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時至今日，在金融服務、在線教育、社交媒體、移動支付等領域，云計算已經走入尋常百姓家，成為這個時代的新常態。作為一種技術與服務模式，云計算使計算資源成為共享的基礎設施，猶如水和電一般流向千家萬戶，按需使用，即用即付。
當大家在云資源池摩拳擦掌調兵遣將時，對于云計算的研究同樣未曾停止。雖然各種云計算的概念層出不窮，但卻更加讓人們對云計算感到云里霧里、更加不識廬山真面目了。現在，隨著本書的出版，終于有人將云計算說清楚了！
從單一實例應用，走向大規模分布式應用，一個云計算業務的部署往往需要服務器、網絡、存儲等基礎設施資源的協同配合。本書通過梳理雜亂無章的概念，以凝練的語言詳細闡述了包括云計算的界定和發展趨勢、AWS（Amazon Web Services）基礎設施、計算服務、存儲服務、數據庫服務、網絡服務、安全防護、AWS推薦架構、Web應用部署、成本管理、開發運維、AWS Gameday、Jam平臺和云計算實訓平臺等在內的豐富內容，幫助讀者構建清晰的云計算知識體系。
對技師類院校和高校學生而言，本書可作為云計算方向專業教材與參考書，幫助學生全面深入了解云計算的基礎理論，熟悉亞馬遜平臺和云計算實訓平臺的操作，理解和掌握云計算的技術原理與應用技巧，獲得更高、更扎實的云計算起點；對于云計算從業人員而言，本書可作為工具書，幫助云計算從業人員熟悉亞馬遜平臺，提升云計算技術的應用能力和云平臺的運維水平，從而提升行業競爭力。
本書由參與世界技能大賽云計算賽項的指導教師完成撰寫，通過系統講解、代碼應用及章節習題，將理論與實踐相結合，幫助讀者簡單、快速地獲取云計算專業知識，深入了解AWS平臺與服務。本書適合技師類院校和高校相關專業的教學應用及對云計算感興趣的朋友進行進階學習。
在此，特別感謝我的碩士導師謝希仁教授和博士導師李三立院士。謝希仁教授所著的《計算機網絡》一書已經更新到第7版，與時俱進且日臻完美，時時提醒學生要以這樣的標準來寫書。李三立院士是留蘇博士，曾任國

家攀登計劃項目首席科學家，他的嚴謹治學帶出了一大批杰出的學生，為我國計算機事業做出了杰出貢獻。
本書是集體智慧的結晶，在此謹向付出辛勤勞動的各位作者致敬！書中難免會有不當之處，請讀者不吝賜教。

編者
2021年3月

劉鵬
教授，清華大學博士畢業。
現任中國大數據技術與應用聯盟副理事長、中國大數據應用聯盟人工智能專家委員會主任、
中國云計算專家咨詢委員會專家委員、工業和信息化部云計算研究中心專家。

蘇翔宇
高級講師，第45屆世界技能大賽云計算項目中國代表隊教練組成員，亞馬遜AWS SAP高級
解決方案架構師、華為云計算HCNP-CLOUD認證工程師，現為深圳技師學院云計算技術應用
教研室主任。主要研究方向為云計算技術與應用、微服務與無服務器計算應用。獲得省部級教學成
果一等獎2項、二等獎2項。發表論文10余篇，主編教材2部。

李騰
副教授，世界技能大賽云計算項目國家技術指導專家、云計算開發高級工程師、國家注冊信
息安全工程師，現為重慶電子工程職業學院云計算與大數據系書記兼主任。獲得教學成果
二等獎1項；省部級教學成果一等獎1項、二等獎1項；省部級優秀教育技術科研成果一等獎1項；
行業協會教學成果特等獎1項、一等獎2項。為重慶電子工程職業學院校級教學團隊云計算技術
創新教學團隊骨干成員。主持省部級以上項目6項；主編專著3部；擁有專利2項、軟件著作權
1項；發表論文10余篇，其中SCI源刊1篇；主編教材6部。

