绪论

第一部分 基础篇

第1章 操作系统发展历程

1.1 操作系统的基本类型

1.1.1 批处理操作系统

1.1.2 分时操作系统

1.1.3 实时操作系统

1.2 通用操作系统

1.3 单机操作系统

1.3.1 单用户单任务操作系统

1.3.2 单用户多任务操作系统

1.4 网络操作系统

1.4.1 网络操作系统的特征

1.4.2 常用网络操作系统

1.5 分布式操作系统

第2章 云操作系统概述

2.1 云操作系统概述

2.2 云操作系统发展阶段

2.2.1 阶段一：分区虚拟化

2.2.2 阶段二：虚拟化＋资源池管理

2.2.3 阶段三：云操作系统

2.3 云操作系统主流产品

2.3.1 亚马逊云操作系统

2.3.2 阿里云操作系统

2.3.3 微软云操作系统

2.3.4 华为云操作系统

第二部分 设计篇

第3章 云操作系统技术架构

3.1 一个最简单的云操作系统

3.2 云操作系统的主要功能

3.3 云操作系统的逻辑架构

3.4 典型服务的设计思想

3.4.1 “管理者-生产者”模型

3.4.2 关键组件实现模型

第4章 硬件抽象与封装

4.1 计算资源

4.1.1 计算类硬件设备

4.1.2 计算资源的抽象

4.1.3 计算资源的封装

4.2 存储资源

4.2.1 存储类硬件设备

4.2.2 存储资源的抽象

4.2.3 存储资源的封装

4.3 网络资源

4.3.1 网络类硬件设备

4.3.2 网络资源的抽象

4.3.3 网络资源的封装

第5章 资源调度

5.1 计算资源的调度

5.2 存储资源的调度

5.2.1 块存储

5.2.2 文件存储

5.2.3 对象存储

5.3 网络资源的调度

5.3.1 路由算法

5.3.2 负载均衡的算法

第6章 资源编排

6.1 通用化的编排方式

6.2 虚拟机的编排

6.3 容器的编排

6.3.1 Swarm

6.3.2 Kubernetes

6.3.3 Mesos＆Marathon

第7章 管理类基础服务

7.1 用户界面

7.1.1 概览

7.1.2 组件介绍

7.1.3 使用示例

7.2 用户认证服务

7.2.1 概览

7.2.2 组件介绍

7.2.3 使用示例

7.3 数据库服务

7.3.1 概览

7.3.2 组件介绍

7.3.3 使用示例

7.4 镜像服务

7.4.1 概览

7.4.2 组件介绍

7.4.3 使用示例

7.5 通信服务

7.5.1 概览

7.5.2 组件介绍

7.5.3 使用示例

第8章 云操作系统的接口

8.1 HTTP

8.2 用户管理

8.2.1 用户管理

8.2.2 租户管理

8.3 权限管理

8.4 运行管理

8.4.1 监控日志

8.4.2 计量监控-资源

8.5 云主机管理

8.5.1 云主机管理

8.5.2 云主机操作

8.6 存储管理

8.6.1 云硬盘管理

8.6.2 云硬盘操作

8.6.3 云硬盘备份

8.6.4 云硬盘转移

8.6.5 云硬盘快照

8.6.6 对象存储目录管理

8.6.7 对象存储对象管理

8.6.8 共享文件系统管理

8.6.9 共享文件系统操作

8.7 网络管理

8.7.1 网络管理

8.7.2 网络端口管理

8.7.3 子网管理

8.7.4 路由器管理

8.7.5 浮动IP地址管理

8.8 镜像管理

8.8.1 镜像管理

8.8.2 镜像数据管理

8.9 编排管理

8.9.1 栈资源管理

8.9.2 栈管理

8.9.3 栈操作管理

8.10 容器管理

8.11 主机虚拟化驱动

8.12 网络虚拟化驱动

8.13 分布式存储驱动

第三部分 部署篇

第9章 典型云操作系统的部署

9.1 系统部署

9.1.1 按规模部署

9.1.2 主流的自动化部署工具

9.2 部署架构设计

9.3 部署资源准备

9.4 网络规划与连线

9.5 部署准备

9.5.1 配置服务器

9.5.2 部署服务器

9.6 手动部署云操作系统

9.6.1 加载物理机

9.6.2 配置网络环境

9.6.3 配置物理磁盘

9.6.4 测试验证网络

9.6.5 部署云操作系统

9.7 自动部署云操作系统

9.7.1 加载物理机

9.7.2 配置网络环境

9.7.3 配置物理磁盘

9.7.4 测试验证网络

9.7.5 创建部署环境

9.7.6 部署实施云操作系统

第10章 云操作系统的高可用

10.1 HA介绍

10.1.1 冗余和故障切换

10.1.2 无状态和有状态服务

10.1.3 主从和主主集群

10.2 基本环境的配置

10.2.1 硬件要求

10.2.2 Memcached

10.3 配置共享服务

10.3.1 数据库

10.3.2 消息队列

10.4 配置控制器

10.4.1 Pacemaker架构

10.4.2 Pacemaker集群

10.4.3 配置VIP

10.4.4 HAProxy

10.4.5 Memcached

10.4.6 Keystone

10.4.7 Telemetry

10.5 配置网络服务

10.5.1 网络的DHCPAgent

10.5.2 网络的L3 Agent

10.6 配置存储

10.6.1 Glance API

10.6.2 Cinder API

10.6.3 共享文件系统

10.6.4 存储后端

10.7 配置计算节点

第11章 大规模集群设计与优化

11.1 私有云待优化问题

11.2 资源监控系统

11.2.1 监控系统简介

11.2.2 监控系统效率

11.3 通信性能优化

11.4 键函数优化

11.5 模块依赖性能优化

11.6 任务调配优化

11.6.1 队列资源调度算法

11.6.2 作业结构设计

第四部分 应用篇

第12章 云操作系统的应用场景

12.1 应用场景综述

12.1.1 公有云

12.1.2 私有云

12.1.3 混合云

12.2 典型场景一：异构资源的统一封装

12.2.1 场景描述

12.2.2 实现流程

12.2.3 应用案例

12.3 典型场景二：基础资源弹性伸缩

12.3.1 场景描述

12.3.2 实现流程

12.3.3 应用案例

12.4 典型场景三：多租户隔离

12.4.1 场景描述

12.4.2 实现流程

12.4.3 应用案例

12.5 典型场景四：一键部署

12.5.1 场景描述

12.5.2 实现流程

12.5.3 应用案例

12.6 典型场景五：故障自愈

12.6.1 场景描述

12.6.2 实现流程

12.6.3 应用案例

12.7 典型场景六：持续集成

12.7.1 场景描述

12.7.2 实现流程

12.7.3 应用案例

12.8 典型场景七：灰度发布

12.8.1 场景描述

12.8.2 实现流程

12.8.3 应用案例

第13章 一个典型的云操作系统应用

13.1 国网云操作系统SG-COS综述

13.1.1 系统架构

13.1.2 部署情况

13.2 “国网云”大数据平台概述

13.3 “国网云”云操作系统与大数据平台的融合

13.3.1 融合方案概述

13.3.2 物理机纳管方案

13.3.3 半虚半实融合方案

13.3.4 全虚拟化融合方案

13.4 “国网云”企业级应用迁移上云的典型方式

第14章 总结与展望

附录一 术语及定义

附录二 国内外主流云操作系统简介

亚马逊AWS

微软Cloud OS

阿里飞天云平台

华为FusionSphere

国网云操作系统

参考文献