網(wǎng)絡(luò)自動化運維教程-課程標(biāo)準(zhǔn)

“網(wǎng)絡(luò)自動化運維”課程標(biāo)準(zhǔn)KC-0102281235-2020一、課程概要課程名稱中文：網(wǎng)絡(luò)自動化運維英文：NetDevOps課程代碼0102281235課程學(xué)分3.5課程學(xué)時共56學(xué)時，理論28學(xué)時，實踐28學(xué)時課程類別通識教育：￡基礎(chǔ)課程￡核心課程￡一般課程￡拓展專業(yè)課程專業(yè)教育：￡基礎(chǔ)課程￡核心課程R拓展課程課程性質(zhì)R必修￡選修適用專業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)前導(dǎo)課程《Python編程基礎(chǔ)》、《路由和交換基礎(chǔ)》后續(xù)課程無開設(shè)學(xué)期第一學(xué)期第二學(xué)期第三學(xué)期第四學(xué)期第五學(xué)期第六學(xué)期√二、課程定位本課程是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)拓展課程，是在學(xué)習(xí)《路由和交換基礎(chǔ)》、《Python編程基礎(chǔ)》課程后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)自動化運維知識和技能的課程。在人才培養(yǎng)過程中，本課程支撐學(xué)生掌握利用Python語言實現(xiàn)面向?qū)ο缶幊?、異常處理、XML和JSON格式數(shù)據(jù)的處理，利用telnetlab、paramiko、netmikio、ncclient等網(wǎng)絡(luò)自動化模塊進(jìn)行編程，以及Ansible自動化運維工具的使用，掌握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化運維軟件的設(shè)計方法，具有初步的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化運維的開發(fā)能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備獨立完成網(wǎng)絡(luò)自動化運維系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，為勝任網(wǎng)絡(luò)管理員等崗位工作提供核心支撐。三、課程目標(biāo)（一）素質(zhì)（思政）目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生愛黨愛社會主義、擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的愛國情懷；培養(yǎng)學(xué)生對社會主義核心價值觀的情感認(rèn)同和行為習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)、艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新、熱愛勞動的勞動精神；培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、科技強(qiáng)國的工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)意識、規(guī)范意識、安全意識、服務(wù)質(zhì)量職業(yè)意識；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、踏實耐心、團(tuán)隊協(xié)作、表達(dá)溝通的職業(yè)素質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生具有良好的職業(yè)道德、規(guī)范操作意識；培養(yǎng)學(xué)生具有良好的技術(shù)交流和推廣應(yīng)用必備的語言表達(dá)能力。（二）知識目標(biāo)掌握Python中文件的操作方法；熟悉面向?qū)ο缶幊谭椒ǎ皇煜ゎ?、實例和方法；熟悉封裝、繼承與多態(tài)；掌握異常捕獲和處理；熟悉XML數(shù)據(jù)格式；熟悉JSON格式；掌握telnetlib模塊；掌握paramiko模塊；掌握netmiko模塊；掌握NETCONF協(xié)議；掌握YANG數(shù)據(jù)建模語言；掌握RESTCONF協(xié)議；熟悉ansible架構(gòu)；熟悉Ansible中的組件與變量；掌握Ansible性能調(diào)優(yōu)。（三）能力目標(biāo)掌握文件的打開、關(guān)閉和操作的方法；掌握python語言中對象的使用；掌握python語言中對異常進(jìn)行捕獲和處理方法；掌握Python語言中對XML格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；掌握Python語言中對JSON格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；掌握使用telnetlib模塊配置網(wǎng)絡(luò)的方法；掌握使用paramiko模塊配置網(wǎng)絡(luò)的方法；掌握使用netmiko模塊配置網(wǎng)絡(luò)的方法；掌握使用pysnmp模塊配置網(wǎng)絡(luò)的方法；掌握使用NETCONFSchema自動化配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法；掌握使用NETCONFYANG自動化配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法；掌握使用RESTCONF協(xié)議自動化配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法；掌握安裝與配置Ansible自動化工具，利用該工具對配置網(wǎng)絡(luò)的方法。四、課程設(shè)計1.