云计算与微服务原理

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课程特色

互联网时代的到来，使得互联网上的产品具有创新成本低、需求变化快、用户群体大等特点，促使业务不断扩大，软件功能持续增加，导致单体架构的维护成本、人员学习成本、缺陷修复成本、增加新功能的成本以及系统扩展成本等都在急剧增加，单块架构无法适应互联网时代的快速变化，面临着越来越多的挑战，一方面，代码的可维护性、扩展性、灵活性在降低；而另一方面，系统的测试成本、构建成本以及维护成本在显著增加。因此，随着项目或者产品规模的不断扩大，单块架构应用的改造与重构势在必行。

微服务架构随着RESTful、云计算、DevOps、持续交付、敏捷项目管理等IT技术的深入应用，有效的解决了互联网时代遇到的众多挑战，因此微服务架构深受企业的欢迎，并在企业内部所采用。

培训对象

1、本课程适合于企业IT架构师、技术经理等角色；

2、本课程适合于软件高级开发工程师；

3、本课程适合于业务需求人员；

4、本课程适合于企业高层管理人员；

5、本课程适合于IT运维人员；

培训方式

以课堂讲解、演示、案例分析为主，辅以互动研讨、现场答疑、学以致用。

课程内容：

第一天

第1个主题：云计算原理概述（系统性的阐述云计算的基础知识与原理）（60分钟）

1、云计算发展历史概述

2、什么是云计算？

3、云计算概念

4、云计算理念

5、云计算的角色：供应商、租户、用户

6、云计算的特征

7、云计算的数据中心建设

8、虚拟化技术

9、容器技术

10、云计算与网络技术

11、网络虚拟化技术

12、软件定义网络

13、存储虚拟化技术

14、亚马逊云技术架构

第2个主题：为什么使用云计算（剖析云计算对企业的价值）（30分钟）

1.发展趋势与商业价值

2.成本支出

3.运营成本

4.AWS案例分享

5.云计算存在的问题剖析

6.云计算与大数据之间的矛盾剖析

第3个主题：云计算的虚拟化技术（剖析云计算的虚拟化技术）（60分钟）

1.虚拟化技术基本概念

2.虚拟化原理架构图

a)计算虚拟化

b)存储虚拟化：块存储、对象存储

c)网络虚拟化

3.VMM的功能和组成

4.VMM的分类

5.虚拟化软件

a)KVM

b)Xen

6.KVM的原理与实现

7.Xen的原理与实现

8.典型虚拟化产品及其特点

9.虚拟化技术架构

10.基于软件的完全虚拟化

11.硬件辅助虚拟化

12.类虚拟化技术

13.服务器虚拟化

14.基于容器的虚拟化技术

15.桌面虚拟化

16.应用虚拟化

17.亚马逊云的虚拟化技术

18.实操：亚马逊云中创建虚拟机

19.实操：亚马逊云中创建磁盘、对象存储

第4个主题：微服务原理概述（系统性的阐述微服务的基础知识与原理）（60分钟）

1、讨论案例：大型电商平台设计

2、为什么需要微服务架构？

3、微服务诞生的背景

4、研发团队：目标、成就感、奖惩、待遇、凝聚力

5、人才培育与成长（人员流动的优势与弊端）

6、微服务解决的问题

7、微服务架构解决方案

8、微服务架构适用的场景

9、微服务架构适用的企业

10、什么是微服务（MicroService）架构？

11、微服务架构是什么？

12、微服务架构特点

13、微服务架构思路

14、微服务的本质

15、微服务架构有哪些特征？

16、微服务架构视图

17、微服务架构构件

18、微服务架构的数据库

19、微服务的服务目录

20、微服务架构的优势

21、微服务架构的劣势

22、微服务的设计原则

第5个主题：微服务架构设计的原则（30分钟）

1、业务需求分析

2、如何搭建微服务架构？

3、微服务架构参考图

4、微服务架构的工作流程

5、微服务软件架构体系

6、微服务硬件架构体系

7、微服务部署架构

8、业务模块划分

9、基于服务化的系统模块扩缩容技术

10、扩缩技术

11、线性扩容

12、容量规划

13、基于服务化的高可用性技术

14、服务化架构中的高可用性设计方案、原则及最佳实践

15、高内聚松偶合

16、模块灵活组装

17、SSO单点登录

18、凭证与鉴权

19、服务化接口的设计原则

20、服务化接口框架：服务接口发现、认证、版本管理；

21、服务化接口安全、编码和序列化方式

22、服务化接口的承载协议分析：Restful over HTTP(s) 1.1/2.0 等

23、分布式实现技术

24、分布式RPC框架

25、REST API框架

26、面向对象设计的SOLID原则

27、分布式事务一致性思考

28、微服务架构构建

