虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)教學(xué)大綱

1、 虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)課程教學(xué)大綱 # #課程編號:適用專業(yè)：計算機應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù) # #課程類型：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課 # #課程學(xué)時：60課程學(xué)分：4 # 課程定位虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)是計算機應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)和云計算相關(guān)專業(yè)方向的一門專業(yè)必修課，主要培養(yǎng)學(xué)生面向虛擬化存儲技術(shù)的架構(gòu)、運營、維護崗位的核心職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)，是一門面向職業(yè)崗位的技術(shù)應(yīng)用類課程。目前、國內(nèi)外主流云計算基礎(chǔ)設(shè)施提供商在底層實現(xiàn)上基本依賴Openstack平臺實現(xiàn)，Openstack平臺的實現(xiàn)相對復(fù)雜，需要學(xué)生對Linux虛擬化、隔離技術(shù)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN,常見的分布式存儲技術(shù)有深刻的理解。本課程即以開

2、源的LinuxKvm.軟件定義網(wǎng)絡(luò)Sdn、Linux下傳統(tǒng)的存儲技術(shù)（Raid、Lvm.Iscsi、Nfs）、常見的主流分布式存儲技術(shù)（Hdfs、Glusterfs、Lustre、Moosefs、Ceph）、Docker容器等框架為主要教學(xué)載體，對各個知識點進行詳細(xì)介紹，理論和實踐相結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生對虛擬化技術(shù)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布書存儲技術(shù)、容器技術(shù)的架構(gòu)能力、設(shè)施能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)開源云計算Openstack框架提供堅實的基礎(chǔ)。虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)課程的前導(dǎo)課程有服務(wù)器硬件基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫、Linux操作系統(tǒng)、Shell編程等。學(xué)生在前序課程中所學(xué)到的知識和積累的經(jīng)驗為本課程

3、的學(xué)習(xí)奠定了知識和技能的基礎(chǔ)。本課程的學(xué)習(xí)對于培養(yǎng)和促進學(xué)生職業(yè)能力的形成起著重要作用，為學(xué)生進行后續(xù)的企業(yè)頂崗實習(xí)培養(yǎng)了必備的崗位能力。二、課程目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是：了解目前主流的虛擬化技術(shù)方向，掌握linux平臺下虛擬化技術(shù)架構(gòu)；掌握常見Libvirt.Virt-ManagerT具的安裝、配置；掌握軟件定義網(wǎng)絡(luò)中虛擬交換機openvswitch安裝、配置、OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境配置、OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)、Netnamespace隔離、brctl網(wǎng)橋；了解傳統(tǒng)的存儲技術(shù)（Raid.Lvm.Iscsi、Nfs),會在linux環(huán)境下進行配置、測試；掌握分布式存儲技術(shù)(Hdfs、G

4、lusterfsLustre、Moosefs.Ceph)架構(gòu)、安裝配置、測試；掌握容器docker技術(shù)的架構(gòu)部署、容器管理、鏡像管理、倉庫管理等。1知識目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)openstack系統(tǒng)進行管理維護的能力。包括掌握linux平臺下虛擬化技術(shù)架構(gòu)；掌握常見Libvirt.Virt-ManagerT具的安裝、配置；掌握軟件定義網(wǎng)絡(luò)中虛擬交換機openvswitch安裝、配置、OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境配置、OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)、Netnamespace隔離、brctl網(wǎng)橋配置。了解傳統(tǒng)的存儲技術(shù)(Raid.Lvm、Iscsi、Nfs),會在linux環(huán)境下進行配置、測

5、試；掌握分布式存儲技術(shù)(Hdfs、GlusterfSxLustre、Moosefs、Ceph)架構(gòu)、安裝配置、測試；掌握容器docker技術(shù)的架構(gòu)部署、容器管理、鏡像管理、倉庫管理。能力目標(biāo)熟悉Linux命令行管理、網(wǎng)絡(luò)管理、進程管理、軟件包管理等，能熟練在linux環(huán)境下對虛擬化、存儲平臺中出現(xiàn)的配置進行文件修改、網(wǎng)絡(luò)模式切換，系統(tǒng)集成測試。能夠根據(jù)虛擬化平臺建設(shè)要求，在linux環(huán)境下安裝、配置，管理集群。能夠根據(jù)虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺的要求，對平臺網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃、設(shè)計。能夠根據(jù)存儲擴展的特點和根據(jù)用戶的要求，部署適合平臺存儲的分布式存儲系統(tǒng)。能夠根據(jù)用戶需求部署docker平臺、對鏡像、容器，倉庫

