云计算网络技术教程（项目式微课版）-教案 项目4-构建小型虚拟网络-教学设计

项目4-构建小型虚拟网络《云网络技术项目教程》教学设计课程名称：授课年级：授课学期：教师姓名：年月日课题名称项目4构建小型虚拟化网络计划学时8学时内容分析为提升IT基础设施的运行效率，公司决定在物理服务器上部署虚拟机，在虚拟机上部署各类业务系统和数据库。虚拟机之间需要相互访问，同时需要与外部网络互访。项目经理要求王亮使用名称空间和Veth虚拟网卡构建双机互联网络、使用虚拟网桥构建Flat扁平网络，熟悉各种虚拟网络设备的功能和应用。教学目标及基本要求【知识目标】（1）掌握网络虚拟化的定义。（2）掌握tap/tun与veth虚拟网卡的区别。（3）掌握网络名称空间的作用和配置方法。（4）掌握虚拟网桥的功能。（5）掌握LinuxBridge虚拟网桥的运维方法。（6）掌握虚拟化扁平网络的特点。【技能目标】（1）能够运维tap/tun/veth虚拟网卡。（2）能够使用网络名称空间和veth虚拟网卡模拟双机互联。（3）能够使用LinuxBridge构建扁平虚拟化网络。（4）能够使用虚拟网桥绑定宿主机网卡实现外部网络访问虚拟机。教学重点（1）掌握网络虚拟化的定义。（2）掌握tap/tun与veth虚拟网卡的区别。（3）掌握网络名称空间的作用和配置方法。（4）掌握虚拟网桥的功能。（5）掌握LinuxBridge虚拟网桥的运维方法。（6）掌握虚拟化扁平网络的特点。教学难点（1）能够运维tap/tun/veth虚拟网卡。（2）能够使用网络名称空间和veth虚拟网卡模拟双机互联。（3）能够使用LinuxBridge构建扁平虚拟化网络。（4）能够使用虚拟网桥绑定宿主机网卡实现外部网络访问虚拟机。教学方式教学采用教师课堂讲授为主，结合教学PPT进行讲解教学过程任务1构建双机互联网络任务描述任务4-1网络拓扑在部署虚拟化网络时，需要熟悉各种虚拟网络设备。根据任务4-1网络拓扑显示，在node1服务器上，使用网络名称空间ns1模拟虚拟机1，使用网络名称空间ns2模拟虚拟机2，两台虚拟机通过ns1中的veth11与ns2中的veth12互联。项目经理要求王亮在服务器node1上构建以上网络，配置IP地址，实现两台虚拟机之间的网络互联。逐项讲解以下内容。运维Tap/Tun虚拟网卡使用网络名称空间和Veth网卡模拟双机互联掌握网络虚拟化的定义。掌握tap/tun与veth虚拟网卡的区别。掌握网络名称空间的作用和配置方法。能够运维tap/tun/veth虚拟网卡。能够使用网络名称空间和veth虚拟网卡模拟双机互联。进行重点知识的讲解教师对必备知识进行讲解网络虚拟化资源隔离多租户支持灵活性和敏捷性增强安全性高性能和可靠性tap/tun/veth虚拟网卡教师重点讲解tap虚拟网卡、tun虚拟网卡、Veth虚拟网卡。名称空间进程ID命名空间（PIDNamespace）挂载命名空间（MountNamespace）UTS命名空间（UTSNamespace）IPC命名空间（IPCNamespace）网络命名空间（NetworkNamespace）用户命名空间（UserNamespace）控制组命名空间（CgroupNamespace）查看tun内核模块管理tap/tun虚拟网卡教师着重讲解创建tap/tun虚拟网卡、启动tap/tun虚拟网卡、为tun虚拟网卡配置IP地址、删除虚拟网卡的配置命令。运维veth虚拟网卡（1）创建veth虚拟网卡（2）启动veth虚拟网卡(3)配置网卡IP地址7.运维网络名称空间（1）创建网络名称空间（2）查看名称空间（3）进入网络名称空间执行操作（4）验证不同网络名称空间的网络隔离性8.模拟双机互联 （1）移动veth12到ns2名称空间 （2）配置IP地址 （3）测试名称空间ns1与ns2的网络连通性9.持久化配置三、归纳总结，布置课后作业（1）回顾上课前的学习目标，对本节课知识点进行总结。（2）布置课后习题作业。任务2构建Flat扁平虚拟化网络任务描述当公司规模很小而且不提供对外服务时，可以使用Flat扁平虚拟化网络，提供虚拟机内外网络互联。按照网络拓扑所示，在安装Flat服务器上，使用网络名称空间VM1模拟虚拟机VM1、网络名称空间VM2模拟虚拟机VM2、网络名称空间VM3模拟虚拟机VM3，三台虚拟机连接到LinuxBridge虚拟网桥上，虚拟网桥绑定到ens192网卡，项目经理要求王亮在Flat服务器上构建以上网络、实现3台虚拟机之间的互联、虚拟机与外部网络的互联。图网络拓扑二、逐项讲解以下内容。 （1）虚拟网桥的功能。 （2）LinuxBridge虚拟网桥的运维方法。 （3）虚拟化扁平网络的特点。三、进行重点知识的讲解教师对LinuxBridge虚拟网桥进行讲解。教师对Flat扁平网络进行讲解。教师对创建管理LinuxBridge进行讲解。教师在讲解创建管理LinuxBridge时，重点讲解创建虚拟网桥、查看虚拟网桥、添加网络接口到网桥上、删除网络接口、删除网桥。LinuxBridge网桥持久化配置教师在讲解LinuxBridge网桥持久化配置时，讲解进入网卡配置文件目录、创建ifcfg-br0文件、配置网卡连接到网桥。创建Flat主机构建Flat扁平化网络测试虚拟机的内外网络互联四、归纳总结，布置课后作业回顾上课前的学习目标，对本节课知识点进行总结。布置课后习题作业。小结tap/tun/veth虚拟网卡、网络名称空间、LinuxBridge虚拟网桥是网络虚拟化的基础组件，通过任务一学习如何tap/tun/veth虚