高校網(wǎng)絡(luò)工程綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革初探

張龍信 黃瓊 文鴻

摘 ?要：隨著市場(chǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才需求的急劇增加，高校網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的綜合實(shí)訓(xùn)的課程教學(xué)改革重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全、集群服務(wù)和云計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)境部署等方向。在新工科背景下，本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行了初步探索。

關(guān)鍵詞：Linux ?綜合實(shí)訓(xùn) ?教學(xué)改革

一、引言

信息技術(shù)的日新月異，綜合實(shí)訓(xùn)是鞏固網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、安全、集群等知識(shí)融合的課程訓(xùn)練?，F(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合能力提出了更高的要求。因此，在綜合實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，練就學(xué)生過(guò)硬的實(shí)踐技能，是培養(yǎng)優(yōu)秀應(yīng)用型人才的重要舉措。

二、綜合實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀

現(xiàn)有高校的綜合實(shí)訓(xùn)雖然在推陳出新，卻依然存在以下問(wèn)題。

（一）學(xué)生的個(gè)體計(jì)算機(jī)水平差異較大。學(xué)生的教育背景各不相同，計(jì)算機(jī)水平參差不齊，導(dǎo)致學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)興趣、動(dòng)手實(shí)踐方面差距明顯。

（二）現(xiàn)有的綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法比較單一。許多高校綜合實(shí)訓(xùn)教師在實(shí)訓(xùn)開(kāi)始時(shí)發(fā)布實(shí)訓(xùn)選題，臨近結(jié)束時(shí)再逐個(gè)檢查驗(yàn)收，實(shí)訓(xùn)過(guò)程中并沒(méi)有很好的跟蹤學(xué)生的進(jìn)展及所遇到的難題。

（三）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容和考核機(jī)制。目前的綜合實(shí)訓(xùn)的考核機(jī)制中依舊采用實(shí)訓(xùn)報(bào)告和實(shí)訓(xùn)成果一起進(jìn)行考核，然而，這種評(píng)價(jià)方式無(wú)法辨別實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的難易度與實(shí)訓(xùn)成績(jī)等級(jí)的關(guān)系。

三、課程改革內(nèi)容

集群環(huán)境的搭建和部署在計(jì)算機(jī)學(xué)科中必須掌握的基本技能之一。是互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生從事云計(jì)算相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和運(yùn)維的常用操作。關(guān)于集群相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：

（一）Squid服務(wù)器的配置。本項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)普通的Squid代理服務(wù)器，需要再瀏覽器中設(shè)置指定的代理路由器，實(shí)現(xiàn)LAN中的PC機(jī)訪問(wèn)外網(wǎng)時(shí)的代理。第二個(gè)是Squid透明代理服務(wù)器，此時(shí)無(wú)須瀏覽器上進(jìn)行任何設(shè)置，通過(guò)透明代理服務(wù)器便可實(shí)現(xiàn)LAN的任意PC機(jī)訪問(wèn)外網(wǎng)。第三個(gè)是反向代理服務(wù)器。通過(guò)反向代理服務(wù)器，當(dāng)外網(wǎng)訪問(wèn)企業(yè)網(wǎng)站時(shí)，可通過(guò)反向代理服務(wù)器將請(qǐng)求分發(fā)到工位的網(wǎng)站服務(wù)器群上以獲得響應(yīng)。第四種是基于反向代理實(shí)現(xiàn)虛擬主機(jī)映射。只需在反向代理服務(wù)器配置的基礎(chǔ)上，在服務(wù)器上配置虛擬主機(jī)和上傳網(wǎng)站到指定目錄并修改好Squid配置文件。

（二）LVS（Linux Virtual Server）負(fù)載均衡。這是基于IP數(shù)據(jù)請(qǐng)求住在均衡調(diào)度機(jī)制。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)上的用戶訪問(wèn)公司的官網(wǎng)時(shí)，Web請(qǐng)求首先到達(dá)公司的外部負(fù)載均衡服務(wù)器，以輪詢調(diào)度算法為例，服務(wù)器將外部的請(qǐng)求平均分發(fā)給Web服務(wù)器群中的所有節(jié)點(diǎn)。LVS常用的三種工作模式是NAT模式、TUN模式和DR模式。

