虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術教學大綱

1、 虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術課程教學大綱 # #課程編號:適用專業(yè)：計算機應用、網(wǎng)絡技術 # #課程類型：專業(yè)課課程性質：必修課 # #課程學時：60課程學分：4 # 課程定位虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術是計算機應用、計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)和云計算相關專業(yè)方向的一門專業(yè)必修課，主要培養(yǎng)學生面向虛擬化存儲技術的架構、運營、維護崗位的核心職業(yè)能力和職業(yè)素質，是一門面向職業(yè)崗位的技術應用類課程。目前、國內外主流云計算基礎設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)相對復雜，需要學生對Linux虛擬化、隔離技術、軟件定義網(wǎng)絡SDN,常見的分布式存儲技術有深刻的理解。本課程即以開

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

3、的學習奠定了知識和技能的基礎。本課程的學習對于培養(yǎng)和促進學生職業(yè)能力的形成起著重要作用，為學生進行后續(xù)的企業(yè)頂崗實習培養(yǎng)了必備的崗位能力。二、課程目標本課程的教學目標是：了解目前主流的虛擬化技術方向，掌握linux平臺下虛擬化技術架構；掌握常見Libvirt.Virt-ManagerT具的安裝、配置；掌握軟件定義網(wǎng)絡中虛擬交換機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、Netnamespace隔離、brctl網(wǎng)橋；了解傳統(tǒng)的存儲技術（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(Hdfs、G

4、lusterfsLustre、Moosefs.Ceph)架構、安裝配置、測試；掌握容器docker技術的架構部署、容器管理、鏡像管理、倉庫管理等。1知識目標通過本課程的學習，學生能夠實現(xiàn)openstack系統(tǒng)進行管理維護的能力。包括掌握linux平臺下虛擬化技術架構；掌握常見Libvirt.Virt-ManagerT具的安裝、配置；掌握軟件定義網(wǎng)絡中虛擬交換機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、Netnamespace隔離、brctl網(wǎng)橋配置。了解傳統(tǒng)的存儲技術(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(Hdfs、GlusterfSxLustre、Moosefs、Ceph)架構、安裝配置、測試；掌握容器docker技術的架構部署、容器管理、鏡像管理、倉庫管理。能力目標熟悉Linux命令行管理、網(wǎng)絡管理、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)絡模式切換，系統(tǒng)集成測試。能夠根據(jù)虛擬化平臺建設要求，在linux環(huán)境下安裝、配置，管理集群。能夠根據(jù)虛擬化網(wǎng)絡平臺的要求，對平臺網(wǎng)絡進行規(guī)劃、設計。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。素質目標通過小型項目驅動實踐任務，培養(yǎng)學生實際動手能力、自我學習的能力；通過分組完成中型項目任務，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神，鍛煉學生溝通交流、自我學習的能力；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)學生形成規(guī)范的操作習慣、養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習慣。三、課程設計設計理念虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術課程以服務器、云計算運行與維護管理人員的職業(yè)能力需求為導向，參考職業(yè)資格要求，為學生參加相關云計算方向、網(wǎng)絡服務器認證考試設計相應教學內容，采用理論與實踐一體化教學，為學生可持續(xù)職業(yè)發(fā)展能力提供支持。設計思賂理論與實踐相結合，融教學做”為一體在課程建設的實踐中，我們認識到虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術

7、不能僅僅停留在簡單的會使用操作的層面，而應結合職業(yè)崗位工作性質，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方法，組織課程的教學。在教學內容的選擇上，突破傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)理論教學中按照學科體系來組織教學的模式，結合職業(yè)崗位實際工作任務所需的知識、能力、素質要求來確定教學內容。參考職業(yè)資格要求，進行課程內容的設計根據(jù)服務器、云計算運維相關崗位和認證的要求，是進行虛擬化與網(wǎng)絡存儲技術課程開發(fā)的重要依據(jù)。在課程開發(fā)中，我們融入了企業(yè)認證云計算方向要求合理選擇教學內容。引進第三方認證，提升學習效果目前，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器運

