[套装书]物联网导论+云计算与分布式系统:从并行处理到物联网(经典分布式系统理论与云计算和物联网新技术的完美结合)（2册）

作者
[印度]拉杰·卡马尔（Raj Kamal）(美)Kai Hwang Geoffrey C.Fox Jack J.Dongarra
丛书名
物联网工程专业规划教材
出版社
机械工业出版社
ISBN
9782002119312
简要
简介
内容简介书籍计算机书籍 ---------------------------物联网导论--------------------------- 本书是一本独特的物联网入门教材。从物联网的架构、设计原则、数据分析三个角度介绍物联网的基本知识和概念；从物联网中系统硬件和原型构建的角度，介绍如何设计和选择物联网中各个部分的组件，以构建安全的物联网。本书内容系统、案例丰富，适合作为高校物联网入门课程的教材，也适合作为物联网技术人员的参考书籍。 ---------------------------云计算与分布式系统:从并行处理到物联网(经典分布式系统理论与云计算和物联网新技术的完美结合)--------------------------- 随着信息技术的广泛应用和快速发展，云计算作为一种新兴的商业计算模型日益受到人们的广泛关注。本书是一本完整讲述云计算与分布式系统基本理论及其应用的教材。书中从现代分布式模型概述开始，介绍了并行、分布式与云计算系统的设计原理、系统体系结构和创新应用，并通过开源应用和商业应用例子，阐述了如何为科研、电子商务、社会网络和超级计算等创建高性能、可扩展、可靠的系统。 《云计算与分布式系统:从并行处理到物联网》内容丰富，叙述深入浅出，适合作为计算机及相关专业云计算、分布式系统或分布式计算课程的教材，同时也适合专业技术人员参考使用。
目录



---------------------------物联网导论---------------------------


译者序
前　言
致　谢
第1章　物联网概述 /1
1.1　物联网 /1
1.1.1　物联网的定义 /2
1.1.2　物联网的愿景 /2
1.1.3　智能和超级互联设备 /3
1.2　物联网概念框架 /4
1.3　物联网体系结构视图 /6
1.4　物联网背后的技术 /9
1.4.1　服务器端技术 /10
1.4.2　物联网系统的主要组件 /10
1.4.3　物联网的开发工具和开源框架 /12
1.4.4　API和设备接口组件 /12
1.4.5　平台和集成工具 /13
1.5　物联网的资源 /14
1.5.1　流行的物联网开发板 /14
1.5.2　RFID的作用和物联网应用程序 /15
1.5.3　无线传感网 /15
1.6　M2M通信 /16
1.6.1　M2M到IoT /16
1.6.2　M2M体系结构 /17
1.6.3　软件和开发工具 /17
1.7　物联网的实例 /19
1.7.1　可穿戴智能手表 /19
1.7.2　智能家居 /20
1.7.3　智慧城市 /20
关键概念 /22
学习效果 /22
习题 /23
第2章　连接设备设计原则 /26
2.1　概述 /27
2.2　IoT/M2M系统、层和设计标准 /29
2.2.1　为IoT/M2M改进的OSI模型 /29
2.2.2　ITU-T参考模型 /30
2.2.3　ETSI M2M域和高级功能 /32
2.3　通信技术 /34
2.3.1　无线通信技术 /34
2.3.2　有线通信技术 /39
2.3.3　通信技术比较 /41
2.4　网关数据增强、数据融合和设备管理 /43
2.4.1　网关数据管理和融合 /44
2.4.2　设备管理网关 /46
2.5　设计简易性与经济实用性 /48
关键概念 /48
学习效果 /49
习题 /49
第3章　Web连接设计原则 /54
3.1　概述 /54
3.2　连接设备的Web通信协议 /57
3.2.1　受约束的应用协议 /59
