職業(yè)技術學校云計算技術應用《云計算基礎架構(gòu)平臺應用》課程標準

《云計算基礎架構(gòu)平臺應用》課程標準課程代碼[540306] 課程類別[專業(yè)核心課]學分[6.0] 學時[96]開課部門[信息工程系]適用專業(yè)[云計算技術應用]制定人[XXX]制定日期[202X年7月]審核人[XXX] 審核日期[202X年7月]一、課程性質(zhì)與任務本課程是云計算技術應用專業(yè)實訓課程，主要通過對云計算基礎架構(gòu)平臺OpenStack的部署和運維來加強學生對本專業(yè)的認識和理解。本課程是針對根據(jù)企業(yè)用戶實際的需求，借助于云平臺技術來實現(xiàn)日常的辦公和生產(chǎn)。課程為培養(yǎng)云計算的基礎安裝與調(diào)試及運維管理崗位所需工作技能而開設的課程。課程為培養(yǎng)云計算高素質(zhì)技能型應用人才提供保障。本課程旨在培養(yǎng)學生對云計算基礎平臺的靈活應用能力，部署能力，故障的運維能力，滿足企業(yè)的日常的需求，保證云計算基礎平臺的運行正常。二、課程目標（一）總體目標通過對openstack架構(gòu)體系以及系統(tǒng)搭建的授課，使學生了解基本的云計算平臺的架構(gòu)體系以及網(wǎng)絡架構(gòu)體系，學習openstack各種api的使用以及虛擬機鏡像的使用積極操作，對虛擬機的創(chuàng)建、使用、備份以及負載均衡等常用技術做到融會貫通，為以后做好云計算運維工作打好理論以及實際操作的基礎。1.知識目標能夠了解openstack體系架構(gòu)。掌握openstack的基本組成模塊以及功能。掌握openstack各個組件配置文件的含義以及配置要求。掌握openstack的網(wǎng)絡組織架構(gòu)熟悉提供商網(wǎng)絡與自主網(wǎng)絡的區(qū)別。掌握openstack各個組件api的操作2.技能目標能夠根據(jù)用戶的需求設計合理的系統(tǒng)架構(gòu)。能夠進行云平臺的租戶、用戶和權限管理。能夠制作和管理系統(tǒng)鏡像。能夠設計網(wǎng)絡拓撲圖，并搭建云平臺網(wǎng)絡；能夠進行虛擬機的創(chuàng)建和使用。能夠根據(jù)需求合理選擇存儲組件。能夠?qū)υ破脚_進行監(jiān)控，使用編配服務。能夠通過平臺部署企業(yè)的站點和服務。能夠根據(jù)根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)部署高可用的環(huán)境3.素質(zhì)目標通過對openstack課程的學習掌握云計算的發(fā)展歷史以及軟件的組織架構(gòu)體系。通過理論學習掌握云計算的基礎架構(gòu)體系以及跟虛擬化的結(jié)合關系。通過課程的實際操作，培養(yǎng)學生綜合應用知識的能力，提高學生的實際動手能力及自學興趣。通過分組完成項目任務，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。通過腳本的分析以及配置文件的分析讓學生具備分析能力能夠閱讀基本的技術文檔。三、課程設計（一）課程設計思路本課程以“企業(yè)云構(gòu)建和高可用運維”項目為主線，通過完成企業(yè)云計算平臺系統(tǒng)分析、系統(tǒng)部署、用戶認證管理、網(wǎng)絡創(chuàng)建與管理、鏡像創(chuàng)建、虛擬化服務等典型工作任務，同時部署企業(yè)日常的數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)頁服務，主要訓練企業(yè)云的架構(gòu)設計、網(wǎng)絡設計、系統(tǒng)部署和使用和運維能力，在此基礎之上構(gòu)建高可用環(huán)境，維持企業(yè)的正常的生產(chǎn)和辦公。本門實訓課程著重培養(yǎng)學生的云計算平臺搭建、安裝與調(diào)試及運維管理能力。項目設計由簡單到復雜、逐層深入，將知識與項目任務相結(jié)合，實現(xiàn)理論實踐一體化，工作學習一體化。課程圍繞項目任務展開，達到教學做一體的目的，培養(yǎng)學生的云計算管理和維護的綜合能力。（二）課程內(nèi)容與教學要求1.