虚拟化与网络存储技术教学大纲

1、 虚拟化与网络存储技术课程教学大纲 # #课程编号:适用专业：计算机应用、网络技术 # #课程类型：专业课课程性质：必修课 # #课程学时：60课程学分：4 # 课程定位虚拟化与网络存储技术是计算机应用、计算机网络技术专业和云计算相关专业方向的一门专业必修课，主要培养学生面向虚拟化存储技术的架构、运营、维护岗位的核心职业能力和职业素质，是一门面向职业岗位的技术应用类课程。目前、国内外主流云计算基础设施提供商在底层实现上基本依赖Openstack平台实现，Openstack平台的实现相对复杂，需要学生对Linux虚拟化、隔离技术、软件定义网络SDN,常见的分布式存储技术有深刻的理解。本课程即以开

2、源的LinuxKvm.软件定义网络Sdn、Linux下传统的存储技术（Raid、Lvm.Iscsi、Nfs）、常见的主流分布式存储技术（Hdfs、Glusterfs、Lustre、Moosefs、Ceph）、Docker容器等框架为主要教学载体，对各个知识点进行详细介绍，理论和实践相结合的方式培养学生对虚拟化技术、软件定义网络技术、分布书存储技术、容器技术的架构能力、设施能力，为后续学习开源云计算Openstack框架提供坚实的基础。虚拟化与网络存储技术课程的前导课程有服务器硬件基础、计算机网络基础、数据库、Linux操作系统、Shell编程等。学生在前序课程中所学到的知识和积累的经验为本课程

3、的学习奠定了知识和技能的基础。本课程的学习对于培养和促进学生职业能力的形成起着重要作用，为学生进行后续的企业顶岗实习培养了必备的岗位能力。二、课程目标本课程的教学目标是：了解目前主流的虚拟化技术方向，掌握linux平台下虚拟化技术架构；掌握常见Libvirt.Virt-ManagerT具的安装、配置；掌握软件定义网络中虚拟交换机openvswitch安装、配置、OVS创建VLAN虚拟二层环境配置、OVS创建GRE隧道网络、Netnamespace隔离、brctl网桥；了解传统的存储技术（Raid.Lvm.Iscsi、Nfs),会在linux环境下进行配置、测试；掌握分布式存储技术(Hdfs、G

4、lusterfsLustre、Moosefs.Ceph)架构、安装配置、测试；掌握容器docker技术的架构部署、容器管理、镜像管理、仓库管理等。1知识目标通过本课程的学习，学生能够实现openstack系统进行管理维护的能力。包括掌握linux平台下虚拟化技术架构；掌握常见Libvirt.Virt-ManagerT具的安装、配置；掌握软件定义网络中虚拟交换机openvswitch安装、配置、OVS创建VLAN虚拟二层环境配置、OVS创建GRE隧道网络、Netnamespace隔离、brctl网桥配置。了解传统的存储技术(Raid.Lvm、Iscsi、Nfs),会在linux环境下进行配置、测

5、试；掌握分布式存储技术(Hdfs、GlusterfSxLustre、Moosefs、Ceph)架构、安装配置、测试；掌握容器docker技术的架构部署、容器管理、镜像管理、仓库管理。能力目标熟悉Linux命令行管理、网络管理、进程管理、软件包管理等，能熟练在linux环境下对虚拟化、存储平台中出现的配置进行文件修改、网络模式切换，系统集成测试。能够根据虚拟化平台建设要求，在linux环境下安装、配置，管理集群。能够根据虚拟化网络平台的要求，对平台网络进行规划、设计。能够根据存储扩展的特点和根据用户的要求，部署适合平台存储的分布式存储系统。能够根据用户需求部署docker平台、对镜像、容器，仓库

6、进行集成管理。素质目标通过小型项目驱动实践任务，培养学生实际动手能力、自我学习的能力；通过分组完成中型项目任务，培养学生团队协作精神，锻炼学生沟通交流、自我学习的能力；通过企业制定的规范、专业的项目实践管理活动过程，培养学生形成规范的操作习惯、养成良好的职业行为习惯。三、课程设计设计理念虚拟化与网络存储技术课程以服务器、云计算运行与维护管理人员的职业能力需求为导向，参考职业资格要求，为学生参加相关云计算方向、网络服务器认证考试设计相应教学内容，采用理论与实践一体化教学，为学生可持续职业发展能力提供支持。设计思賂理论与实践相结合，融教学做”为一体在课程建设的实践中，我们认识到虚拟化与网络存储技术