6、進行集成管理。素質(zhì)目標(biāo)通過小型項目驅(qū)動實踐任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力、自我學(xué)習(xí)的能力；通過分組完成中型項目任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神，鍛煉學(xué)生溝通交流、自我學(xué)習(xí)的能力；通過企業(yè)制定的規(guī)范、專業(yè)的項目實踐管理活動過程，培養(yǎng)學(xué)生形成規(guī)范的操作習(xí)慣、養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣。三、課程設(shè)計設(shè)計理念虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)課程以服務(wù)器、云計算運行與維護管理人員的職業(yè)能力需求為導(dǎo)向，參考職業(yè)資格要求，為學(xué)生參加相關(guān)云計算方向、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器認(rèn)證考試設(shè)計相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，采用理論與實踐一體化教學(xué)，為學(xué)生可持續(xù)職業(yè)發(fā)展能力提供支持。設(shè)計思賂理論與實踐相結(jié)合，融教學(xué)做”為一體在課程建設(shè)的實踐中，我們認(rèn)識到虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)

7、不能僅僅停留在簡單的會使用操作的層面，而應(yīng)結(jié)合職業(yè)崗位工作性質(zhì)，分解職業(yè)能力的要求，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點，合理整合能力模塊，釆取理論與實踐的一體化教學(xué)方法，組織課程的教學(xué)。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，突破傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)理論教學(xué)中按照學(xué)科體系來組織教學(xué)的模式，結(jié)合職業(yè)崗位實際工作任務(wù)所需的知識、能力、素質(zhì)要求來確定教學(xué)內(nèi)容。參考職業(yè)資格要求，進行課程內(nèi)容的設(shè)計根據(jù)服務(wù)器、云計算運維相關(guān)崗位和認(rèn)證的要求，是進行虛擬化與網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)課程開發(fā)的重要依據(jù)。在課程開發(fā)中，我們?nèi)谌肓似髽I(yè)認(rèn)證云計算方向要求合理選擇教學(xué)內(nèi)容。引進第三方認(rèn)證，提升學(xué)習(xí)效果目前，我院已與聯(lián)想集團、南京第五十五研究所、華為等合作開展服務(wù)器運

8、維、云計算相關(guān)課程教學(xué)，參考并融入上述企業(yè)認(rèn)證培訓(xùn)課程、教學(xué)大綱、培訓(xùn)教材、課時安排等進行教學(xué)和培訓(xùn)，組織學(xué)生參加認(rèn)證考試，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。、課程內(nèi)容與學(xué)時分配序號課程內(nèi)容名稱單元名稱課時理論+實踐1項目1:常見虛擬化技術(shù)介紹及LinuxQomu-kvm常見虛擬化技術(shù)介紹Qomu-kvm虛擬化環(huán)境搭建Qomu-img生產(chǎn)虛擬機硬盤2Qomu-kvm命令創(chuàng)建虛擬機22項目2：Libvirtvirsh創(chuàng)建虛擬機2virsh命令行工具虛擬機的管2virsh命令行工具網(wǎng)絡(luò)的管理2virsh命令行工具存儲池的管理2virsh命令行工具存儲卷的管理23項目3：Virt-manager使用Virt-in