3.2.2　轻量级机器对机器通信协议 /61
3.2.3　JSON格式 /63
3.2.4　标签长度值格式 /65
3.2.5　MIME /65
3.3　连接设备的消息通信协议 /67
3.3.1　术语 /67
3.3.2　通信协议 /69
3.3.3　XMPP /73
3.4　使用网关、SOAP、REST、HTTP RESTful和WebSocket连接设备网络的Web连接 /76
3.4.1　通信网关 /77
3.4.2　HTTP请求和响应方法 /77
3.4.3　SOAP /78
3.4.4　REST和RESTful HTTP Web应用程序 /79
3.4.5　WebSocket /81
关键概念 /84
学习效果 /84
习题 /85
第4章　因特网连接原则 /89
4.1　概述 /90
4.2　因特网连接 /91
4.3　基于因特网的通信 /92
4.3.1　网际协议 /93
4.3.2　6LoWPAN /97
4.3.3　TCP/IP套件 /98
4.4　物联网IP寻址 /102
4.4.1　IP地址 /102
4.4.2　IPv6地址 /105
4.5　媒体访问控制 /105
4.6　应用层协议：HTTP、HTTPS、FTP、Telnet及其他 /107
4.6.1　HTTP和HTTPS端口 /107
4.6.2　其他端口 /109
关键概念 /111
学习效果 /111
习题 /112
第5章　数据获取、组织、处理和分析 /115
5.1　概述 /115
5.2　数据采集和存储 /118
5.2.1　数据生成 /118
5.2.2　数据获取 /119
5.2.3　数据验证 /120
5.2.4　存储数据分类 /120
5.2.5　事件的汇编软件 /120
5.2.6　数据存储 /120
5.2.7　数据中心管理 /121
5.2.8　服务器管理 /121
5.2.9　空间存储 /121
5.3　数据组织 /123
5.3.1　数据库 /123
5.3.2　查询处理 /125
5.3.3　SQL /126
5.3.4　NoSQL /126
5.3.5　提取、转换和加载 /127
5.3.6　关系时间序列服务 /127
5.3.7　实时和智能 /127
5.4　事务、业务流程、集成和企业系统 /129
5.4.1　在线事务和处理 /129
5.4.2　业务流程 /130
5.4.3　商业智能 /130
5.4.4　分布式业务流程 /131
5.4.5　复杂的应用整合和面向服务的体系结构 /132
5.4.6　集成和企业系统 /133
5.5　分析 /134
5.5.1　分析阶段 /135
5.5.2　事件分析 /138
5.5.3　内存数据处理和分析 /138
5.5.4　实时分析管理 /139
5.5.5　使用IoT/M2M中的大数据进行分析 /139
5.5.6　大数据分析 /139
5.5.7　数据分析架构和栈 /140
5.6　知识获取、管理和存储过程 /142
关键概念 /144
学习效果 /144
习题 /146
第6章　云平台数据收集、存储和计算 /149
6.1　概述 /149
6.2　用于数据收集、存储和计算的云计算范式 /150
6.2.1　云计算范式 /152
6.2.2　云部署模型 /154
6.3　一切即服务和云服务模式 /156
6.4　Xively、Nimbits和其他平台的物联网云服务 /157
6.4.1　Xively进行物联网云数据的收集、存储和计算服务 /158
6.4.2　Nimbits进行物联网云数据的收集、存储和计算服务 /161
6.4.3　公有云物联网平台 /167
关键概念 /168
学习效果 /168
习题 /169
第7章　传感器、交互式传感、RFID和无线传感网 /172
7.1　概述 /173
7.2　传感器技术 /173
7.2.1　感知现实世界 /173
7.2.2　传感器示例 /180
7.3　交互式传感、工业物联网和汽车物联网 /187