7、不能仅仅停留在简单的会使用操作的层面，而应结合职业岗位工作性质，分解职业能力的要求，以职业能力培养为重点，合理整合能力模块，釆取理论与实践的一体化教学方法，组织课程的教学。在教学内容的选择上，突破传统的操作系统理论教学中按照学科体系来组织教学的模式，结合职业岗位实际工作任务所需的知识、能力、素质要求来确定教学内容。参考职业资格要求，进行课程内容的设计根据服务器、云计算运维相关岗位和认证的要求，是进行虚拟化与网络存储技术课程开发的重要依据。在课程开发中，我们融入了企业认证云计算方向要求合理选择教学内容。引进第三方认证，提升学习效果目前，我院已与联想集团、南京第五十五研究所、华为等合作开展服务器运

8、维、云计算相关课程教学，参考并融入上述企业认证培训课程、教学大纲、培训教材、课时安排等进行教学和培训，组织学生参加认证考试，提升学生的学习效果。、课程内容与学时分配序号课程内容名称单元名称课时理论+实践1项目1:常见虚拟化技术介绍及LinuxQomu-kvm常见虚拟化技术介绍Qomu-kvm虚拟化环境搭建Qomu-img生产虚拟机硬盘2Qomu-kvm命令创建虚拟机22项目2：Libvirtvirsh创建虚拟机2virsh命令行工具虚拟机的管2virsh命令行工具网络的管理2virsh命令行工具存储池的管理2virsh命令行工具存储卷的管理23项目3：Virt-manager使用Virt-in

9、stall安装虚拟机并使用Virt-viewer连接桌面2使用virt-manager创建虚拟机2virt-manager管理存储和网络2webvirtmgr安装使用24项目4：网络虚拟化OpenvSwitch安装部署2Netnamospace综合2OVS创建VUN虚拟二层环境2OVS创建GRE隧道网络2brctl搭建Linux网桥25项目5：传统的存储技术磁盘的分区及格式化2逻辑卷组及逻辑卷的管理2搭建nfs服务器2搭建ISCSI环境26项目6：常见的分布式存储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项目7：D

10、ockerDocker安装部署2Docker命令行操作2Dockerfile创建PHP镜像2DockerRegistry的搭建和使用28综合复习综合复习、习题2合计60五、教学设计项目名称：项目1:常见虚拟化技术介绍及LinuxQemu-kvm学时：4教学目标1、了解虚拟化技术的分类2、了解XEN虚拟化技术、KVM虚拟化技术、红帽R1IEV虚拟化系统3、了解VMware、VirtualBox.Hyper-V虚拟化产品的特性4、了解Qemu原理介绍、QomuX具、能够运用qemu相关工具集生产虚拟机硬盘，创建虚拟机教学重点Qomu工具、能够运用qemu相关工具集生产虚拟机硬盘，创建虚拟机学习难点

11、Qomu工具、能够运用qemu相关工具集生产虚拟机硬盘，创建虚拟机项目单元名称主要教学内容任务1XEN虚拟化技术、KVM虚拟化技术、红帽RI1EV虚拟化系统、VMwareVirtualBox.llyper-V虚拟化产品的特性。任务2-任务4Qomu-kvm虚拟化环境搭建.secucrt.vncX具Qomu-img生产虚拟机硬盘、各种类型硬盘类型区别比较Qomu-kvm命令创建虚拟机、创建流程、步骤项目名称：项目2：Libvirt学时：10教学目标1、了解Libvirt架构原理，工具集的使用。2、了解Libvirt配置文件xml的使用，能够根据需要进行配置网络、存储。3、掌握使用virsh创建虚