9、stall安裝虛擬機并使用Virt-viewer連接桌面2使用virt-manager創(chuàng)建虛擬機2virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡(luò)2webvirtmgr安裝使用24項目4：網(wǎng)絡(luò)虛擬化OpenvSwitch安裝部署2Netnamospace綜合2OVS創(chuàng)建VUN虛擬二層環(huán)境2OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)2brctl搭建Linux網(wǎng)橋25項目5：傳統(tǒng)的存儲技術(shù)磁盤的分區(qū)及格式化2邏輯卷組及邏輯卷的管理2搭建nfs服務(wù)器2搭建ISCSI環(huán)境26項目6：常見的分布式存儲HDFS搭建和使用2GlusterFS搭建和使用2Lustre搭建和使用2MooseFS搭建和使用2Ceph搭建和使用27項目7：D

10、ockerDocker安裝部署2Docker命令行操作2Dockerfile創(chuàng)建PHP鏡像2DockerRegistry的搭建和使用28綜合復(fù)習(xí)綜合復(fù)習(xí)、習(xí)題2合計60五、教學(xué)設(shè)計項目名稱：項目1:常見虛擬化技術(shù)介紹及LinuxQemu-kvm學(xué)時：4教學(xué)目標(biāo)1、了解虛擬化技術(shù)的分類2、了解XEN虛擬化技術(shù)、KVM虛擬化技術(shù)、紅帽R1IEV虛擬化系統(tǒng)3、了解VMware、VirtualBox.Hyper-V虛擬化產(chǎn)品的特性4、了解Qemu原理介紹、QomuX具、能夠運用qemu相關(guān)工具集生產(chǎn)虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機教學(xué)重點Qomu工具、能夠運用qemu相關(guān)工具集生產(chǎn)虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機學(xué)習(xí)難點

11、Qomu工具、能夠運用qemu相關(guān)工具集生產(chǎn)虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機項目單元名稱主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)1XEN虛擬化技術(shù)、KVM虛擬化技術(shù)、紅帽RI1EV虛擬化系統(tǒng)、VMwareVirtualBox.llyper-V虛擬化產(chǎn)品的特性。任務(wù)2-任務(wù)4Qomu-kvm虛擬化環(huán)境搭建.secucrt.vncX具Qomu-img生產(chǎn)虛擬機硬盤、各種類型硬盤類型區(qū)別比較Qomu-kvm命令創(chuàng)建虛擬機、創(chuàng)建流程、步驟項目名稱：項目2：Libvirt學(xué)時：10教學(xué)目標(biāo)1、了解Libvirt架構(gòu)原理，工具集的使用。2、了解Libvirt配置文件xml的使用，能夠根據(jù)需要進行配置網(wǎng)絡(luò)、存儲。3、掌握使用virsh創(chuàng)建虛

12、擬機、virsh命令行工具虛擬機的管理。4、virsh命令行工具網(wǎng)絡(luò)的管理、存儲池、存儲卷的管理。教學(xué)重點使用virsh創(chuàng)建虛擬機、virsh命令行工具虛擬機的管理、virsh命令行工具網(wǎng)絡(luò)的管理、存儲池、存儲卷的管理。學(xué)習(xí)難點使用virsh創(chuàng)建虛擬機、virsh命令行工具虛擬機的管理、virsh命令行工具網(wǎng)絡(luò)的管理、存儲池、存儲卷的管理。項目單元名豫主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)5virsh創(chuàng)建虛擬機、virsh創(chuàng)建命令、配置文件的使用。任務(wù)6虛擬機生金周期全稱管理。任務(wù)7創(chuàng)建虛擬機橋接網(wǎng)絡(luò)、僅主機網(wǎng)絡(luò)、nat模式網(wǎng)絡(luò) 任務(wù)8virsh金令行工具存儲池的管理、存儲擴展任務(wù)9virsh金令行工具存儲卷的管理

13、、存儲卷的擴展項目名稱：項目3:Virt-manager學(xué)時：10教學(xué)目標(biāo)1、了解Virt-managerX具集合原理及作用2、掌握Virt-install安裝虛擬機并使用Virt-viewer連接桌面3、掌握virt-manager創(chuàng)建虛擬機（KVM上安裝CentOS?虛擬機）4、掌握virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡(luò)5、掌握webvirtmgr安裝和使用教學(xué)重點使用Virt-install安裝虛擬機、virt-manager創(chuàng)建虛擬機、virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡(luò)、webvirtmgr$裝和使用學(xué)習(xí)難點使用Virt-install安裝虛擬機、virt-manager創(chuàng)建虛擬機