8、維、云計算相關課程教學，參考并融入上述企業(yè)認證培訓課程、教學大綱、培訓教材、課時安排等進行教學和培訓，組織學生參加認證考試，提升學生的學習效果。、課程內容與學時分配序號課程內容名稱單元名稱課時理論+實踐1項目1:常見虛擬化技術介紹及LinuxQomu-kvm常見虛擬化技術介紹Qomu-kvm虛擬化環(huán)境搭建Qomu-img生產虛擬機硬盤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2webvirtmgr安裝使用24項目4：網(wǎng)絡虛擬化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2brctl搭建Linux網(wǎng)橋25項目5：傳統(tǒng)的存儲技術磁盤的分區(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綜合復習綜合復習、習題2合計60五、教學設計項目名稱：項目1:常見虛擬化技術介紹及LinuxQemu-kvm學時：4教學目標1、了解虛擬化技術的分類2、了解XEN虛擬化技術、KVM虛擬化技術、紅帽R1IEV虛擬化系統(tǒng)3、了解VMware、VirtualBox.Hyper-V虛擬化產品的特性4、了解Qemu原理介紹、QomuX具、能夠運用qemu相關工具集生產虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機教學重點Qomu工具、能夠運用qemu相關工具集生產虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機學習難點

11、Qomu工具、能夠運用qemu相關工具集生產虛擬機硬盤，創(chuàng)建虛擬機項目單元名稱主要教學內容任務1XEN虛擬化技術、KVM虛擬化技術、紅帽RI1EV虛擬化系統(tǒng)、VMwareVirtualBox.llyper-V虛擬化產品的特性。任務2-任務4Qomu-kvm虛擬化環(huán)境搭建.secucrt.vncX具Qomu-img生產虛擬機硬盤、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學時：10教學目標1、了解Libvirt架構原理，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、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)絡的管理、存儲池、存儲卷的管理。教學重點使用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)絡的管理、存儲池、存儲卷的管理。學習難點使用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)絡的管理、存儲池、存儲卷的管理。項目單元名豫主要教學內容任務5virsh創(chuàng)建虛擬機、virsh創(chuàng)建命令、配置文件的使用。任務6虛擬機生金周期全稱管理。任務7創(chuàng)建虛擬機橋接網(wǎng)絡、僅主機網(wǎng)絡、nat模式網(wǎng)絡 任務8virsh金令行工具存儲池的管理、存儲擴展任務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學時：10教學目標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5、掌握webvirtmgr安裝和使用教學重點使用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、webvirtmgr$裝和使用學習難點使用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、webvirtmgr$裝和使用項目單元名淋主要教學內容任務10使用Virt-install安裝虛擬機并使用Virt-viewer連接桌面任務11使用virt-manager創(chuàng)建虛擬機（KVM上安裝CentOS7虛擬機）任務12使用virt-manager管理存儲和網(wǎng)絡任務13webvirtmgr安裝和使用項目名稱：項目4：網(wǎng)絡虛擬化學時:10教學目標1、了解sdn網(wǎng)絡的架構原理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、配置6、掌握brctl

15、搭建Linux網(wǎng)橋、測試教學重點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、配置、學習難點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、配置項目單元名稱主要教學內容任務13OpenvSwitch安裝、配置、使用任務14Netnamespace綜合實驗任務15OVS創(chuàng)建VLAN虛擬二層環(huán)境任務16OVS創(chuàng)建GRE隧道網(wǎng)絡任務17brctl搭建Linux網(wǎng)橋項目名稱：項目5：傳統(tǒng)的存儲技術學時：8教學目標1、了解傳統(tǒng)的存儲技術分類、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服務器、ISCSI服務器的搭建和使用。教學重點磁盤的分區(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服務器、ISCSI服務器的搭建學習難點磁盤的分區(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服務器、ISCSI服務器的搭建項目單元名稱主要教學內容任務17磁盤的分區(qū)及格式化、mdadm工具劃分軟raid任務18邏輯卷組及邏輯卷的管理任務19搭建nfs服務器任務20搭建ISCSI環(huán)境項目名稱：項目6：常見的分布式存儲學時：10教學目標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搭建和使用學習難點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內容任務21HDFS搭建和使用任務22GlusterFS搭建和使用任務23Lustre搭建和使用任務24MooseFS搭建和使用任務25Ceph搭建和使用項目名稱：項目7:docker項目8：總復習學時：8+2教學目標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、應用4、掌握DockerRegistry的搭建和使用教學重點Docker安裝部署、常見命令行工具、Dockerfile編輯、Registry的搭建和使用應用.Docker學習難點Docker安裝部署、常見命令行工具、Dockerfile編輯、Registry的搭建和使用應用.Docker項目單