12、拟机、virsh命令行工具虚拟机的管理。4、virsh命令行工具网络的管理、存储池、存储卷的管理。教学重点使用virsh创建虚拟机、virsh命令行工具虚拟机的管理、virsh命令行工具网络的管理、存储池、存储卷的管理。学习难点使用virsh创建虚拟机、virsh命令行工具虚拟机的管理、virsh命令行工具网络的管理、存储池、存储卷的管理。项目单元名豫主要教学内容任务5virsh创建虚拟机、virsh创建命令、配置文件的使用。任务6虚拟机生金周期全称管理。任务7创建虚拟机桥接网络、仅主机网络、nat模式网络 任务8virsh金令行工具存储池的管理、存储扩展任务9virsh金令行工具存储卷的管理

13、、存储卷的扩展项目名称：项目3:Virt-manager学时：10教学目标1、了解Virt-managerX具集合原理及作用2、掌握Virt-install安装虚拟机并使用Virt-viewer连接桌面3、掌握virt-manager创建虚拟机（KVM上安装CentOS?虚拟机）4、掌握virt-manager管理存储和网络5、掌握webvirtmgr安装和使用教学重点使用Virt-install安装虚拟机、virt-manager创建虚拟机、virt-manager管理存储和网络、webvirtmgr$装和使用学习难点使用Virt-install安装虚拟机、virt-manager创建虚拟机

14、、virt-manager管理存储和网络、webvirtmgr$装和使用项目单元名淋主要教学内容任务10使用Virt-install安装虚拟机并使用Virt-viewer连接桌面任务11使用virt-manager创建虚拟机（KVM上安装CentOS7虚拟机）任务12使用virt-manager管理存储和网络任务13webvirtmgr安装和使用项目名称：项目4：网络虚拟化学时:10教学目标1、了解sdn网络的架构原理2、掌握OpenvSwitch安装、配置3、掌握Netnamespace综合使用4、掌握OVS创建VLAN虚拟二层环境配置5、掌握OVS创建GRE隧道网络、配置6、掌握brctl

15、搭建Linux网桥、测试教学重点Netnamespace综合使用、OVS创建VLAN虚拟二层环境配置、OVS创建GRE隧道网络、配置、学习难点Netnamespace综合使用、OVS创建VLAN虚拟二层环境配置、OVS创建GRE隧道网络、配置项目单元名称主要教学内容任务13OpenvSwitch安装、配置、使用任务14Netnamespace综合实验任务15OVS创建VLAN虚拟二层环境任务16OVS创建GRE隧道网络任务17brctl搭建Linux网桥项目名称：项目5：传统的存储技术学时：8教学目标1、了解传统的存储技术分类、特点2、掌握mdadm工具划分软raid3、掌握磁盘的分区及格式化

16、4、掌握逻辑卷组及逻辑卷的管理5、掌握搭建nfs服务器、ISCSI服务器的搭建和使用。教学重点磁盘的分区及格式化、mdadm工具划分软raid、逻辑卷组及逻辑卷的管理、搭建nfs服务器、ISCSI服务器的搭建学习难点磁盘的分区及格式化、mdadm工具划分软raid、逻辑卷组及逻辑卷的管理、搭建nfs服务器、ISCSI服务器的搭建项目单元名称主要教学内容任务17磁盘的分区及格式化、mdadm工具划分软raid任务18逻辑卷组及逻辑卷的管理任务19搭建nfs服务器任务20搭建ISCSI环境项目名称：项目6：常见的分布式存储学时：10教学目标1、了解分布式系统特点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搭建和使用教学重点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搭建和使用学习难点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搭建和使用项目单元名称主要教学内容任务21HDFS搭建和使用任务22GlusterFS搭建和使用任务23Lustre搭建和使用任务24MooseFS搭建和使用任务25Ceph搭建和使用项目名称：项目7:docker项目8：总复习学时：8+2教学目标1、了解Docker的基本原理2、掌握Docker安装部署、常见命令行工具3、掌握Dockerfile编辑、应用4、掌握DockerRegistry的搭建和使用教学重点Docker安装部署、常见命令行工具、Dockerfile编辑、Registry的搭建和使用应用.Docker学习难点Docker安装部署、常见命令行工具、Dockerfile编辑、Registry的搭建和使用应用.Docker项目单