新一代信息技術(shù)教案 第3章 探究云計(jì)算

教案首頁課題名稱第3章探究云計(jì)算（2）——3.4~3.6課次7授課類型理論□實(shí)踐□理實(shí)一體□其他學(xué)時(shí)2授課日期授課班級(jí)授課地點(diǎn)教學(xué)目的與要求知識(shí)目標(biāo)：1.了解云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn);2.了解典型云平臺(tái);3.了解云計(jì)算對(duì)生活新方向的引領(lǐng)。能力目標(biāo)：能夠簡單描述典型的云計(jì)算平臺(tái)；能簡單描述云計(jì)算對(duì)未來生活的引領(lǐng)。素質(zhì)目標(biāo)：1.了解倫理道德準(zhǔn)則，規(guī)范日常信息行為；2.了解相關(guān)法律法規(guī)并自覺遵守；3.具備信息安全意識(shí)和相關(guān)防護(hù)能力。課程思政目標(biāo)：增強(qiáng)民族自豪感，學(xué)習(xí)大國工匠精神，樹立科技報(bào)國思想。教學(xué)重點(diǎn)典型云平臺(tái)教學(xué)難點(diǎn)云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：課件講解、舉例說明、對(duì)比分析、啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)法：預(yù)習(xí)—聽講---討論---復(fù)習(xí)—自學(xué)擴(kuò)展設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高課堂學(xué)習(xí)效率教學(xué)資源：課件、視頻資料課程思政要素要點(diǎn)通過對(duì)典型的云計(jì)算平臺(tái)的介紹，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感；通過對(duì)云計(jì)算對(duì)未來生活引領(lǐng)的介紹，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹立學(xué)生科技報(bào)國志向。課外作業(yè)補(bǔ)充作業(yè)：1.什么是云計(jì)算？2.云計(jì)算服務(wù)可以分為哪三類？各有什么不同？教學(xué)反思在云計(jì)算對(duì)未來生活的引領(lǐng)的介紹中，科技對(duì)未來的改變讓學(xué)生很感興趣。教案紙第3章探究云計(jì)算（2）——3.4-3.6一、整體設(shè)計(jì)1.復(fù)習(xí)引入（10分鐘）2.新知識(shí)講解（80分鐘）3.4云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)3.5云計(jì)算案例3.6云計(jì)算引領(lǐng)生活新方向3.總結(jié)與布置作業(yè)（10分鐘）二、復(fù)習(xí)引入1.上節(jié)課內(nèi)容回顧：（1）云計(jì)算的概念和本質(zhì)（2）云計(jì)算服務(wù)的類型2.新課引入：從云計(jì)算誕生起，對(duì)云計(jì)算的各種質(zhì)疑就一直存在，很多人認(rèn)為云計(jì)算只是一個(gè)商業(yè)噱頭，并沒有真正的創(chuàng)新和價(jià)值。到底它的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)是什么呢？。三、新知識(shí)講解（一）云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)1.云，價(jià)值何在那么云計(jì)算的速度到底有多快？這種速度又給用戶的使用帶來了哪些意義呢？下面從更高、更快、更強(qiáng)三個(gè)方面來看看。1）更高的規(guī)格在云計(jì)算誕生之前，企業(yè)處理能力的上限是可預(yù)見的。這和企業(yè)硬件水平有絕對(duì)的關(guān)系。云服務(wù)非常好地解決了這個(gè)問題，以全球第一家云服務(wù)供應(yīng)商亞馬遜的AWS為例，用戶一旦在設(shè)置服務(wù)時(shí)打開了AWS自動(dòng)擴(kuò)容（AutoScaling)，就再也不需要為服務(wù)資源不足而擔(dān)心了。2）更快的速度隨著海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析開始逐漸成為企業(yè)的必備技能。云計(jì)算服務(wù)有效地解決了這個(gè)問題，這里以微軟的Azure云提供的AzureSQL為例進(jìn)行說明。