第1章　云計算與AWS 1

1.1　云計算的概念 1

1.1.1　什么是云計算 1

1.1.2　云計算的服務形式（IaaS、PaaS和SaaS） 2

1.2　云計算的發展和優勢 4

1.2.1　云計算的演化發展 5

1.2.2　云計算的優勢 6

1.3　亞馬遜云計算服務AWS 7

1.3.1　行業巨頭AWS 7

1.3.2　AWS優勢 9

1.4　世界技能大賽云計算比賽 10

1.4.1　大賽簡介 10

1.4.2　云計算項目 11

習題 16

參考文獻 17

第2章　AWS基礎設施 18

2.1　云計算的優勢 18

2.2　良好的云計算架構 20

2.3　基礎設施及服務 21

2.3.1　數據中心 21

2.3.2　可用區（AZ） 21

2.3.3　區域（Region） 22

2.3.4　全球基礎設施 22

2.3.5　AWS全球基礎架構安全 24

2.4　AWS服務 25

2.4.1　AWS服務與傳統網絡 25

2.4.2　AWS服務架構 26

2.4.3　AWS服務介紹 27

2.5　注冊AWS賬戶 29

2.6　個AWS服務 32

2.6.1　創建EC2實例 32

2.6.2　測試EC2實例 38

2.6.3　反思與改進 43

2.7　AWS幫助 45

2.7.1　AWS培訓 45

2.7.2　AWS認證 46

2.7.3　AWS學習資源 48

習題 48

參考文獻 48

第3章　計算服務 49

3.1　亞馬遜彈性計算云EC2 49

3.1.1　EC2介紹[1] 49

3.1.2　AMI映像 50

3.1.3　實例 52

3.1.4　EC2網絡與安全 58

3.1.5　存儲[1] 59

3.1.6　創建EC2實例[2] 61

3.1.7　EC2 負載均衡[1] 66

3.1.8　EC2自動縮放組[1] 69

3.2　AWS Lambda 無服務器計算服務 74

3.2.1　Lambda 的背景及介紹[1] 74

3.2.2　Lambda 的使用 75

3.3　AWS Batch批處理服務 92

3.3.1　Batch介紹[1] 92

3.3.2　Batch的作業配置[4] 94

3.4　Amazon ECS 容器服務 105

3.4.1　ECS簡介[1] 105

3.4.2　ECS集群配置[2][4] 105

3.4.3　ECS任務定義 107

習題 110

參考文獻 111

第4章　存儲服務 112

4.1　可擴展云存儲S3 112

4.1.1　S3存儲桶基本操作 113

4.1.2　靜態網站托管 119

4.2　低成本歸檔存儲Glacier 124

4.2.1　創建生命周期規則 124

4.2.2　測試Glacier與生命周期規則 126

4.3　彈性塊存儲EBS 127

4.3.1　創建EBS卷 127

4.3.2　實例掛載EBS卷 128

4.3.3　創建及恢復EBS快照 131

習題 133

參考文獻 133

第5章　數據庫服務 134

5.1　關系型數據庫服務Amazon RDS 134

5.1.1　Amazon Aurora數據庫 135

5.1.2　MySQL數據庫 143

5.1.3　MariaDB數據庫 148

5.1.4　PostgreSQL數據庫 150

5.1.5　Oracle數據庫 153

5.1.6　Microsoft SQL Server數據庫 156

5.2　非關系型數據庫服務Amazon DynamoDB 159

5.2.1　DynamoDB 核心組件 160

5.2.2　使用AWS CLI訪問 DynamoDB數據庫 165

5.2.3　AWS DynamoDB 基礎使用 168

5.3　緩存服務Amazon ElastiCache 173

5.3.1　MemCache緩存服務 173

5.3.2　Redis緩存服務 175

5.4　數據倉庫服務Amazon Redshift 178

5.4.1　開始使用Amazon Redshift數據倉庫服務 179

5.4.2　創建 IAM 角色 179

5.4.3　啟動Amazon Redshift集群 182

5.4.4　連接到Amazon Redshift集群 182

5.5　數據庫遷移服務 186

5.5.1　AWS DMS工作原理 187

5.5.2　開始使用AWS DMS數據庫遷移服務 188

5.5.3　創建復制實例 188

5.5.4　指定源終端節點和目標終端節點 189

5.5.5　創建任務 191

5.5.6　查看數據庫遷移任務 193

習題 195

參考文獻 195

第6章　網絡服務 196

6.1　VPC基礎 196

6.1.1　基礎概念 197

6.1.2　默認VPC的配置 199

6.1.3　默認VPC配置講解 201

6.1.4　默認VPC部分配置AWS CLI輸出 204

6.2　向導創建VPC 205

6.2.1　VPC及子網創建 206

6.2.2　路由表及Internet網關創建 207

6.2.3　ACL及安全組創建 208

6.2.4　AWS CLI命令下配置輸出 209

6.3　自定義創建VPC 213

6.3.1　子網創建 214

6.3.2　Igw網關創建 216

6.3.3　NAT網關創建 218

6.3.4　AWS CLI配置輸出 221

6.4　創建對等連接 225

6.4.1　創建兩個公有子網VPC 225

6.4.2　配置對等連接 226

6.4.3　對等連接配置AWS CLI輸出 226

習題 230

參考文獻 230

第7章　安全防護 231

7.1　賬戶安全 231

7.1.1　IAM管理 231

7.1.2　IAM用戶權限設置 233

7.1.3　IAM角色管理 237

7.2　網絡環境安全 239

7.2.1　ACL管理設置 240

7.2.2　安全組設置 253

7.2.3　網關設置 262

7.2.4　NAT實例設置 269

