63711-网络自动化运维教程-课程标准

“网络自动化运维”课程标准KC-0102281235-2020一、课程概要课程名称中文：网络自动化运维英文：NetDevOps课程代码0102281235课程学分3.5课程学时共56学时，理论28学时，实践28学时课程类别通识教育：£基础课程£核心课程£一般课程£拓展专业课程专业教育：£基础课程£核心课程R拓展课程课程性质R必修£选修适用专业计算机网络技术前导课程《Python编程基础》、《路由和交换基础》后续课程无开设学期第一学期第二学期第三学期第四学期第五学期第六学期√二、课程定位本课程是计算机网络技术专业的一门专业拓展课程，是在学习《路由和交换基础》、《Python编程基础》课程后，进一步学习网络自动化运维知识和技能的课程。在人才培养过程中，本课程支撑学生掌握利用Python语言实现面向对象编程、异常处理、XML和JSON格式数据的处理，利用telnetlab、paramiko、pysnmp、ncclient等网络自动化模块进行编程，以及Ansible和Nornir自动化运维工具的使用，掌握网络系统自动化运维软件的设计方法，具有初步的网络系统自动化运维的开发能力。通过本课程的学习，使学生具备独立完成网络自动化运维系统的设计、开发的职业能力和职业素养，为胜任网络管理员等岗位工作提供核心支撑。三、课程目标（一）素质（思政）目标培养学生爱党爱社会主义、担当民族复兴大任的爱国情怀；培养学生对社会主义核心价值观的情感认同和行为习惯；培养学生爱岗敬业、艰苦奋斗、勇于创新、热爱劳动的劳动精神；培养学生执着专注、精益求精、一丝不苟、科技强国的工匠精神；培养学生标准意识、规范意识、安全意识、服务质量职业意识；培养学生严谨细致、踏实耐心、团队协作、表达沟通的职业素质；培养学生具有良好的职业道德、规范操作意识；培养学生具有良好的技术交流和推广应用必备的语言表达能力。（二）知识目标掌握Python的基本语法、常用数据类型、数据格式、异常处理和文件处理掌握网络自动化运维的概念掌握SNMP的使用方法掌握NTP的使用方法掌握Python的telnetlib模块的使用方法了解网络设备巡检和常见的网络设备数据掌握Python的paramiko模块掌握Python的netmiko模块了解MG-SOFTMIBBrowser应用软件掌握Python的PySNMP模块掌握NETCONF协议掌握NETCONF客户端掌握YAML建模语言的使用了解gRPC协议掌握RESTCONF协议的使用方法掌握Pythonrequests模块的使用方法掌握YAML配置文件的使用方法掌握Ansible自动化运维工具的使用方法掌握Nomir的配置和使用方法掌握Scapy工具的基础知识与使用方法（三）能力目标能够安装并使用Python集成开发环境能够按照Python编程规范编写基本的代码，包括编写调用函数、使用常用的数据类型和数据格式、能够处理异常和文件能够在网络设备上配置SNMP和NTP使用telnetlib模块自动下发网络配置使用paramiko收集网络设备基本信息实现网络自动话巡检使用netmiko模块发现网络拓扑获取SNMP中的MIBku和OID配置MG-SOFTMIBBrowser应用软件，读取设备数据使用Python中的PySNMP模块获取网络数据配置并使用NETCONF协议配置网络设备会使用Pythonrequests模块配置并使用RESTCONF协议配置网络设备编写YAML配置文件编写Ansible模块和剧本实现网络自动话运维安装Nomir并调用任务，收集网络日志安装并调用Scapy处理数据包四、课程设计1.课程设计理念与思路本课程立足网络技术发展趋势和实际应用对网络技术人才需求，以网络自动化运维为核心能力，以工作过程为导向，以真实应用场景为依据，从易到难，从简单到复杂，遵循学生职业能力培养的基本规律，精心安排教学内容和实操项目，从而整合和序化教学内容。本课程采用理论讲解和实际操作相结合、以小项目驱动的教学方法。课程的重点是在理解各网络自动化运维的模块的基本知识，掌握网络自动化运维编程模块和工具在实际场景中的应用。通过企业调研，对网络工程师岗位中关于自动化运维的工作过程分析，提炼出自动化运维的典型工作任务，形成本课程的知识、能力和素质目标；将课程内容精选分解成四个章节共10个项目；强调以能力训练为中心，针对每个项目具体能力要素的培养目标，精心选择训练任务，体现精训精练，形成10个相互独立、前后关联、由易到难的实践任务。

2.课程设计框架图1“网络自动化运维”课程框架图

五、课程内容与要求表1课程内容与要求项目学习成果任务知识内容与要求技能内容与要求素质（思政）内容与要求理论实践合计项目1Python编程基础配置Python运行环境1.按照配置Python运行环境掌握Python基础语法