7.3.1　工业物联网 /187
7.3.2　汽车物联网 /189
7.4　执行器 /191
7.5　传感器数据通信协议 /193
7.6　射频识别技术 /197
7.6.1　RFID物联网系统 /197
7.6.2　EPCglobal体系结构框架 /200
7.6.3　RFID物联网 /201
7.7　无线传感网技术 /203
7.7.1　WSN概念 /203
7.7.2　WSN体系结构 /204
7.7.3　WSN协议 /207
7.7.4　WSN基础设施建立 /208
7.7.5　WSN节点安全通信 /209
7.7.6　WSN物联网应用 /210
关键概念 /212
学习效果 /212
习题 /213
第8章　IoT/M2M嵌入式设备原型设计 /217
8.1　概述 /217
8.2　嵌入式计算基础 /219
8.2.1　嵌入式软件 /219
8.2.2　集成开发环境 /220
8.2.3　嵌入式硬件单元 /220
8.3　用于原型设计的嵌入式平台 /224
8.3.1　Arduino /224
8.3.2　Intel Galileo /227
8.3.3　Intel Edison /229
8.3.4　树莓派 /229
8.3.5　BeagleBone /231
8.3.6　mBed /232
8.3.7　计算系统（手机和平板电脑） /234
8.4　物体常连到因特网/云 /236
8.4.1　物体连接 /236
8.4.2　因特网连接 /236
关键概念 /238
学习效果 /239
习题 /239
第9章　物联网应用软件原型与设计 /242
9.1　概述 /243
9.2　嵌入式设备软件原型设计 /246
9.2.1　嵌入式设备编程平台Arduino /247
9.2.2　读取传感器与设备输入 /252
9.2.3　嵌入式设备平台Galileo、树莓派、BeagleBone和mBed的编程 /262
9.2.4　联网的嵌入式设备平台编程 /264
9.3　设备、网关、因特网和Web/云服务软件开发 /270
9.3.1　将软件栈用于预期的完整解决方案 /270
9.3.2　Eclipse IoT栈的Java端到端IoT解决方案 /271
9.4　在线API和Web API的原型设计 /283
9.4.1　在应用程序或服务开发中使用大量混合API /284
9.4.2　REST方法实现API /287
9.4.3　WebSocket实现API /287
关键概念 /290
学习效果 /290
习题 /291
第10章　物联网隐私、安全和漏洞解决方案 /295
10.1　概述 /296
10.2　漏洞、安全要求和威胁分析 /298
10.2.1　隐私 /298
10.2.2　物联网的漏洞 /298
10.2.3　安全要求 /300
10.2.4　威胁分析 /301
10.3　用例和误用案例 /302
10.4　物联网安全层析成像和分层攻击者模型 /304
10.4.1　安全层析成像 /304
10.4.2　分层攻击者模型 /304
10.5　身份管理、建立、访问控制和安全消息通信 /306
10.5.1　身份管理和建立 /307
10.5.2　访问控制 /307
10.5.3　消息完整性 /309
10.5.4　消息不可否认性 /309
10.5.5　消息可用性 /310
10.6　物联网安全模型、配置文件和协议 /311
关键概念 /313
学习效果 /313
习题 /314
第11章　物联网业务模式和应用流程 /318
11.1　概述 /319
11.2　业务模式和业务模式创新 /319
11.2.1　业务模式 /320
11.2.2　业务模式创新 /323
11.3　物联网中的价值创造 /325
11.4　物联网业务模型场景 /327
关键概念 /328
学习效果 /328
习题 /329
第12章　物联网案例 /331
12.1　概述 /332