AzureSQLDataBase是運(yùn)行于云端的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，和SQLServer的基本功能很像，但是借助于云服務(wù)，其可以提供更快的處理能力。3）更強(qiáng)的服務(wù)除了大大提升了性能之外，云計(jì)算還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)就是提升了穩(wěn)定性。其中最知名的案例就是阿里云為“雙十一”搶購所提供的服務(wù)。為此阿里云提供了4個(gè)應(yīng)對(duì)技術(shù)方案，分別是全生命周期業(yè)務(wù)集群管控、無縫對(duì)接容量模型、規(guī)?；Y源編排和自動(dòng)化業(yè)務(wù)回歸。通過使用這4個(gè)方案，企業(yè)最終滿足了復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求，為阿里巴巴在“雙十一”購物節(jié)取得巨大成功打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.云計(jì)算靠譜嗎相比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，云就要穩(wěn)定得多，云并不是一臺(tái)服務(wù)器，而是一系列服務(wù)器組成的群集。在主流的云計(jì)算平臺(tái)上，很多業(yè)務(wù)都會(huì)自動(dòng)以冗余的形式部署，并通過SLA提供保證，因此云可以提供超高級(jí)別的正常運(yùn)行時(shí)間。越是重要的東西，安全性就越不容忽視，最新的安全風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告（RistBasedSecurity,RBS)顯示，僅在2019年，公開披露的數(shù)據(jù)泄露事件就超過7098起，共造成151條數(shù)據(jù)泄露，這也是歷史上最嚴(yán)重的一年，其中最嚴(yán)重的是Facebook公司（以下簡稱Facebook)泄露的4.2億條電話號(hào)碼信息。有人認(rèn)為云計(jì)算既然是以大型云服務(wù)商的平臺(tái)為基礎(chǔ)，云服務(wù)商就會(huì)確保云端環(huán)境的安全，其實(shí)這也是一種常見的誤解。雖然云服務(wù)商通常會(huì)提供安全工具，但對(duì)于運(yùn)行在云上的所有內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，其安全性都是由客戶自行負(fù)責(zé)的。與云相關(guān)的安全間題主要由云服務(wù)商方和用戶方這兩個(gè)方面共同構(gòu)成，云服務(wù)商即為提供云計(jì)算服務(wù)、軟件、平臺(tái)和設(shè)備的企業(yè)，而用戶則是將數(shù)據(jù)或程序托管在云端的企業(yè)或個(gè)人，這也是云端安全責(zé)任劃分的界線，從專業(yè)角度將其稱之責(zé)任共擔(dān)。在云計(jì)算領(lǐng)域中，云服務(wù)商必須確保其基礎(chǔ)設(shè)施的安全，并且采取技術(shù)和措施對(duì)客戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序進(jìn)行保護(hù)，而用戶則必須從自身角度采取安全措施對(duì)應(yīng)用程序的訪問和數(shù)據(jù)的傳輸?shù)冗M(jìn)行安全強(qiáng)化，避免在管理員賬號(hào)上使用類似123456這樣的弱密碼、asdf1234這樣的易猜解密碼或默認(rèn)密碼（如password)。為確保云平臺(tái)安全有效運(yùn)行，各個(gè)廠商都會(huì)采取多種手段。1．基礎(chǔ)架構(gòu)安全；2．網(wǎng)絡(luò)安全；3．?dāng)?shù)據(jù)安全；4．計(jì)算安全。3.云計(jì)算的局限性但作為一個(gè)理性的人，應(yīng)該清楚地知道云計(jì)算的缺點(diǎn)，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行權(quán)衡，這一點(diǎn)對(duì)于業(yè)務(wù)決策者、技術(shù)決策者來說尤其重要。1．網(wǎng)絡(luò)依賴以澳大利亞為例，雖然澳大利亞是發(fā)達(dá)國家，但其網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施并不發(fā)達(dá)，其高速寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程可謂坎坷。