29、REST

30、微服务快速弹性

31、高并发

32、微服务数据特征

33、案例：剖析如何对大型复杂系统进行微服务化

34、案例：剖析OpenStack的微服务化

第6个主题：微服务数据共享及隔离技术（30分钟）

1、服务化架构中数据存储（服务内存存储和持久化存储）方案

2、服务内存存储和持久化存储两者之间关系

3、分布式架构概念

4、CAP理论

5、BASE思想

6、RWN理论

7、分布式事务一致性实现原理

8、事务特征

9、持久化存储的数据一致性方案、设计原则及最佳实践

10、持久化存储的访问效率提升方案及案例

11、课堂问题回答：服务化架构设计中，如何避免资源共享、调用时序等问题导致的死锁，设计原则及最佳实践

12、补偿型（TCC）

13、异步确保型（可靠消息最终一致）

14、最大努力通知型

15、消息队列

16、分布式协调器

17、案例：持久化存储的访问效率提升方案

第7个主题：微服务的持续集成（微服务的持续集成）（30分钟）

1、什么是持续交付

2、持续交付的发展

3、持续交付的周期模型

4、持续交付的配置管理

5、版本控制

6、依赖管理

7、软件配置管理

8、服务化在虚拟机上的实现方案

9、服务化在容器上的实现方案

10、服务化在虚拟机、容器上的实现方案优劣势对比

11、环境管理

12、持续交付的前提

13、基础设施可编程

14、构建与部署脚本

15、构建部署脚本化的原则与实践

16、自动化验收测试

17、微服务持续交付

18、案例：剖析OpenStack的持续交付机制

第8个主题：容器技术（剖析容器技术）（60分钟）

1、容器技术诞生的背景

2、容器技术

a)LXC

b)Docker

3、Docker容器和虚拟机的区别

a)资源隔离性

b)安全性

c)运行效率

4、Docker组件

a)Docker客户端和服务器

b)Docker镜像

c)Docker Registry

d)Repositories

e)Docker Hub

f)Docker orchestration tools

g)Dockefile

h)Docker卷

i)Docker Network

j)Docker API

5、Docker生态

a)K8s、Swarm，Mesos等容器集群管理（编排），基于Docker的容器云等

6、实操：在亚马逊云中创建容器

第9个主题：微服务的服务治理（微服务的服务治理）（30分钟）

1、微服务服务治理

2、微服务运维介绍

3、服务生命周期管理

4、服务版本管理

5、服务监控及日志技术及方案

6、微服务集群监控

7、微服务注册、发布与发现

8、微服务的调用说明文档

9、持续交付的7个最佳实践

10、链路追踪

11、持续改进

12、案例：剖析如何运维微服务软件系统

13、案例：剖析超大型电子商务平台微服务架构

尹老师

多年从事人工智能、深度学习、大数据、区块链、云计算、物联网研发工作经验，资深软件架构师，数学博士，北航移动云计算硕士，Cloudera大数据认证（图1），项目管理师（PMP）认证（图2），移动云计算专家，主要研究方向包括人工智能、深度学习、机器学习、数据挖掘、数据分析、大数据、云计算、移动开发、互联网营销、电子商务、项目管理等；曾就职于阿里等互联网企业，IBM、华为等知名大型企业，现任某大型知名互联网企业首席架构，负责人工智能、深度学习、机器学习、数据挖掘、数据分析、大数据、区块链、云计算、PaaS平台研发工作。

IT从业近二十年，秉承理论与实践相结合，在学习中实践，在实践中学习，积累了丰富的理论与实践经验，并且乐于将自己的经验分享。尹老师具有敏锐的目光与头脑，发现并集成整合社会资源，为企业节省资源并创造价值，达到为合作伙伴创收的目的。曾为多家国内知名企业提供培训与咨询，包含阿里集团、华为、中国移动、中国电信、中国联通、当当网、中石油、中石化、中国电网、中国银行、中国工商银行、浦发银行、阿尔卡特朗讯、中航国际等。拥有人工智能、深度学习、机器学习、数据挖掘、数据分析、大数据、区块链、物联网、大流量、高并发、分布式的大型网站架构和设计经验。曾主导过多个人工智能、深度学习、机器学习、数据挖掘、数据分析、区块链、物联网、私有云、公有云建设项目，早些年也主导过ERP、CMS等软件项目，积累了丰富的实践经验，这些项目中包含多个数百万、上千万的大型项目。项目经历：呼叫中心人工智能客服研发项目、贵州省政府云呼叫中心建设项目、广东发展银行电营、运维大数据分析项目、中石油工程设计西南分公司云计算项目评审委员、中石油大数据挖掘项目，电商库存预测大数据分析项目、大型ERP、电子商务、CRM、电子政务等多个项目。

