(1)概念:
大数据也称海量数据或巨量数据,是指数据量大到无法利用传统的数据处理技术在合理的时间内获取、存储、管理和分析的数据集合。
“大数据”一词除用于描述信息时代产生的海量数据外,也可用于命名与之相关的技术、创新与应用。
特征:
大数据具有海量的数据规模(Volume)、快速的数据流转(Velocity)、多样的数据类型(Variety)和较低的价值密度(Value)四大特征,简称4V。
(2)云计算与大数据的关系如表1所示。
表1云计算与大数据的关系
(3)bit、Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB的换算关系如下:
1Byte=8bit;1KB=1024Byte;1MB=1024KB;1GB=1024MB;1TB=1024GB;1PB=1024TB;1EB=1024PB。
(4)分布式系统是指一组通过网络连接的计算机及其软件系统,这些计算机的耦合度较低,相互之间协调工作以实现整体负载均衡。
在分布式系统中的计算机可通过运行在其上的软件系统实现统一管理和系统资源的有机调配,并实现大型计算任务的分布式计算。
(5)传统存储系统的容量常常是TB起步,有的可扩展到PB级别,但碍于成本,服务器或控制模块的计算能力与存储设备的容量无法实现同步提升,因此随着容量的不断增长,传统存储系统的整体性能将逐渐捉襟见肘;分布式存储技术由于采用了先进的技术架构,无须担心计算能力跟不上,因此可成倍甚至指数级地扩大存储规模。
因此,分布式存储技术的容量一般PB起步,最高可扩展至EB级别,可满足大数据的存储需求。
(6)概念:
并行计算是指将一个大任务分割成若干小任务,这些小任务可分发给多个处理器同时执行,执行结束后的执行结果可合并为原任务结果。
(7)简单来说,MapReduce模型的执行过程可分为输入(Input)、分解(Split)、映射(Map)、重排(shuffle)、归约(Reduce)和输出(Finalize)6步。
(8)在Web2.0的大数据时代,Internet中的数据规模十分庞大,且不再是单一的结构化数据,还有大量的半结构化和非结构化数据。
这些海量数据在占用极大存储资源的情况下,还必须具备较高的随机存取速率、检索速率和更新速率,且支持高频率的并发访问,传统的关系型数据库显然无法对这些数据进行有效地存取和管理,因此,云计算采用了NoSQL数据库来存储大数据。
(9)Hadoop的核心设计目标如下。
①易于编程。
Hadoop对分布式系统上的程序设计进行了简化,将底层的设计细节抽象化、模块化后交由系统实现,从而使得用户可以更关心应用的逻辑实现,大大减少了开发人员的工作量,提高了程序开发效率。
②良好的扩展性。
Hadoop力求通过简单易行且成本较低的横向扩展方案扩大分布式系统的集群规模,确保随着任务规模的不断扩大,集群的性能也可以同步增长。
③高容错性。
随着集群规模的增大,集群中节点的故障率也会显著增加,如磁盘损坏或节点非正常宕机导致的数据丢失。
Hadoop复制因子的概念可通过多地备份,自动迁移和复制等特性来达到集群可用性和容错性的要求。
第4章虚拟化技术
一、选择题
(1)C
(2)B(3)A(4)D
(5)C(6)B(7)B(8)C
(9)A
二、简答题
(1)虚拟化(virtualization)是一种通过虚拟化软件将计算机系统中的各物理资源(如服务器、网络、存储和应用等)抽象为逻辑资源,打破实体设备之间不可分割和组合的障碍,对资源进行重新整合和分配的资源管理技术。
(2)使用虚拟化的原因可归结为以下几点:
①计算机的计算资源利用效率低下;
②数据中心常常出现“闲时用不了,忙时不够用”的资源使用情况;
③数据中心的设备升级和管理成本较高。
(3)虚拟化技术可降低云计算生产IT资源的成本,提高硬件设施的利用率和整体性能,是云计算最核心的技术。
(4)虚拟化从应用领域可分为服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化和应用虚拟化。
第5章云计算管理平台
一、选择题
(1)C
(2)D(3)A(4)A
(5)C(6)A(7)D(8)C
(9)B(10)B
二、简答题
(1)云计算平台(cloudcomputingplatform)又称云平台,是指用户获取IaaS、PaaS和SaaS等云计算服务(以下简称云服务)的平台。
根据用途的不同,云平台可分为存储型云平台、计算型云平台和两者兼顾的综合型云平台。
根据云服务部署方式的不同,云平台可分为公有云平台、私有云平台和混合云平台等。
(2)云平台提供云服务的过程可大致分为将数据中心的基础架构虚拟化为弹性资源池、将弹性资源池中的资源包装为云服务、对云服务进行生命周期管理、将各类云服务上架到门户网站上供用户挑选和购买.