澳大利亞從2007年開始計(jì)劃并建立全新的國家寬帶網(wǎng)絡(luò)（NBN),主要采用的是光纖到節(jié)點(diǎn)（FTTN)技術(shù)，為全國90%以上家庭和企業(yè)提供高達(dá)100Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)連接。但實(shí)際上，到了2019年這一計(jì)劃也沒有完全實(shí)現(xiàn)，NBN網(wǎng)絡(luò)覆蓋率不僅推進(jìn)緩慢，其服務(wù)也主要以20~50Mbit/s為主，價(jià)格高昂，遠(yuǎn)不及所宣稱的速度值。如果應(yīng)用場(chǎng)景存在大量數(shù)據(jù)需要頻繁交換，或者要實(shí)時(shí)上傳、下載大量數(shù)據(jù)，由于需要通過互聯(lián)網(wǎng)與云平臺(tái)交互，那么絡(luò)帶寬的瓶頸就會(huì)造成嚴(yán)重的問題。2．易受攻擊這一點(diǎn)也跟上一點(diǎn)介紹的網(wǎng)絡(luò)依賴性高度相關(guān)，雖然各個(gè)云服務(wù)商都大力招兵買馬，但即使是最好的團(tuán)隊(duì)也會(huì)不斷遭受嚴(yán)重攻擊和漏洞風(fēng)險(xiǎn)。而對(duì)于攻擊者而言，云計(jì)算平臺(tái)作為一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，也是非常好的攻擊對(duì)象，其分布廣泛、用戶量大、數(shù)據(jù)量大，一旦找到一個(gè)漏洞攻入其中，就可以獲得無法想象的數(shù)據(jù)和各個(gè)租戶的系統(tǒng)控制權(quán)。例如，2015年蘋果iPhone的iOS操作系統(tǒng)的一個(gè)漏洞在黑市的交易價(jià)格是100萬美元，如若換做云計(jì)算平臺(tái)，其黑市價(jià)格恐怕只會(huì)更高。3．隱私保護(hù)云端對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的能力越來越強(qiáng)，一改以往用戶數(shù)據(jù)基本在用戶自身設(shè)備上存儲(chǔ)的傳統(tǒng)。這種趨勢(shì)隨之出現(xiàn)濫用用戶數(shù)據(jù)的負(fù)面案例，隱私保護(hù)是最近兩年各大廠商的熱門話題。亞馬遜、谷歌和微軟都在自己的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上強(qiáng)調(diào)了自己的隱私政策。隱私保護(hù)與一般的數(shù)據(jù)保護(hù)的區(qū)別在于，它更強(qiáng)調(diào)對(duì)用戶隱私數(shù)據(jù)的可控訪問，而不是隱私數(shù)據(jù)的物理安全。在極端情況下，可以說隱私數(shù)據(jù)被泄露給第三方造成的損失（以及隨之而來的公關(guān)事故）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶隱私數(shù)據(jù)被意外刪除的后果。（二）云計(jì)算案例大型云計(jì)算廠商的優(yōu)秀云計(jì)算產(chǎn)品。1.微軟智能云如今，微軟在云計(jì)算市場(chǎng)已經(jīng)是世界上最頂尖的廠商之一，同時(shí)也打破了人們對(duì)微軟的傳統(tǒng)認(rèn)知，不再畫地為牢，而是成為開源社區(qū)的強(qiáng)有力盟友，還將許多軟件和服務(wù)引入了蘋果iOS和開源Linux平臺(tái)，宣布與紅帽RedHat、Salesforce等企業(yè)開展廣泛合作，推動(dòng)了微軟在云計(jì)算和人工智能方面的發(fā)展，并且成為開源社區(qū)最大貢獻(xiàn)廠商。在云計(jì)算市場(chǎng)，微軟提供了廣泛的服務(wù)和多樣的選擇，微軟強(qiáng)調(diào)“三朵云戰(zhàn)略”：公有云服務(wù)MicrosoftAzure；混合云AzureStack；了云端SaaS產(chǎn)品Office365和Dynamics365。2.AWS亞馬遜的AWS英文全稱是“AmazonWebServices”，直譯為“亞馬迅網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”。AWS是亞馬遜的子公司，與亞馬遜電商網(wǎng)站A不同，AWS只負(fù)責(zé)經(jīng)營亞馬遜的云計(jì)算平臺(tái)和相關(guān)服務(wù)。3.谷歌云服務(wù)2008年，谷歌作為世界上重要的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之一，也憑借自身龐大的技術(shù)架構(gòu)設(shè)施和研發(fā)能力推了其云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)－GoogleCloudPlatform,縮寫是GCP。