尹老师在工作中研究新技术、新框架、及时更新知识体系，并长期坚持编写架构核心代码。在技术平台方面，善于TensorFlow、Keras、Hadoop、Spark、Docker、Kubernetes、OpenStack、Storm等技术平台的应用与运维。深入理解TensorFlow、Keras、Hadoop、HDFS、HBase、MapReduce、Zookeeper、Hive、Sqoop、BigTable 等人工智能、大数据技术和开源框架理论。对于云计算体系有深刻认识，及独到的见解，如OpenStack的技术架构、安装部署、运维等。在移动云计算方面，善于设计与建设云计算体系；也善于移动云计算相关的咨询与培训。在项目管理方面，善于使用敏捷项目管理方法，把客户的需求变更作为常态，作为软件架构设计的一部分，减少需求变更带来的返工；善于捕捉、挖掘、分析客户需求，为用户提供满意的产品。

讲师经验

1、阿里巴巴集团云计算、大数据、区块链、物联网咨询师

2、百度云计算、大数据、区块链、物联网咨询师及讲师

3、中国移动多省人工智能、大数据、区块链、物联网、云计算特聘讲师

4、中国移动多省Docker特聘讲师

5、中国移动研究院微特聘讲师

6、中国联通总部人工智能、大数据、区块链、物联网、云计算特聘讲师

7、中国电信人工智能、大数据、区块链、物联网、云计算、虚拟化特约讲师

8、中国人民银行人工智能、大数据、区块链、物联网特聘讲师

9、中国工商银行人工智能、大数据、区块链、物联网讲师

10、花旗银行人工智能、大数据、区块链、物联网讲师

11、招商银行人工智能、大数据调优、区块链、物联网讲师

12、中信银行人工智能、分布式数据库、区块链、物联网讲师

13、中国航天三院人工智能、大数据、区块链、物联网咨询师

14、中国石油人工智能、大数据、区块链、物联网、云计算特聘讲师

15、中国石化人工智能、大数据、云计算特聘讲师

16、中国电力科学研究院流计算特聘讲师

17、西安电信十所人工智能、大数据架构设计、区块链、物联网讲师

18、RedHat（中国）大数据咨询师

19、中电28所人工智能、大数据、区块链、物联网特聘讲师

20、北京中电普华人工智能、大数据、区块链、物联网特聘讲师

21、中国石油东方地球物理公司大数据咨询师

22、当当网人工智能、云计算、大数据咨询师

23、北航人工智能、云计算、大数据、区块链、物联网特聘企业讲师

24、阿尔卡特-朗讯（Alcatel-Lucent）虚拟化与OpenStack培训特约讲师

25、中石油工程设计西南分公司云计算数据中心建设项目

26、广东发展信用卡精准营销项目

27、广东发展银行电营、运维大数据分析项目

28、电商库存预测大数据分析项目

29、中航国际大综贸易云计算规划项目咨询、培训讲师

30、北京民生软件SaaS平台研发咨询师

31、北京立达资本项目管理信息系统解决方案咨询师

32、曾任大型ERP、电子商务、CRM、电子政务等项目经理

项目经验

1、云呼叫中心人工智能客服项目研发

2、云呼叫中心PaaS平台首席架构师

3、贵州省政府云呼叫中心建设项目

4、广东发展信用卡智能精准营销项目

5、广东发展银行电营、运维大数据分析、区块链、物联网项目

6、中石油工程设计西南分公司云计算项目评审委员、培训讲师

7、中石油人工智能、大数据挖掘、区块链、物联网项目，项目经理

8、电商库存预测大数据分析项目

9、智能物流、智能供应链管理项目

10、中航国际大综贸易云计算规划项目咨询、培训讲师

11、北京民生软件SaaS平台研发咨询师

12、北京立达资本项目管理信息系统解决方案咨询师

13、曾任大型ERP、电子商务、CRM、电子政务等多个项目的项目经理

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