(3)云计算管理平台也称云管理平台(cloudmanagementplatform,CMP),它是用于管理云平台资源的工具,可对大量异构的IT资源进行整合、管控和调配,这些IT资源可能属于同一个云平台,也可能属于不同的云平台。
换句话说,CMP不仅可以实现单一云平台的资源管理,还可实现多云平台的资源管理。
云计算管理平台的功能主要包括管理云资源和提供云服务两方面。
(4)云计算管理平台的特点包括:
统一管理云服务、保障资源安全性、简化云服务流程、最大化利用资源。
(5)OpenStack实现IaaS的9大组件包括计算服务组件Nova、网络服务组件Neutron、对象存储服务组件Swift、块存储服务组件Cinder、镜像服务组件Glance、认证服务组件Keystone、监控服务组件Ceilometer、仪表盘组件Horizon和编排服务组件Heat。
第6章云计算解决方案
一、选择题
(1)B
(2)C(3)A(4)C
(5)B(6)B
二、简答题
(1)EC2提供的弹性计算服务具有成本低廉、优质可靠、可用性高等特点。
(2)S3存储数据的基本形式是对象存储,基本单位是存储桶。
(3)因为存储桶的名称将成为其在Internet上URL的一部分。
(4)RDS支持在云端部署MySQL、MariaDB、Oracle、SQLServer或PostgreSQL等开源或商用关系型数据库实例。
(5)MicrosoftAzure提供的PaaS服务包括媒体和CDN服务、集成服务、计算服务、应用程序平台服务、开发人员服务、数据服务、智能服务、分析和IoT服务等。
(6)MicrosoftAzure中的资源组是用于保存Azure解决方案相关资源的容器,可作为一个整体来管理构成某解决方案的所有服务、磁盘、网络接口和其他元素。
(7)Microsoft365(原Office365)是微软公司提供的一个SaaS解决方案,简单来说,Microsoft365就是一系列基于云的跨平台软件、服务和策略集合,软件主要包括Windows10专业版、Office套件(Word、Excel、Powerpoint、OneNote)、数据库软件(Access)、稿件模板软件(Publisher)、电子邮件和日历软件服务(Outlook、Exchange、Delve)、会议和语音软件服务(MicrosoftTeams)、企事业单位内部互联网(Intranet)软件服务(Sharepoint、Yammer)、文件存储和管理软件服务(OneDrive、Stream、Sway)、任务管理软件服务(PowerApps、Forms、Planner、To-Do)、高级分析软件服务(MyAnalytics、PowerBIPro);策略包括设备和应用管理、设备和应用管理、威胁防护、信息保护和信息保护等。
第7章云计算安全
一、选择题
(1)B
(2)C(3)D(4)A
二、简答题
(1)对于云服务提供商而言,云计算安全是指一套由广泛的法律法规、硬件技术、软件平台、国际标准、实施方法等共同组成的综合性策略,用于保护其云计算系统(主要指公有云平台)中的基础设施、IP网络、应用程序、用户数据等资产;对于用户而言,云计算安全意味着其所使用云服务环境的稳定性和私密性,以及其存储在云中的数据的完整性和隐私性。
(2)云计算的12大顶级威胁包括数据泄露,身份认证、凭证和密钥管理缺陷,不安全的接口和API,系统漏洞,帐户劫持,恶意内部人士,高级持续威胁,数据丢失,尽职调查不足,滥用和恶意使用云服务和拒绝服务攻击。
(3)拒绝服务(denialofservice,DoS)攻击是指在短时间内通过极大的通信量或连接请求恶意访问某服务器,造成此服务器的资源(CPU、内存和网络带宽)均处于满负荷、全占用的状态,使得其他所有合法请求服务的用户无法受到服务器的响应,仿佛服务器拒绝为用户提供服务一样。
(4)不同云服务模式下云服务提供商和用户各自需要负责的内容如表1所示。
表1不同云服务模式下云服务提供商和用户各自需要负责的内容
服务类型
云服务提供商责任内容
用户责任内容
特点
应用案例
IaaS
基础设施安全、虚拟化安全
主机安全、中间件安全、应用安全和数据安全
PaaS
基础设施安全、虚拟化安全、主机安全、中间件安全
应用安全和数据安全
SaaS
基础设施安全、虚拟化安全、主机安全、中间件安全、应用安全
数据安全
第8章云计算的应用
一、选择题
(1)D
(2)B(3)C(4)A
二、简答题
(1)移动互联网(mobileInternet)即在便携式智能移动终端(智能手机、平板电脑)上通过无线的方式(Wi-Fi或蜂窝网络)访问的互联网。
(2)移动云计算的特点包括无时无处不在、连续不间断、优质的云端服务、优化服务模式、万物互联互通。
(3)顾名思义,物联网是指万物相连的互联网,它可在网络体系之中的所有物体上安装RFID、NFC、GPS、信息传感器、红外感应器、激光扫描器等装置以将物体连接到互联网中,使所有物体能够在互联网上实现物理寻址和互联互通。
最终,物联网将通过高性能设备和技术对物品及其事件进行智能化感知、识别和管理;之所以说物联网的发展离不开云计算,是因为云计算具有核心技术优势、成本优势和IT资源优势。
(4)企业资源计划(enterpriseresourcesplan,ERP)是Gartner公司于20世纪90年代提出的一种企业信息化管理模型。
其作用是通过信息化技术将现代企业的物资资源(库存和订单等)、人力资源(人事调动与人员升迁等)、财务资源(资金与债务等)及信息资源(业界动态、业务情况、客户关系等)等集成到一个大型资源管理软件中,对它们进行统一管理,并将信息提供给企业工作人员。
(5)国家政务服务平台的“7个统一”服务是指统一身份认证、统一证照服务、统一事项服务、统一政务服务投诉建议、统一好差评、统一用户服务和统一搜索服务。
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