14、、virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡(luò)、webvirtmgr$裝和使用項目單元名淋主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)10使用Virt-install安裝虛擬機并使用Virt-viewer連接桌面任務(wù)11使用virt-manager創(chuàng)建虛擬機（KVM上安裝CentOS7虛擬機）任務(wù)12使用virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡(luò)任務(wù)13webvirtmgr安裝和使用項目名稱：項目4：網(wǎng)絡(luò)虛擬化學(xué)時:10教學(xué)目標(biāo)1、了解sdn網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)原理2、掌握OpenvSwitch安裝、配置3、掌握Netnamespace綜合使用4、掌握OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境配置5、掌握OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)、配置6、掌握brctl

15、搭建Linux網(wǎng)橋、測試教學(xué)重點Netnamespace綜合使用、OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境配置、OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)、配置、學(xué)習(xí)難點Netnamespace綜合使用、OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境配置、OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)、配置項目單元名稱主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)13OpenvSwitch安裝、配置、使用任務(wù)14Netnamespace綜合實驗任務(wù)15OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境任務(wù)16OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡(luò)任務(wù)17brctl搭建Linux網(wǎng)橋項目名稱：項目5：傳統(tǒng)的存儲技術(shù)學(xué)時：8教學(xué)目標(biāo)1、了解傳統(tǒng)的存儲技術(shù)分類、特點2、掌握mdadm工具劃分軟raid3、掌握磁盤的分區(qū)及格式化

16、4、掌握邏輯卷組及邏輯卷的管理5、掌握搭建nfs服務(wù)器、ISCSI服務(wù)器的搭建和使用。教學(xué)重點磁盤的分區(qū)及格式化、mdadm工具劃分軟raid、邏輯卷組及邏輯卷的管理、搭建nfs服務(wù)器、ISCSI服務(wù)器的搭建學(xué)習(xí)難點磁盤的分區(qū)及格式化、mdadm工具劃分軟raid、邏輯卷組及邏輯卷的管理、搭建nfs服務(wù)器、ISCSI服務(wù)器的搭建項目單元名稱主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)17磁盤的分區(qū)及格式化、mdadm工具劃分軟raid任務(wù)18邏輯卷組及邏輯卷的管理任務(wù)19搭建nfs服務(wù)器任務(wù)20搭建ISCSI環(huán)境項目名稱：項目6：常見的分布式存儲學(xué)時：10教學(xué)目標(biāo)1、了解分布式系統(tǒng)特點2、掌握I1DFS搭建和使用3、掌握

17、GlusterFS搭建和使用4、掌握Lustre搭建和使用5、掌握MooseFS搭建和使用6、掌握Ceph搭建和使用教學(xué)重點1ID1；S搭建和使用、GlusterFS搭建和使用.Lustre搭建和使用、MoosoFS搭建和使用、Ceph搭建和使用學(xué)習(xí)難點1ID1；S搭建和使用、GlusterFS搭建和使用.Lustre搭建和使用、MoosoFS搭建和使用、Ceph搭建和使用項目單元名稱主要教學(xué)內(nèi)容任務(wù)21HDFS搭建和使用任務(wù)22GlusterFS搭建和使用任務(wù)23Lustre搭建和使用任務(wù)24MooseFS搭建和使用任務(wù)25Ceph搭建和使用項目名稱：項目7:docker項目8：總復(fù)習(xí)學(xué)時：8+2教學(xué)目標(biāo)1、了解Docker的基本原理2、掌握Docker安裝部署、常見命令行工具3、掌握Dockerfile編輯、應(yīng)用4、掌握DockerRegistry的搭建和使用教學(xué)重點Docker安裝部署、常見命令行工具、Dockerfile編輯、Registry的搭建和使用應(yīng)用.Docker學(xué)習(xí)難點Docker安裝部署、常見命令行工具、Dockerfile編輯、Registry的搭建和使用應(yīng)用.Docker項目單