課時分配表序號項目模塊項目任務知識點參考學時1系統(tǒng)架構(gòu)設計根據(jù)用戶要求選擇合適的架構(gòu)網(wǎng)絡架構(gòu)設計云平臺系統(tǒng)架構(gòu)設計節(jié)點功能設計122認證服務創(chuàng)建企業(yè)用戶租戶和權限綁定創(chuàng)建企業(yè)員工用戶賬號創(chuàng)建員工工作組別綁定員工的權限63基礎控制服務制作辦公使用的鏡像制作Window/Centos系統(tǒng)鏡像啟動和維護實例創(chuàng)建使用的Windows、Linux等鏡像三種服務的服務流程和工作機制三種服務的基本操作及常見運維104網(wǎng)絡服務為員工的主機互通創(chuàng)建網(wǎng)絡環(huán)境為站點創(chuàng)建負載環(huán)境實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離網(wǎng)絡服務Neutron的創(chuàng)建方法創(chuàng)建負載均衡的環(huán)境85虛擬化服務提升企業(yè)的kvm管理的能力KVM管理工具的安裝KVM管理工具的使用KVM虛擬化技術的實現(xiàn)方法KVM虛擬機啟動、刪除、控制、監(jiān)控等操作86存儲服務保證企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)安全性，創(chuàng)建后端存儲環(huán)境Cinder、Swift的概念云平臺中的Cinder云硬盤服務Swift內(nèi)部的運行算法和備份的機制Cinder的基本操作Swift的基本操作三種存儲之間的關系87高級控制服務為企業(yè)員工啟動實例創(chuàng)建批量模板監(jiān)控內(nèi)部的平臺的運行環(huán)境，保證可用和安全Heat組件的功能、架構(gòu)Heat模板的編寫方法編配服務、棧、模板的概念編寫Shell腳本實現(xiàn)平臺監(jiān)控88項目綜合實訓一OpenStack高可用案例部署OpenStack平臺安裝負載均衡。WordPress博客應用部署。eCommerce電子商務應用部署169項目綜合實訓二構(gòu)建持續(xù)化集成安裝Docker環(huán)境設置本地為容器倉庫搭建git服務環(huán)境Jenkins服務安裝部署1610復習與考試整體回顧課程講解內(nèi)容復習考試42.任務設計任務一系統(tǒng)架構(gòu)設計學時12學習目標：知識目標掌握網(wǎng)絡架構(gòu)掌握云平臺系統(tǒng)架構(gòu)設計掌握節(jié)點功能能力目標能夠熟悉平臺組織架構(gòu)設計能夠闡述openstack的組織架構(gòu)以及理論素質(zhì)目標培養(yǎng)學生的云計算基礎理論體系以及網(wǎng)絡體系。課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1云計算發(fā)展歷史以史為鏡；歷史發(fā)展面授：教手法：任務驅(qū)動法2云計算理論架構(gòu)云計算分層理論面授：講授法；任務驅(qū)動法3Openstack組織架構(gòu)Openstack分層架構(gòu)面授：講授法；任務驅(qū)動法4節(jié)點功能Api命令操作面授：講授法；任務驅(qū)動法任務二認證服務學時6學習目標：知識目標 掌握認證服務的理論基礎 掌握認證服務的存儲結(jié)構(gòu) 掌握認證服務的認證流程能力目標 掌握認證服務的數(shù)據(jù)庫操作以及查看 掌握認證服務的api操作素質(zhì)目標培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)庫操作以及認證服務的api操作。課程德育目標：激發(fā)學生的自學以及問題處理能力教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1認證服務的組織架構(gòu)如何自學面授；講授法；任務驅(qū)動法2認證服務的api操作如何處理bug面授：講授法；任務驅(qū)動法任務三基礎控制服務學時10學習目標：知識目標 掌握鏡像的獲取 掌握鏡像的上傳 啟動和維護虛擬機能力目標 掌握openstack官方鏡像的獲取 掌握api操作虛擬機素質(zhì)目標培養(yǎng)學生的動手能力以及英文文檔的閱讀能力課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1官方鏡像的獲取英文文檔閱讀面授；講授法2虛擬機的操作Api的使用面授；講授法任務四網(wǎng)絡服務學時8學習目標：知識目標 了解提供商網(wǎng)絡 了解自主網(wǎng)絡 了解網(wǎng)絡連接方式以及架構(gòu)能力目標 能夠創(chuàng)建提供商網(wǎng)絡能夠床架私有網(wǎng)絡素質(zhì)目標培養(yǎng)學生二級三級命令的查找以及命令手冊的使用課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1提供商網(wǎng)絡國家網(wǎng)絡技術的發(fā)展面授；講授法2自主網(wǎng)絡國家網(wǎng)絡安全的重要性面授；講授法任務五虛擬化服務學時8學習目標：知識目標 了解kvm的使用 了解kvm的安裝 了解什么叫內(nèi)核虛擬化能力目標 能夠安裝kvm能夠使用kvm創(chuàng)建虛擬機素質(zhì)目標能夠了解kvm的底層邏輯以及l(fā)ibvirt的使用。