并行、分布式与云计算

第1章 计算模式概述

1.1 计算平台的变革

1.2 计算机关键技术的发展

1.3 计算架构的发展

1.4 集群设计原则

1.5 计算模式的演进

习题

第2章 并行计算编程基础

2.1 并行计算机体系结构

2.2 基于共享内存的并行编程技术——OpenMP

2.3 基于进程通信的并行编程技术——MPI

2.4 基于GPU的并行编程

习题

第3章 分布式通信

3.1 通信节点

3.2 网络基础

3.3 进程通信

3.4 RMI实战

3.5 gRPC实战

习题

第4章 分布式系统的一致性

4.1 一致性的产生

4.2 一致性模型

4.3 ACIlD原则

4.4 CAP理论

4.5 BASE理论

4.6 一致性算法

习题

第5章 分布式系统中的共识

5.1 共识与一致性

5.2 拜占庭将军问题

5.3 共识算法分类

5.4 Paxos算法

5.5 Raft算法

习题

第6章 ZooKeeper

6.1 ZooKeeper简介

6.2 ZooKeepe的部署

6.3 ZooKeeper数据模型

6.4 ZooKeeper客户端命令

6.5 监听器

6.6 连接与会话

6.7 节点角色

6.8 Leader选举

6.9 ZAB协议

6.10 序列化

6.11 应用场景

习题

第7章 分布式存储系统

7.1 概述

7.2 分布式存储系统的数据分区和数据复制

7.3 分布式存储——Ceph

习题

第8章 云计算概述

8.1 云计算的产生背景

8.2 云计算的定义

8.3 云计算的特征与分类

8.4 云计算的体系架构

8.5 虚拟化技术

8.6 云计算网络

8.7 实践OpenStack

习题

参考文献

随着数据量的爆炸式增长，计算能力的重要性不断提升。并行、分布式与云计算等计算模式作为海量数据处理必不可少的支撑技术日益受到人们的关注。

本书是一本完整讲述并行、分布式与云计算基本理论及其应用的教材。本书首先概述了计算模式的发展历程及相关概念；随后在并行计算部分阐述了常见并行计算机的体系结构以及MPI、OpenMP、CUDA等并行编程模型；接着在分布式计算部分阐述了分布式通信基础以及一致性、共识、分布式存储的相关理论和算法，并以ZooKeeper为例介绍了分布式系统的实践项目；最后在云计算部分阐述了云架构以及架构中各个层次的核心功能，云计算中的关键技术和挑战，展望了云计算技术的未来发展。通过本书的学习，读者可以掌握并行、分布式与云计算的相关概念，理解并掌握该领域的主流技术，了解相关的研究的方向，为从事并行与分布式应用开发以及云计算研究打下一定的基础。

本书适合作为高年级本科生、研究生分布式系统或分布式系统与云计算课程教材，同时也适合互联网行业或其他从事分布式系统云计算实践的工程人员、行业专业人士以及相关学科的研究者作参考书。