12.2　设计层、设计复杂度和使用云PaaS进行设计 /334
12.2.1　开发和部署期间的设计层和阶段 /334
12.2.2　物联网原型、产品开发和部署中的设计复杂度级别 /335
12.2.3　工具、项目和平台 /337
12.2.4　平台即服务连接云 /337
12.3　建筑、供应链和客户监测中的IoT/IIoT应用 /342
12.3.1　案例研究：联网的ATM机房监测项目 /342
12.3.2　案例研究：联网的RFID供应链监测项目 /345
12.3.3　案例研究：物联网应用/服务项目中的客户监测 /346
12.4　网联车及其应用和服务 /350
12.4.1　网联车 /350
12.4.2　基于汽车零部件预测的汽车维修服务和重新规划制造流程 /352
12.4.3　配备半自动辅助驾驶系统的特斯拉汽车 /354
12.5　物联网应用于智能家居、智慧城市、智能环境监测和智慧农业 /355
12.5.1　智能家居 /355
12.5.2　智慧城市 /358
12.5.3　智能环境监测 /362
12.5.4　智慧农业 /367
12.6　案例研究：智能城市路灯控制和监测 /370
关键概念 /377
学习效果 /378
习题 /380
习题答案 /385
参考文献 /387
缩写和首字母缩略词 /390
索引 /396



---------------------------云计算与分布式系统:从并行处理到物联网(经典分布式系统理论与云计算和物联网新技术的完美结合)---------------------------


《云计算与分布式系统:从并行处理到物联网》
出版者的话
中文版序
序
前言
第一部分系统建模、集群化和虚拟化
第1章分布式系统模型和关键技术
1.1互联网之上的可扩展计算
1.1.1互联网计算的时代
1.1.2可扩展性计算趋势和新的范式
1.1.3物联网和CPS
1.2基于网络的系统技术
1.2.1多核CPU和多线程技术
1.2.2大规模和超大规模GPU计算
1.2.3内存、外部存储和广域网
1.2.4虚拟机和虚拟化中间件
1.2.5云计算的数据中心虚拟化
1.3分布式和云计算系统模型
1.3.1协同计算机集群
1.3.2网格计算的基础设施
1.3.3对等网络家族
1.3.4互联网上的云计算
1.4分布式系统和云计算软件环境
1.4.1面向服务的体系结构（SOA）
1.4.2分布式操作系统趋势
1.4.3并行和分布式编程模型
1.5性能、安全和节能
1.5.1性能度量和可扩展性分析
1.5.2容错和系统可用性
1.5.3网络威胁与数据完整性
1.5.4分布式计算中的节能
1.6参考文献和习题
第2章可扩展并行计算集群
2.1大规模并行集群
2.1.1集群发展趋势
2.1.2计算机集群的设计宗旨
2.1.3基础集群设计问题
2.1.4Top500超级计算机分析
2.2计算机集群和MPP体系结构
2.2.1集群组织和资源共享
2.2.2节点结构和MPP封装
2.2.3集群系统互连
2.2.4硬件、软件和中间件支持
2.2.5大规模并行GPU集群
2.3计算机集群的设计原则
2.3.1单系统镜像特征
2.3.2冗余高可用性
2.3.3容错集群配置
2.3.4检查点和恢复技术
2.4集群作业和资源管理
2.4.1集群作业调度方法
2.4.2集群作业管理系统
2.4.3集群计算的负载共享设备(LSF)
2.4.4MOSIX: Linux集群和云的操作系统
2.5顶尖超级计算机系统的个案研究
2.5.1Tianhe1A：2010年的世界最快超级计算机
2.5.2Gray XT5 Jaguar：2009年的领先超级计算机
2.5.3IBM Roadrunner：2008年的领先超级计算机
2.6参考文献和习题
第3章虚拟机和集群与数据中心虚拟化
3.1虚拟化的实现层次
3.1.1虚拟化实现的层次
3.1.2VMM的设计需求和提供商
3.1.3操作系统级的虚拟化支持
3.1.4虚拟化的中间件支持