課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1Kvm的安裝虛擬化技術的發(fā)展以及中國虛擬化的應用面授；講授法2Kvm的使用虛擬化技術與國家技術發(fā)展面授：講授法；任務驅(qū)動任務六存儲服務學時8學習目標：知識目標 了解什么是塊存儲 了解什么是對象存儲能力目標 能夠創(chuàng)建存儲塊以及存儲對象素質(zhì)目標培養(yǎng)學生的對象存儲操作能力。課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1塊存儲了解存儲塊面授；講授法2對象存儲了解對象存儲跟百度網(wǎng)盤面授：講授法任務七高級控件學時8學習目標：知識目標 了解什么是模板yml 了解什么是系統(tǒng)監(jiān)控能力目標 能夠使用以及編寫模板課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1Heat模塊的使用了解配置文件技術面授；講授法2系統(tǒng)監(jiān)控了解當前國內(nèi)主流技術發(fā)展面授：講授法任務八項目綜合實訓一學時16學習目標：知識目標學會創(chuàng)建neutron-lbaas-agnet負載均衡服務；學習heat模板創(chuàng)建WordPress應用；學習heat模板創(chuàng)建eCommerce應用；學習解heat模板完成應用的自動伸縮管理；能力目標 測試負載均衡服務；heat模板創(chuàng)建eCommerce應用；課程德育目標：具備良好的職業(yè)道德；具備良好的團隊協(xié)作能力；具備良好的溝通與交流能力教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1OpenStack高可用案例部署了解負載均衡技術面授；講授法任務九項目綜合實訓二學時16學習目標：知識目標Rancher管理平臺的安裝能力目標 熟悉各個應用服務部署課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1構(gòu)建持續(xù)化集成自動化運維的優(yōu)勢面授；講授法任務十復習考試學時4學習目標：知識目標回顧所有講解知識點課程德育目標：激發(fā)學生學習興趣教學內(nèi)容選擇與安排：序號授課內(nèi)容思政元素與融入點授課形式與教學方法備注1整體回顧課本知識了解當前國內(nèi)主流技術發(fā)展面授：講授法四、課程實施（一）教學方法建議課程由校企共同承擔，采用課堂講授與實踐結(jié)合的一體化授課方式。根據(jù)課程教學內(nèi)容和學生特點，以“任務驅(qū)動教學法”為基礎組織教學。具體教學實施中靈活運用項目教學、演示教學、案例分析、分組討論、角色扮演、翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學方法，通過這些方法逐漸培養(yǎng)學生的“職業(yè)素養(yǎng)”，提高和完善學生的“職業(yè)能力”。教學過程中，根據(jù)當代教育理念，運用現(xiàn)代教育技術，綜合運用多媒體教學、虛擬仿真教學、視頻教學、實物教學、現(xiàn)場教學、網(wǎng)絡教學等多種先進的信息化教學技術手段優(yōu)化教學過程，提高教學質(zhì)量和效率。教學方法和手段的立體化在教學過程中把“粉筆+黑板+ppt”的平面教學手段和單向“注入式”的教學方法，拓展為立體的、多層面的教學方法手段。項目任務采用選擇性任務、自主性任務等靈活性方式，尤其是利用網(wǎng)絡課程與網(wǎng)絡新媒體來充分調(diào)動學生的積極性與自主性，營造立體化、交互式的教學情境。（二）師資條件要求任職教師需熟悉云計算專業(yè)的相關知識，具有云計算、網(wǎng)絡方面相關理論及實踐能力。在授課過程中重點培養(yǎng)學生持續(xù)學習、獨立解決問題、職業(yè)道德和責任心、合作意識、交流和溝通的職業(yè)能力。（三）教學條件基本要求主要包括：多媒體教室，電腦vmware-workstation虛擬化軟件、crt遠程軟件、internet互聯(lián)網(wǎng)、單臺配置內(nèi)存：8G、CPU：2核支持虛擬化、磁盤：100G以上，單臺支持1個學生。（四）教學資源基本要求1.教材的選用與編寫：教材名稱：《云計算基礎架