課程設(shè)計理念與思路本課程立足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展趨勢和實際應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才需求，以網(wǎng)絡(luò)自動化運維為核心能力，以工作過程為導(dǎo)向，以真實應(yīng)用場景為依據(jù)，從易到難，從簡單到復(fù)雜，遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，精心安排教學(xué)內(nèi)容和實操項目，從而整合和序化教學(xué)內(nèi)容。本課程采用理論講解和實際操作相結(jié)合、以小項目驅(qū)動的教學(xué)方法。課程的重點是在理解各網(wǎng)絡(luò)自動化運維的模塊的基本知識，掌握網(wǎng)絡(luò)自動化運維編程模塊和工具在實際場景中的應(yīng)用。通過企業(yè)調(diào)研，對網(wǎng)絡(luò)工程師崗位中關(guān)于自動化運維的工作過程分析，提煉出自動化運維的典型工作任務(wù)，形成本課程的知識、能力和素質(zhì)目標(biāo)；將課程內(nèi)容精選分解成5個項目；強(qiáng)調(diào)以能力訓(xùn)練為中心，針對每個項目具體能力要素的培養(yǎng)目標(biāo)，精心選擇訓(xùn)練任務(wù)，體現(xiàn)精訓(xùn)精練，形成14個相互獨立、前后關(guān)聯(lián)、由易到難的實踐任務(wù)。2.課程設(shè)計框架圖1“網(wǎng)絡(luò)自動化運維”課程框架圖五、課程內(nèi)容與要求（見附錄）表1課程內(nèi)容與要求項目學(xué)習(xí)成果任務(wù)知識內(nèi)容與要求技能內(nèi)容與要求素質(zhì)（思政）內(nèi)容與要求參考學(xué)時理論實踐合計單元（項目）1：Python編程基礎(chǔ)從鍵盤接受IP地址，要檢驗IP地址合法性1.1基本數(shù)據(jù)類型字符串概念列表概念元組概念字典概念字符串的使用列表的使用元組的使用字典的使用介紹當(dāng)前各種流行的編程語言，讓同學(xué)意識到中國在工業(yè)軟件上的差距112判斷IP地址類別（A、B、C類）的程序1.2程序流程控制條件判斷語句循環(huán)控制語句條件判斷語句的使用循環(huán)控制語句的使用112單元（項目）2：函數(shù)和文件操作編寫函數(shù)，統(tǒng)計字符串中的數(shù)字、字母等的個數(shù),以數(shù)組形式返回2.1函數(shù)函數(shù)的概念函數(shù)的參數(shù)函數(shù)的使用函數(shù)參數(shù)的使用112讀取網(wǎng)絡(luò)配置，保存到另一文件2.2文件操作文件的概念文件的讀寫方式文件的打開、關(guān)閉對文件進(jìn)行讀寫112單元（項目）3：面向?qū)ο蠛彤惓Ｌ幚矶x網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并派生路由器、交換機(jī)子類3.1面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蟾拍铑?、實例和方法概念封裝、繼承與多態(tài)概念成員保護(hù)和訪問限制概念面向?qū)ο蟮木幊?12處理telnet失敗3.2異常處理異常的概念異常捕獲異常處理112單元（項目）4：數(shù)據(jù)格式對XML文件進(jìn)行解析4.1XML解析XML數(shù)據(jù)格式對XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解析一流產(chǎn)商做標(biāo)準(zhǔn)，我國要努力在標(biāo)準(zhǔn)上有話語權(quán)112對JSON文件進(jìn)行解析4.2JSON解析JSON數(shù)據(jù)格式對JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行解析112單元（項目）5：網(wǎng)絡(luò)自動化模塊-telnetlib使用telnetlib模塊連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備5.1telnetlib模塊基礎(chǔ)telnetlib模塊基礎(chǔ)知識telnetlib模塊連接、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備介紹開源社區(qū)，目前課程是使用社區(qū)他人的貢獻(xiàn)，鼓勵同學(xué)們?yōu)樯鐓^(qū)做貢獻(xiàn)，提高我國程序員的地位112使用telnetlib配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備5.2使用telnetlib配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Telnetlib模塊進(jìn)階知識使用telnetlib配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實戰(zhàn)112單元（項目）6：網(wǎng)絡(luò)自動化模塊-paramiko使用paramiko模塊登錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備6.1paramiko模塊基礎(chǔ)paramiko模塊基礎(chǔ)知識paramiko模塊連接、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112使用paramiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備6.2使用paramiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Paramiko模塊進(jìn)階知識使用paramiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實戰(zhàn)112單元（項目）7：網(wǎng)絡(luò)自動化模塊-netmiko使用netmiko模塊登錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備7.1netmiko模塊基礎(chǔ)netmiko模塊基礎(chǔ)知識netmiko模塊連接、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112使用netmiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備7.2使用netmiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Netmiko模塊進(jìn)階知識使用netmiko配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實戰(zhàn)112單元（項目）8：網(wǎng)絡(luò)自動化模塊-pysnmp使用pysnmp模塊連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備8.1pysnmp模塊基礎(chǔ)pysnmp模塊基礎(chǔ)知識pysnmp模塊連接、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112使用pysnmp監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)8.2使用pysnmp監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)Pysnmp模塊進(jìn)階知識使用pysnmp配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實戰(zhàn)112單元（項目）9：NETCONF協(xié)議使用NETCONF獲取設(shè)備配置9.1netcong協(xié)議基礎(chǔ)netconf基礎(chǔ)知識NETCONFSchema自動化配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一流產(chǎn)商做標(biāo)準(zhǔn)，我國要努力在標(biāo)準(zhǔn)上有話語權(quán)112使用netconf配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備9.2使用netconf配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備YANG數(shù)據(jù)建模語言NETCONFYANG自動化配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112單元（項目）10：RESTCONF協(xié)議使用restconf獲取設(shè)備配置10.1restconf模塊基礎(chǔ)RESTCONF協(xié)議基礎(chǔ)RESTCONF模塊連接、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112使用restconf配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備10.2使用restconf配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備OPS基礎(chǔ)使用RESTCONF配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實戰(zhàn)112單元（項目）11：Ansible安裝與配置安裝Ansible11.1Ansible安裝ansible架構(gòu)ansible安裝介紹自動化運維軟件的情況，鼓勵同學(xué)們使用和改進(jìn)過程軟件的質(zhì)量112配置Ansible11.2Ansible配置ansible配置文件ansible配置112單元（項目）12：Playbooks核心語法使用Ansible中的變量12.1變量全局變量資產(chǎn)變量劇本變量內(nèi)置變量變量的使用112使用Ansible控制語句12.2控制語句條件控制語句循環(huán)控制語句任務(wù)執(zhí)行控制控制語句的使用112單元（項目）13：Playbooks實戰(zhàn)使用Playbook配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備13.1Playbooks實戰(zhàn)1Playbooks概念Playbooks的使用11213.2Playbooks實戰(zhàn)2Playbooks實戰(zhàn)：配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備112單元（項目）14：復(fù)習(xí)、考試14.1復(fù)習(xí)網(wǎng)絡(luò)自動化運維相關(guān)模塊20214.2實操考試實操考試022學(xué)時總計:56學(xué)時282856六、實施建議（一）課程團(tuán)隊本課程負(fù)責(zé)人由學(xué)術(shù)造詣深厚、教學(xué)經(jīng)驗豐富、教學(xué)特色鮮明、具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)的教師擔(dān)任，并建立職稱、學(xué)歷、年齡等結(jié)構(gòu)合理的專兼結(jié)合的“雙師型”教學(xué)團(tuán)隊，每40人的標(biāo)準(zhǔn)班配備一名任課教師。專任教師應(yīng)具有高校教師資格，計算機(jī)相關(guān)專業(yè)本科以上學(xué)歷，半年以上企業(yè)行業(yè)相關(guān)經(jīng)歷，具有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)工作經(jīng)歷或雙師資格優(yōu)先。兼職教師應(yīng)具有計算機(jī)相關(guān)?？埔陨蠈W(xué)歷，兩年以上企業(yè)行業(yè)相關(guān)經(jīng)歷。（二）教學(xué)條件1.