3.2虚拟化的结构/工具与机制
3.2.1hypervisor与Xen体系结构
3.2.2全虚拟化的二进制翻译
3.2.3编译器支持的半虚拟化技术
3.3CPU、内存和I/O设备的虚拟化
3.3.1虚拟化的硬件支持
3.3.2CPU虚拟化
3.3.3内存虚拟化
3.3.4I/O虚拟化
3.3.5多核处理器的虚拟化
3.4虚拟集群和资源管理
3.4.1物理集群与虚拟集群
3.4.2在线迁移虚拟机的步骤与性能影响
3.4.3内存、文件与网络资源的迁移
3.4.4虚拟集群的动态部署
3.5数据中心的自动化与虚拟化
3.5.1数据中心服务器合并
3.5.2虚拟存储管理
3.5.3虚拟化数据中心的云操作系统
3.5.4虚拟化数据中心的可信管理
3.6参考文献与习题
第二部分云平台、面向服务的体系结构和云编程
第4章构建在虚拟化数据中心上的云平台体系结构
4.1云计算和服务模型
4.1.1公有云、私有云和混合云
4.1.2云生态系统和关键技术
4.1.3基础设施即服务(IaaS)
4.1.4平台即服务 (PaaS) 和软件即服务(SaaS)
4.2数据中心设计与互连网络
4.2.1仓库规模的数据中心设计
4.2.2数据中心互连网络
4.2.3运送集装器的模块化数据中心
4.2.4模块化数据中心的互连
4.2.5数据中心管理问题
4.3计算与存储云的体系结构设计
4.3.1通用的云体系结构设计
4.3.2层次化的云体系结构开发
4.3.3虚拟化支持和灾难恢复
4.3.4体系结构设计挑战
4.4公有云平台：GAE、AWS和Azure
4.4.1公有云及其服务选项
4.4.2谷歌应用引擎（GAE）
4.4.3亚马逊的Web服务（AWS）
4.4.4微软的Windows Azure
4.5云间的资源管理
4.5.1扩展的云计算服务
4.5.2资源配置和平台部署
4.5.3虚拟机创建和管理
4.5.4云资源的全球交易
4.6云安全与信任管理
4.6.1云安全的防御策略
4.6.2分布式入侵/异常检测
4.6.3数据和软件保护技术
4.6.4数据中心的信誉指导保护
4.7参考文献与习题
第5章面向服务的分布式体系结构
5.1服务和面向服务的体系结构
5.1.1REST和系统的系统
5.1.2服务和Web服务
5.1.3企业多层体系结构
5.1.4网格服务和OGSA
5.1.5其他的面向服务的体系结构和系统
5.2面向消息的中间件
5.2.1企业总线
5.2.2发布-订阅模型和通知
5.2.3队列和消息传递系统
5.2.4云或网格中间件应用
5.3门户和科学网关
5.3.1科学网关样例
5.3.2科学协作的HUBzero平台
5.3.3开放网关计算环境（OGCE）
5.4发现、注册表、元数据和数据库
5.4.1UDDI和服务注册表
5.4.2数据库和订阅-发布
5.4.3元数据
5.4.4语义Web和网格
5.4.5作业执行环境和监控
5.5面向服务的体系结构中的工作流
5.5.1工作流的基本概念
5.5.2工作流标准
5.5.3工作流体系结构和规范
5.5.4工作流运行引擎
5.5.5脚本工作流系统Swift
5.6参考文献与习题
第6章云编程和软件环境
6.1云和网格平台的特性
6.1.1云的功能和平台的特性
6.1.2网格和云的公共传统特性
6.1.3数据特性和数据库
6.1.4编程和运行时支持
6.2并行和分布式编程范式
6.2.1并行计算和编程范式
6.2.2MapReduce、Twister和迭代MapReduce
6.2.3来自Apache的Hadoop软件库
6.2.4微软的Dryad和DryadLINQ
6.2.5Sawzall和Pig Latin高级语言
6.2.6并行和分布式系统的映射应用
6.3GAE的编程支持
6.3.1GAE编程
6.3.2谷歌文件系统（GFS）
6.3.3BigTable——谷歌的NOSQL系统
6.3.4Chubby——谷歌的分布式锁服务
6.4亚马逊AWS与微软Azure中的编程