截至2020年7月，GCP上提供了超過180種服務(wù)，包括基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS)和軟件即服務(wù)（SaaS),按照類別被分計(jì)算、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、身份與安全、管理和開發(fā)人員工具等類別。4.阿里云服務(wù)作為阿里巴巴旗下的云計(jì)算服務(wù)，阿里云正不斷努力，積極完善自身的功能，而且已經(jīng)在國際市場(chǎng)上初露鋒芒。5.騰訊云騰訊云是騰訊于2010年推出的云服務(wù)業(yè)務(wù)，先后推出CDN、云服務(wù)器、云監(jiān)控、云數(shù)據(jù)庫、NoSQL和Web彈性引擎等多種服務(wù)。騰訊云在國內(nèi)多個(gè)城市建立了數(shù)據(jù)中心，在歐洲和北美也設(shè)立了數(shù)據(jù)中心，同時(shí)通過與海外企業(yè)合作，建立了海外合作基礎(chǔ)設(shè)施。在合規(guī)性方面，騰訊云擁有ISO27001和可信云等多項(xiàng)認(rèn)證，不管是社交、游戲還是其他領(lǐng)域，都有多年的成熟產(chǎn)品來提供產(chǎn)品服務(wù)。騰訊在云端完成重要部署，為開發(fā)者及企業(yè)提供云服務(wù)、云數(shù)據(jù)、云運(yùn)營等整體一站式服務(wù)方案。騰訊云具體包括云服務(wù)器、云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)庫和彈性

Web

引擎等基礎(chǔ)云服務(wù)，騰訊云分析(MTA)、騰訊云推送(信鴿)等騰訊整體大數(shù)據(jù)能力，以及QQ互聯(lián)、QQ空間、微云、微社區(qū)等云端鏈接社交體系。這些正是騰訊云可以提供給這個(gè)行業(yè)的差異化優(yōu)勢(shì)。目前，騰訊云也提供了免費(fèi)產(chǎn)品體驗(yàn)，同時(shí)為企業(yè)客戶提供了將近半年的云服務(wù)器免費(fèi)體驗(yàn)。騰訊的另一款云產(chǎn)品“騰訊微云”是一個(gè)面向個(gè)人的網(wǎng)絡(luò)云盤服務(wù)，用戶可以通過

QQ

或微信賬號(hào)開通使用。（三）云計(jì)算引領(lǐng)生活新方向每一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用都會(huì)使我們的生活變得更加方便快捷，就像高鐵和5G一樣。云計(jì)算也不例外。1.云辦公隨著云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，全球正在經(jīng)歷著一次云洗禮，一種全新云解決方案可以讓人們顛覆傳統(tǒng)工作模式，將繁雜的瑣事拋上云端，用更多的時(shí)間來規(guī)劃未來，那就是云辦公。2.云教室“教育云”讓教室發(fā)生了恍如隔世的變化。傳統(tǒng)教室必備的黑板、粉筆和講桌，都將在“教育云”中被徹底顛覆。“云教室”是一個(gè)廣義的概念，它包括老師的教學(xué)工具、學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境和云端等。3.云健康地方都在加大醫(yī)療改革的力度，出臺(tái)了許多行之有效的方案。很多地區(qū)嘗試將“云計(jì)算”引入民生領(lǐng)域，著力打造“健康云”、“政務(wù)云”、“商貿(mào)云”、“平安云”、“教育云”，運(yùn)用高新科技為群眾辦實(shí)事。4.未來世界（1）市場(chǎng)的變化（2）全新的硬件形式（3）高速網(wǎng)絡(luò)帶來的影響（4）云存儲(chǔ)四、總結(jié)及布置作業(yè)1.總結(jié)本節(jié)課我們重點(diǎn)介紹了云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)和局限性，典型的云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)以及云計(jì)算技術(shù)在生活中的應(yīng)用。2.布置作業(yè)：（1）什么是云計(jì)算？（2）云計(jì)算服務(wù)可以分為哪三類？各有什么不同？五、板書設(shè)計(jì)第3章探究云計(jì)算一、云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)1.云，價(jià)值何在2.云計(jì)算靠譜嗎3.云計(jì)算的局限性4.誰在云端二、云計(jì)算案例1.微軟智能云MicrosoftAzure；Office365；Dynamics36