硬件設(shè)施：支撐實驗實訓(xùn)、仿真教學(xué)、數(shù)字化實訓(xùn)、遠(yuǎn)程實時教學(xué)等技術(shù)的硬件資源充足。2.軟件設(shè)施：擁有先進(jìn)、齊備的可支撐課程教學(xué)的軟件系統(tǒng)。（三）教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法采用任務(wù)驅(qū)動法，以學(xué)生為中心，做中學(xué)、做中教。引入遞進(jìn)拓展教學(xué)環(huán)節(jié)，給學(xué)生更多的思考空間，讓學(xué)生在基本任務(wù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行擴(kuò)展和進(jìn)階，充分鍛煉學(xué)生設(shè)計能力，又有利于學(xué)生根據(jù)自身情況進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在遞進(jìn)拓展的基礎(chǔ)上分層次教學(xué)，將必須掌握的基本任務(wù)作為必做項目，將要求更高的擴(kuò)展任務(wù)作為選做項目，學(xué)生根據(jù)自身的情況來選擇完成。在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，采用小組教學(xué)法，實現(xiàn)組內(nèi)互助、組間互助，對于基本項目，由組長負(fù)責(zé)組內(nèi)或組間交流，共同完成，以小組為單位計分，拓展項目按照組間合作方式，個人計分，這種課堂教學(xué)管理方式，極大地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并督促學(xué)生互相學(xué)習(xí)、互相幫助，營造了很好的課堂學(xué)習(xí)氣氛。2.教學(xué)手段采用線上線下混合式教學(xué)模式，把一次課分成課前、課中、課后三個階段，課前學(xué)生根據(jù)任務(wù)進(jìn)行線上“五步學(xué)習(xí)法”自主學(xué)習(xí)和仿真實訓(xùn)，通過網(wǎng)絡(luò)與老師交流；課中教師主要針對課前學(xué)習(xí)存在的問題及重點難點集中講授，并開展學(xué)生實操、互動討論、遞進(jìn)拓展和小結(jié)測驗等活動，達(dá)到運用知識、內(nèi)化知識的目的；課后進(jìn)行在線作業(yè)和輔導(dǎo)等活動。利用仿真軟件或者虛擬機(jī)仿真網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，大大減少學(xué)生搭建實訓(xùn)環(huán)境的時間，把注意力放在編程上。（四）教學(xué)資源開發(fā)與利用1.教材選用王印.網(wǎng)絡(luò)工程師的Python之路：網(wǎng)絡(luò)運維自動化實戰(zhàn)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2020年10月.教材基于思科設(shè)備和技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)工程師的角度出發(fā)，以Python3.8為主，從Python的安裝到基礎(chǔ)和進(jìn)階知識，再到Python在網(wǎng)絡(luò)運維中的實戰(zhàn)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)工程師必須掌握的Python第三方模塊，所有內(nèi)容均為網(wǎng)絡(luò)工程師量體裁衣，讓完全零基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)工程師能夠快速上手并掌握Python這門編程語言，將網(wǎng)絡(luò)運維自動化技術(shù)運用在日常工作中，在提高工作效率的同時，提升職場競爭力。本書所有內(nèi)容均由作者精選，只講解對網(wǎng)絡(luò)工程師有用的Python知識，讓讀者在網(wǎng)絡(luò)運維自動化技術(shù)學(xué)習(xí)的道路上少走一些彎路。2.參考資料[1]鄭征.Python自動化運維快速入門（第2版）[M].清華大學(xué)出版社,2021年06月.3.資源開發(fā)與利用表2教學(xué)資源一覽表資源類型資源名稱數(shù)量基本要求及說明基本教學(xué)資源教學(xué)課件（個）16每教學(xué)任務(wù)配備1個以上教學(xué)課件教學(xué)教案（個）28每次課1個教學(xué)任務(wù)，每教學(xué)任務(wù)配備1個教案微視頻（個/分鐘）數(shù)量≧40個時長≧400分鐘2-4學(xué)分課程：每個學(xué)分配備10個以上教學(xué)視頻、教學(xué)動畫等微視頻，每個學(xué)分微視頻時常不少于100分鐘；習(xí)題庫（道）≧1752-4學(xué)分課程：每個教學(xué)任務(wù)配備習(xí)題，每個學(xué)分配備的習(xí)題不少于50道，其中，開放式/非標(biāo)準(zhǔn)答案測驗題、案例題等綜合應(yīng)用題不少于20%。每個習(xí)題均要提供答案及解析（五）教學(xué)評價1.教學(xué)評價思路課程以學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量為導(dǎo)向，結(jié)合課程知識、技能、素質(zhì)要求，探索形成了教師、行業(yè)企業(yè)專家、學(xué)生評價主體相結(jié)合，線上線下相結(jié)合，診斷性評價、過程性評價、終結(jié)性評價、增值性評價相結(jié)合的考核與評價模式。2.評價內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)表3教學(xué)評價說明考核方式過程性考核（50分）終結(jié)性考核（50分）增值性評價（10分）平時考勤任務(wù)訓(xùn)練綜合設(shè)計網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)期末考試（開卷）大賽獲獎、職業(yè)資格證書（畢業(yè)資格以外的）獲取等