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分布式系统与云计算教案

一、引言

分布式系统和云计算是现代计算机领域的两个重要概念，它们的发

展与应用在当今信息技术的发展中起着举足轻重的作用。本教案旨在

介绍分布式系统与云计算的基本概念、原理和应用，并提供学生实践

操作的机会，以培养学生对于分布式系统与云计算的理论和实践能力。

二、教学目标

1.理解分布式系统和云计算的基本概念、架构和组成要素；

2.掌握分布式系统和云计算的原理和工作机制；

3.熟悉分布式系统和云计算的应用领域和案例；

4.能够设计和实现简单的分布式系统和云计算应用。

三、教学内容及安排

1.分布式系统的概念和架构（2学时）

a.分布式系统的定义和特点；

b.分布式系统的架构和组成要素；

c.分布式系统的通信和同步机制。

2.分布式文件系统（2学时）

a.分布式文件系统的基本概念和架构；

b.常见的分布式文件系统如NFS、HDFS的原理和应用；

c.分布式文件系统的优缺点和挑战。

3.分布式数据库系统（3学时）

a.分布式数据库系统的基本概念和架构；

b.一致性和并发控制机制；

c.NoSQL和NewSQL数据库的应用。

4.云计算的概念和分类（2学时）

a.云计算的定义和演变历程；

b.云计算的基本分类和架构；

c.公有云、私有云和混合云的特点和应用。

5.云计算平台和服务（3学时）

a.虚拟化技术和云计算平台的关系；

b.常见的云计算平台如AWS、Azure和阿里云的特点和应用；

c.云计算服务模型和案例。

6.云计算的挑战与安全（2学时）

a.云计算的挑战和问题；

b.云计算的安全与隐私保护；

c.云计算的法律和合规要求。

7.实践环节（3学时）

a.分布式系统的搭建与实验；

b.云计算平台的使用与实践；

c.学生课程设计或项目实践。

四、教学方法

1.理论讲授结合案例分析，引导学生理解概念和原理；

2.实验操作和上机实践训练，提高学生动手能力和问题解决能力；

3.学生课程设计或项目实践，培养学生综合运用所学知识的能力。

五、教学评价

1.平时成绩（40%）：作业完成情况、实验报告质量等；

2.期中考试（30%）：对于分布式系统和云计算的理论知识进行测

试；

3.期末考试（30%）：对于分布式系统和云计算的理论和实践能力

进行综合测试。

六、参考教材

1.《分布式系统原理与范型》（第3版），安德鲁·S·塔能鲍姆等著，

朱小燕等译，人民邮电出版社，2016年；

2.《云计算：基础、应用与实践》（第2版），罗杰·S·普雷斯顿等

著，王元元等译，清华大学出版社，2017年。

七、教学资源

1.教学实验室及相应配置的计算机设备；

2.分布式系统和云计算平台的访问权限；

3.相关实验、案例和课程设计的教学资料。

八、教学团队

本门课程由多名相关领域的教师组成教学团队，保证教学内容的准

确性和全面性，并提供师生互动交流的机会。

九、总结

本教案通过对分布式系统和云计算的基本概念、原理和应用的介绍，

旨在培养学生对于分布式系统和云计算的理论和实践能力。通过理论

讲授、实验操作和课程设计等多种教学方法的综合运用，使学生能够

全面理解和应用分布式系统和云计算的知识，为其未来的职业发展打

下坚实的基础。同时，本教案也强调学生实践能力和问题解决能力的

培养，以适应日益发展的信息技术领域的需求和挑战。