7.3　安全組件 277

7.3.1　WAF & Shield安全管理服務 277

7.3.2　AWS Certificate Manager證書管理服務 288

7.3.3　AWS KMS 秘鑰管理服務 293

7.3.4　安全管理服務應用 301

習題 303

參考文獻 303

第8章　AWS推薦框架 304

8.1　AWS良好架構框架 304

8.1.1　卓越運營支柱 305

8.1.2　安全性支柱 306

8.1.3　可靠性支柱 308

8.1.4　性能效率支柱 309

8.1.5　成本優化支柱 311

8.1.6　一般設計原則 311

8.2　構建可伸縮的架構 312

8.2.1　彈性伸縮 312

8.2.2　AWS Auto Scaling服務 313

8.2.3　AWS Auto Scaling的配置 315

8.2.4　可伸縮的Web應用程序服務架構 318

8.3　構建容錯的架構 319

8.3.1　容錯的機制 319

8.3.2　AWS中的容錯組件 321

8.3.3　基于多可用區的容錯架構 323

8.4　構建安全的架構 326

8.4.1　責任共擔模型 326

8.4.2　權限管理 327

8.4.3　數據保護 328

8.4.4　操作系統及應用程序安全 329

8.4.5　保護基礎設施安全 330

8.4.6　示例：構建安全Web服務 331

習題 333

參考文獻 333

第9章　Web應用部署 335

9.1　AWS 部署服務組件 335

9.1.1　組件簡介 336

9.1.2　組件常見功能 338

9.2　AWS Elastic Beanstalk 341

9.2.1　AWS EB簡介 341

9.2.2　AWS EB部署Web應用 342

9.3　Docker應用部署 345

9.3.1　Docker部署Rocket.Chat 346

9.3.2　AWS ECS部署Rocket.Chat 348

9.4　高可用Web應用部署 354

9.4.1　Nextcloud簡介 354

9.4.2　簡易部署 355

9.4.3　搭建數據庫緩存 358

9.4.4　彈性架構 360

9.5　Elastic Beanstalk命令行界面（EB CLI） 361

9.5.1　安裝EB CLI 361

9.5.2　配置EB CLI 363

習題 366

參考文獻 367

第10章　成本管理 368

10.1　AWS計費方式 368

10.2　基本定價性能 369

10.2.1　Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2） 369

10.2.2　Amazon Relational Database Service（Amazon RDS） 370

10.2.3　Amazon Simple Storage Service（Amazon S3） 372

10.2.4　Amazon CloudFront 372

10.3　成本管理器的使用 372

10.3.1　啟用成本管理器 373

10.3.2　成本管理器的訪問控制 374

10.3.3　成本管理器的使用 375

10.4　利用預算管理成本 377

習題 382

參考文獻 384

第11章　開發運維 385

11.1　AWS Command Line Interface（CLI） 385

11.1.1　AWS CLI的安裝配置 385

11.1.2　AWS CLI常用命令 386

11.2　AWS系統管理器Systems Manager（ssm） 387

11.2.1　Systems Manager（ssm）主要功能 388

11.2.2　Systems Manager（ssm）應用實例 389

11.3　AWS CloudFormation 395

11.3.1　AWS CloudFormation基礎操作 395

11.3.2　AWS CloudFormation應用實例 400

11.4　Amazon CloudWatch 403

11.5　AWS CloudTrail 404

11.6　AWS Config 405

11.7　運維綜合案例 405

習題 410

參考文獻 411

第12章　AWS GameDay 412

12.1　GameDay與世界技能大賽 412

12.2　GameDay功能解析 413

12.2.1　儀表盤Dashboard 414

12.2.2　計分板Scoreboard 416

12.3GameDay比賽案例解析 416

12.4GameDay實戰心得 419

習題 420

參考文獻 420

第13章　Jam平臺 421

13.1　關于Jam平臺 421

13.1.1　Jam的不同種類劃分 421

13.1.2　Jam平臺在第45屆世界技能大賽中 422

13.1.3　Jam和AWS 423

13.1.4　Jam平臺和GameDay平臺 423

13.1.5　Jam的核心 423

13.2　使用Jam平臺 424

13.2.1　注冊Jam賬號 424

13.2.2　開始Jam挑戰 425

13.2.3　使用線索 426

13.2.4　加入新的Jam會話 427

13.2.5　完成相應挑戰 427

13.3　Jam挑戰解析 428

13.3.1　案例尋找遺留的秘密 428

13.3.2　案例黑客篡改 430

參考文獻 432

第14章　云計算實訓平臺 433

14.1　背景介紹 434

14.1.1　背景 434

14.1.2　云計算實訓平臺背景 434

14.2　實驗系統 435

14.2.1　實驗系統概述 435

14.2.2　實驗列表清單 437

14.3　競賽系統 440

14.3.1　競賽系統概述 440

14.3.2　系統功能介紹 443

14.3.3　比賽樣題剖析 444

14.4　挑戰系統 448

參考文獻 453