學(xué)云計算需要哪些基礎(chǔ)


I. 基礎(chǔ)知識要求
A. 計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)
1、編程語言
學(xué)習(xí)云計算之前,掌握至少一種編程語言是必要的,Python、Java和C#是云開發(fā)中常用的語言,AWS的Lambda服務(wù)支持Node.js、Python、Java等語言,而Azure Functions則支持C#、JavaScript、Python等。
2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
了解基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法對于編寫高效的云應(yīng)用程序至關(guān)重要,使用正確的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以顯著提高數(shù)據(jù)庫查詢的性能,如在處理大量數(shù)據(jù)時選擇哈希表而不是數(shù)組。
B. 網(wǎng)絡(luò)知識
1、TCP/IP協(xié)議
對TCP/IP協(xié)議的理解有助于配置和管理云中的網(wǎng)絡(luò)資源,理解子網(wǎng)劃分可以幫助在云環(huán)境中正確地設(shè)置私有網(wǎng)絡(luò)。
2、DNS原理
域名系統(tǒng)(DNS)是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),理解其工作原理對于配置云服務(wù)至關(guān)重要,正確配置DNS記錄可以將用戶重定向到云服務(wù)器上的網(wǎng)站。
C. 操作系統(tǒng)原理
1、Linux/Windows管理
大多數(shù)云服務(wù)器運行Linux或Windows服務(wù)器版本,因此熟悉這些操作系統(tǒng)的基本管理是必要的,使用Linux的yum或aptget命令可以安裝軟件包,而Windows Server的PowerShell則用于自動化任務(wù)。
2、虛擬化技術(shù)
虛擬化是云計算的核心,理解其原理對于有效使用云資源至關(guān)重要,了解如何配置虛擬機(jī)監(jiān)控程序(如KVM或HyperV)可以幫助優(yōu)化云資源的分配。
II. 實踐技能
A. 使用云服務(wù)提供商的工具
1、AWS管理控制臺
熟悉AWS管理控制臺可以幫助用戶創(chuàng)建和管理云資源,通過控制臺可以快速啟動EC2實例,配置S3存儲桶,或設(shè)置IAM權(quán)限。
2、Azure門戶
Azure門戶提供了一個圖形界面來管理Azure服務(wù),用戶可以學(xué)習(xí)如何通過門戶部署虛擬機(jī),設(shè)置虛擬網(wǎng)絡(luò),或監(jiān)控應(yīng)用程序性能。
3、Google Cloud Platform控制臺
GCP控制臺提供了對Google Cloud服務(wù)的訪問,用戶可以通過控制臺管理App Engine應(yīng)用,調(diào)整Compute Engine實例的規(guī)格,或分析BigQuery數(shù)據(jù)。
B. 腳本語言
1、PowerShell
PowerShell是Windows環(huán)境中的自動化和配置管理工具,可以使用PowerShell腳本自動部署Azure資源或管理Azure Active Directory。
2、Python
Python在云自動化中非常流行,特別是在基礎(chǔ)設(shè)施即代碼(Infrastructure as Code, IaC)實踐中,使用Python和Boto3庫可以編程方式管理AWS資源,如創(chuàng)建S3桶或啟動EC2實例。
C. 容器技術(shù)
1、Docker
Docker是一個流行的容器化平臺,它允許開發(fā)者打包應(yīng)用程序及其依賴項,可以使用Docker將Web應(yīng)用程序與其運行環(huán)境一起封裝,確保在不同云環(huán)境中的一致性。
2、Kubernetes
Kubernetes是一個開源容器編排系統(tǒng),用于自動化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和管理,Kubernetes可以在多個云服務(wù)提供商之間提供高可用性和負(fù)載均衡,如在AWS EKS、Google GKE或Azure AKS上運行。
III. 理論學(xué)習(xí)
A. 云計算概念
1、服務(wù)模型(IaaS, PaaS, SaaS)
理解不同服務(wù)模型的特點和應(yīng)用場景對于選擇合適的云計算解決方案至關(guān)重要,IaaS提供虛擬化的硬件資源,適合需要高度自定義的環(huán)境;PaaS提供平臺服務(wù),適合開發(fā)者專注于應(yīng)用程序而非基礎(chǔ)設(shè)施;SaaS提供完整的應(yīng)用程序,適合終端用戶直接使用。
2、計算模型(公有云、私有云、混合云)
了解不同計算模型的優(yōu)勢和限制有助于企業(yè)制定云策略,公有云提供彈性和成本效益,適合變化大的工作負(fù)載;私有云提供更好的安全性和控制,適合敏感數(shù)據(jù)的處理;混合云結(jié)合了兩者的優(yōu)點,適合需要在本地和云端之間平衡工作負(fù)載的場景。
B. 安全性知識
1、數(shù)據(jù)加密
數(shù)據(jù)在傳輸和靜態(tài)時的加密是保護(hù)云中數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵措施,使用SSL/TLS協(xié)議加密數(shù)據(jù)傳輸,而使用AES或RSA算法加密存儲在云中的數(shù)據(jù)。
2、身份驗證與授權(quán)
確保只有授權(quán)用戶才能訪問云資源是維護(hù)云安全的另一個重要方面,使用多因素認(rèn)證(MFA)增加賬戶安全性,或使用基于角色的訪問控制(RBAC)精細(xì)管理用戶權(quán)限。
IV. 實際經(jīng)驗積累
A. 項目實踐
1、搭建小型云環(huán)境
通過實際操作搭建一個小型的云環(huán)境,可以加深對云計算架構(gòu)的理解,使用AWS Free Tier資源搭建一個包含EC2實例、S3存儲和RDS數(shù)據(jù)庫的環(huán)境,然后配置VPC和安全組以確保網(wǎng)絡(luò)安全。
2、完成云遷移案例
參與一個實際的云遷移項目可以提供寶貴的經(jīng)驗,將傳統(tǒng)的LAMP(Linux, Apache, MySQL, PHP)應(yīng)用遷移到AWS的Elastic Beanstalk服務(wù),涉及數(shù)據(jù)遷移、應(yīng)用配置和性能調(diào)優(yōu)等多個步驟。
B. 社區(qū)參與與持續(xù)學(xué)習(xí)
1、加入開源項目
參與開源項目可以提高技術(shù)水平并擴(kuò)大專業(yè)網(wǎng)絡(luò),為Kubernetes貢獻(xiàn)代碼或文檔,或者參與Docker社區(qū)討論最佳實踐。
2、參加技術(shù)研討會和在線課程
定期參加技術(shù)研討會和在線課程可以幫助跟上云計算領(lǐng)域的最新發(fā)展,參加由云服務(wù)提供商舉辦的研討會,如AWS re:Invent或Google Cloud Next,或在Coursera和edX上學(xué)習(xí)云計算相關(guān)課程。