6.4.1亚马逊EC2上的编程
6.4.2亚马逊简单存储服务（S3）
6.4.3亚马逊弹性数据块存储服务（EBS）和SimpleDB
6.4.4微软Azure编程支持
6.5新兴云软件环境
6.5.1开源的Eucalyptus和Nimbus
6.5.2OpenNebula、Sector/Sphere和Open Stack
6.5.3Manjrasoft Aneka云和工具机
6.6参考文献与习题
第三部分网格、P2P和未来互联网
第7章网格计算系统和资源管理
7.1网格体系结构和服务建模
7.1.1网格历史与服务类别
7.1.2CPU清除和虚拟超级计算机
7.1.3开放网格服务体系结构（OGSA）
7.1.4数据密集型网格服务模型
7.2网格项目和网格系统创建
7.2.1国家网格和国际项目
7.2.2美国的NSF TeraGrid
7.2.3欧盟的DataGrid
7.2.4ChinaGrid设计经验
7.3网格资源管理和资源中介
7.3.1资源管理和作业调度
7.3.2CGSP的网格资源监控
7.3.3服务记账和经济模型
7.3.4Gridbus的资源中介
7.4网格计算的软件与中间件
7.4.1开源网格中间件包
7.4.2Globus Tookit体系结构（GT4）
7.4.3集装器和资源/数据管理
7.4.4ChinaGrid支持平台（CGSP）
7.5网格应用趋势和安全措施
7.5.1网格应用技术融合
7.5.2网格负载与性能预测
7.5.3网格安全执行的信任模型
7.5.4认证与授权方法
7.5.5网格安全基础设施（GSI）
7.6参考文献与习题
第8章对等计算和覆盖网络
8.1P2P计算系统
8.1.1P2P计算系统的基本概念
8.1.2P2P计算面临的基础挑战
8.1.3P2P网络系统分类
8.2P2P覆盖网络及其性质
8.2.1无结构P2P覆盖网络
8.2.2分布式哈希表（DHT）
8.2.3结构化P2P覆盖网络
8.2.4混合式覆盖网络
8.3路由、邻近性和容错
8.3.1P2P覆盖网络的路由
8.3.2P2P覆盖网络中的网络邻近性
8.3.3容错和失效恢复
8.3.4抗扰动与失效
8.4信任、信誉和安全管理
8.4.1节点信任和信誉系统
8.4.2信任覆盖网络和DHT实现
8.4.3PowerTrust：可扩展的信誉系统
8.4.4加强覆盖网络安全，抵御DDoS攻击
8.5P2P文件共享和版权保护
8.5.1快速搜索、副本和一致性
8.5.2P2P内容分发网络
8.5.3版权保护问题和解决方案
8.5.4P2P网络中的共谋盗版预防
8.6参考文献与习题
第9章普适云计算、物联网与社会网络
9.1支持普适计算的云趋势
9.1.1云计算在HPC/HTC和普适计算中的应用
9.1.2NASA和CERN的大规模私有云
9.1.3灵活和可扩展的云混搭系统
9.1.4移动云计算平台Cloudlet
9.2分布式系统和云的性能
9.2.1科研云综述
9.2.2数据密集型扩展计算（DISC）
9.2.3HPC/HTC系统的性能指标
9.2.4云计算的服务质量
9.2.5MPI、Azure、EC2、MapReduce、Hadoop的基准测试
9.3物联网关键技术
9.3.1实现普适计算的物联网
9.3.2射频标识（RFID）
9.3.3传感器网络和ZigBee技术
9.3.4全球定位系统（GPS）
9.4物联网创新应用
9.4.1物联网应用
9.4.2零售和供应链管理
9.4.3智能电网和智能建筑
9.4.4信息物理系统（CPS）
9.5在线社会网络和专业网络
9.5.1在线社会网络特征
9.5.2基于图论的社会网络分析
9.5.3社会网络社区和应用
9.5.4Facebook：世界上最大的社会网络
9.5.5Twitter：微博、新闻和提醒服务平台
9.6参考文献与习题
索引



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