（三）Nginx服務(wù)器。Nginx是非常輕量級(jí)的HTTP服務(wù)器，同時(shí)也是一個(gè)高性能的HTTP服務(wù)器和反向代理服務(wù)器。它以事件驅(qū)動(dòng)方式編寫(xiě)，從而實(shí)現(xiàn)高性能。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)高效的反向代理、負(fù)載均衡。Nginx采用master-slave模型，能夠充分利用SMP的優(yōu)勢(shì)，且能夠減少工作進(jìn)程在磁盤(pán)I/O的阻塞延遲。Nginx支持熱部署，因此啟動(dòng)特別簡(jiǎn)單。正因?yàn)镹ginx的穩(wěn)定性、豐富的模塊庫(kù)、靈活的配置和低系統(tǒng)資源消耗，它在工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，可以基于此展開(kāi)的項(xiàng)目可達(dá)4項(xiàng)以上。

（四）LAMP環(huán)境搭建。LAMP是Linux、Apache、MySQL、PHP的首字母縮寫(xiě)，即把Apache、MySQL以及PHP安裝在Linux系統(tǒng)上，組成一個(gè)環(huán)境來(lái)運(yùn)行PHP的腳本語(yǔ)言。Apache是最常用的Web服務(wù)軟件，而MySQL是比較小型的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。三個(gè)角色可以安裝在一臺(tái)機(jī)器上，也可以分開(kāi)（但httpd和php要部署在同一臺(tái)機(jī)器上）。LAMP環(huán)境即是開(kāi)發(fā)者最常用的環(huán)境，同時(shí)也是服務(wù)器上最常見(jiàn)的需要部署的環(huán)境。此模塊的實(shí)訓(xùn)能充分訓(xùn)練學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Linux學(xué)到的大部分知識(shí)，同時(shí)將Web前端、后臺(tái)以及面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)語(yǔ)言，充分結(jié)合。

（五）Hadoop集群的部署。Hadoop是目前工業(yè)界十分流行的分布式處理框架。也是從事大數(shù)據(jù)分析和運(yùn)維迄今為止最常使用的集群框架之一。在學(xué)習(xí)和從事大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)的第一步便是搭建Hadoop集群。Hadoop集群的部署包含多節(jié)點(diǎn)虛擬機(jī)集群的組建、jdk的安裝、SSH免密碼服務(wù)設(shè)置、hadoop的安裝與基本配置文件的設(shè)置。最后是集群的啟動(dòng)與測(cè)試。此模塊的訓(xùn)練是從面向?qū)ο?、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Linux、數(shù)據(jù)庫(kù)通向云計(jì)算技術(shù)的橋梁。學(xué)生通過(guò)該訓(xùn)練可向云計(jì)算工程師發(fā)展。

（六）Spark集群的部署。Spark是大數(shù)據(jù)處理的快速通用計(jì)算引擎，又稱(chēng)之為內(nèi)存計(jì)算，它是為彌補(bǔ)MapReduce框架處理大數(shù)據(jù)時(shí)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的。Spark又名內(nèi)存計(jì)算。Spark集群需要建立在Hadoop集群的基礎(chǔ)之上，只需在Hadoop集群中安裝Spark安裝包，修改Spark相關(guān)的配置文件即可。Spark集群模塊的訓(xùn)練是培養(yǎng)機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的必經(jīng)之路。

結(jié)語(yǔ)

綜合實(shí)訓(xùn)是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生重要的實(shí)踐課。應(yīng)當(dāng)推陳出新，采用現(xiàn)行工業(yè)界常用的系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)項(xiàng)目作為實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。同時(shí)改革傳統(tǒng)的考核機(jī)制，切實(shí)培養(yǎng)出高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高水準(zhǔn)人才。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

張龍信（1983.11—），男，漢族，籍貫：湖南瀏陽(yáng)，博士，講師，研究方向：大數(shù)據(jù)分析。

通信作者

黃瓊（1986.6—），女，漢族，籍貫：湖南永興，碩士，助教，研究方向?yàn)樽悦襟w運(yùn)營(yíng)。