基于云計(jì)算虛擬化技術(shù)的高職網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)資源庫建設(shè)

王洪濤

（吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林市 132021）

一、發(fā)展動態(tài)

近兩年來隨著云計(jì)算虛擬化和大數(shù)據(jù)技術(shù)的飛速發(fā)展，在線課程平臺也緊隨其后同時產(chǎn)生了多樣化的特征。按資源可以分為實(shí)訓(xùn)資源、課程資源兩類。按發(fā)布方式可以分為大規(guī)模在線和小規(guī)模私有兩種方式。其中MOOC和SPOC兩種教學(xué)方式應(yīng)用比較廣泛。目前應(yīng)用的平臺有：慕課中國、中國大學(xué)MOOC平臺、智慧樹、云課堂智慧職教、實(shí)驗(yàn)樓、實(shí)驗(yàn)吧等。前4個平臺課程資源為主，后2個平臺以在線實(shí)訓(xùn)環(huán)境為主。即具有課程資源又具有在線實(shí)訓(xùn)環(huán)境的綜合性平臺沒有。

二、基于云計(jì)算虛擬化技術(shù)的高職網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)資源庫建設(shè)目標(biāo)

基于云計(jì)算的虛擬化實(shí)訓(xùn)平臺（CVTP）為高職教育提供了豐富靈活的硬件教學(xué)資源。虛擬化的運(yùn)算資源和存儲資源可以為高職院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供豐富的實(shí)訓(xùn)環(huán)境：軟件編譯環(huán)境、應(yīng)用軟件環(huán)境、操作系統(tǒng)環(huán)境。同時還可以為一些特殊的應(yīng)用環(huán)境（全國高職院校信息類職業(yè)技能大賽、教師科研環(huán)境等）提供高性能的虛機(jī)。最后由于云計(jì)算虛擬化的結(jié)構(gòu)特性可以使課程資源共享度和使用便利度更高。對高職院校的教育教學(xué)進(jìn)行分析，以高職網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)資源庫建設(shè)為例，建設(shè)目標(biāo)如下：

（一）構(gòu)建能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器等）配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

（二）構(gòu)建能夠進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

（三）構(gòu)建能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全攻防演練的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

（四）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)資源庫。

（五）構(gòu)建生態(tài)性的學(xué)習(xí)資源庫。

三、資源庫建設(shè)方案

（一）服務(wù)器集群搭建

在構(gòu)建具體的實(shí)訓(xùn)環(huán)境、課程資源之前首先要搭建服務(wù)器集群以提供算力和存儲資源。

根據(jù)學(xué)院的實(shí)際資源需求量（4個教學(xué)班，120人）進(jìn)行選擇設(shè)備。服務(wù)器選用5臺Dell PowerEdge R940xa四路機(jī)架式服務(wù)器。CUP選用Intel Xeon Scalable8180（28核心，56線程）。存儲選用1臺Dell EMC PowerMax 8000，提供1500萬IPOS和配備100T SSD存儲?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用3臺華為S5731。選用華為FusionCompute云計(jì)算平臺軟件對服務(wù)器資源進(jìn)行整合和資源再分配。

（二）構(gòu)建能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器等）配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器等）配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境可以采用兩種方式，一種是在現(xiàn)有操作系統(tǒng)上安裝設(shè)備模擬器，然后通過模擬器進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。另外一種方式是采用輕量化云容器docker直接安裝模擬器應(yīng)用軟件。兩種方式均可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)、路由器等）配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。

（三）構(gòu)建能夠進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境

構(gòu)建各種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配置的實(shí)訓(xùn)環(huán)境和設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)環(huán)境基本相同，同樣可以采用兩種方式，一種是在FusionCompute云計(jì)算平臺上創(chuàng)建VM（虛擬機(jī)）安裝對應(yīng)實(shí)訓(xùn)操作系統(tǒng)（OS）。常見的操作系統(tǒng)均可以采用這種方式安裝，如Windows server、Linux、蘋果的OS系統(tǒng)。但是需要注意的是物理設(shè)備的資源是否足夠，否則會造成系統(tǒng)的卡頓甚至崩潰。另外一種方式也是采用輕量化云容器docker安裝各種操作系統(tǒng)。

（四）構(gòu)建能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全攻防演練的實(shí)訓(xùn)環(huán)境

同樣這個可以通過創(chuàng)建虛擬機(jī)來安裝各種系統(tǒng)，但隔離和保護(hù)各個用戶的實(shí)訓(xùn)環(huán)境是搭建該部分的最大難點(diǎn)。這里我們可以通過SDN實(shí)現(xiàn)虛擬化后網(wǎng)絡(luò)區(qū)域隔離。同時為了進(jìn)一步保障該部分的可用性，做好各個系統(tǒng)備份鏡像與狀態(tài)快照，以防系統(tǒng)出現(xiàn)問題后的快速恢復(fù)。

（五）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)資源庫

建設(shè)MOOC方式的教學(xué)平臺，教師將課程資源上傳到平臺上，如課程教程，演示視頻，課程PPT等。但該部分與傳統(tǒng)在線教學(xué)平臺的不同之處在于在教學(xué)資源旁邊引入基于云計(jì)算的虛擬化實(shí)訓(xùn)環(huán)境（屏幕分為兩部分，左邊為教學(xué)內(nèi)容，右邊為在線的實(shí)訓(xùn)環(huán)境）。

（六）構(gòu)建生態(tài)性的學(xué)習(xí)資源庫

建設(shè)生態(tài)性的學(xué)習(xí)平臺。搭建論壇或搜索引擎方式的學(xué)習(xí)網(wǎng)站。學(xué)生可以在網(wǎng)站上討論一些學(xué)習(xí)內(nèi)容或查找一些問題的答案。同時也可以回答其他人提出的問題。通過與學(xué)校的學(xué)分機(jī)制關(guān)聯(lián)，刺激學(xué)生的活躍度。

四、對該資源庫的使用效果分析

經(jīng)過一年的建設(shè)，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器集群實(shí)現(xiàn)了運(yùn)算資源與存儲資源的統(tǒng)一分配與管理。實(shí)訓(xùn)環(huán)境方面，實(shí)現(xiàn)了華為模擬器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攻防環(huán)境等的在線應(yīng)用。課程資源方面，上傳課程教程3個，操作演示視頻168個，課程PPT120個。學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺上發(fā)布問題1220個，回答2300次，討論6850次。從該資源庫使用情況看：可以有效提高學(xué)院實(shí)訓(xùn)設(shè)備的使用率和管理效率。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度也比之前有較大的進(jìn)步。

基于云計(jì)算虛擬化技術(shù)的高職網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)資源庫建設(shè)采用了實(shí)訓(xùn)資源和課程資源共構(gòu)成資源庫的方式。通過該方案建設(shè)的實(shí)訓(xùn)資源可以有效提高其使用率和管理效率。課程資源與實(shí)訓(xùn)資源相融合，高職學(xué)生可以一邊學(xué)習(xí)一邊進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)效性和積極性得到了極大的提高。