掌握Python各种数据类型

掌握Python程序流程控制Python集成开发环境的安装与使用

Python编程规范

Python数据类型使用介绍当前各种流行的编程语言，让同学意识到中国在工业软件上的差距112进行文件读写

使用Python网络相关模块2.进行文件读写

3.使用Python网络相关模块掌握Python面向对象

掌握Python文件处理

掌握Python异常处理Python读写文件及异常处理112编写Ping工具4.Ping工具编写掌握Python函数的概念Python函数编写011项目2使用telnetlib下发网络配置掌握SNMP、NTP和TELNET服务基本知识1.配置设备的SNMP服务

2.配置设备的NTP服务

3.配置设备的TELNET服务SNMP基础知识

NTP基础知识

TELNET基础知识配置启用并验证设备的SNMP服务

配置启用并验证设备的NTP服务

配置启用并验证设备的TELNET服务202使用Python的telnetlib库下发网络设备配置并验证4.安装并使用telnetlib模块下发配置并验证设备的SNMP、NTP和TELNET服务112项目3使用paramiko实现网络设备自动化巡检了解网络设备的自动化巡检1.了解网络设备巡检

2.掌握网络设备数据网络设备的基本信息和网络设备巡检知识配置启用并验证设备的SSH服务介绍开源社区，目前课程是使用社区他人的贡献，鼓励同学们为社区做贡献，提高我国程序员的地位112掌握paramiko模块的使用3.掌握Python中的paramiko模块的使用Paramiko模块使用paramiko实现网络设备自动化巡检112项目4使用netmiko发现网络拓扑配置并启用网络设备的LLDP协议1.处理JSON数据

2.在网络设备上配置LLDP掌握JSON数据格式

了解LLDP协议配置启用LLDP协议112掌握netmiko模块的使用3.安装并使用netmiko模块和graphviz模块绘制网络拓扑掌握netmiko模块使用netmiko发现网络拓扑112项目5使用PySNMP获取网络数据了解SNMP协议1.了解MG-SOFTMIBBrowser应用软件

2.了解SNMP协议

3.配置启用网络设备的SNMP协议了解MG-SOFTMIBBrowser应用软件

掌握SNMP协议使用MG-SOFTMIBBrowser读取设备的MIB一流产商做标准，我国要努力在标准上有话语权112使用PySNMP获取网络数据4.使用PySNMP模块获取网络数据掌握PySNMP模块使用PySNMP获取网络数据112项目6使用NETCONF协议配置网络掌握XML数据格式1.掌握XML数据格式

2.掌握NETCONF协议掌握XML数据格式

掌握NETCONF协议配置启用设备的NETCONF协议224使用ncclient配置网络设备3.使用ncclient配置网络设备掌握NETCONF客户端ncclient使用NETCONF协议配置网络设备224项目7使用RESTCONF协议配置网络配置并启用网络设备的RESTCONF协议1.了解RESTful基本知识

2.掌握RESTCONF协议掌握RESTCONF协议使用HTTP客户端通过RESTCONF配置网络设备213使用requests模块结合RESTCONF配置网络设备3.使用requests模块结合RESTCONF配置网络设备掌握requests模块的使用使用requests模块通过RESTCONF协议配置网络设备213项目8使用Ansible实现网络自动化运维了解Ansible自动化运维工具1.掌握YAML文件格式

2.掌握Ansible自动化运维工具的背景知识YAML文件格式

Ansible基础知识编写YAML配置文件介绍自动化运维软件的情况，鼓励同学们使用和改进过程软件的质量，引导学生构建工具化思维。112编写资产清单并执行Ansible简单命令3.编写资产清单

4.掌握Ansible自动化运维工具的安装和配置掌握资产清单的格式

Ansible安装和基本命令安装和使用Ansible

编写资产清单

执行基本的Ansible命令224使用Ansible常用模块4.使用Ansible常用模块Ansible常用模块使用Anbsible常用模块123使用AnsiblePlaybook实现网络自动化运维5.编写AnsiblePlaybookAnsiblePlaybook的使用编写并测试AnsiblePlaybook123项目9使用Nornir收集网络日志安装并调用Nornir任务1.安装Nornir工具

2.调用Nornir任务掌握Nornir工具的基础知识与用途

掌握Nornir配置文件的使用方法安装并配置Nornir工具123使用Nornir收集网络日志3.使用Nornir收集网络日志了解Nornir插件测试Nornir常用插件112项目10使用Scapy处理数据包了解Scapy1.了解Scapy的具体作用

2.安装Scapy工具了解Scapy的具体作用安装Scapy工具112使用Scapy处理数据包3.调用Scapy函数

4.使用Scapy处理数据包了解Scapy函数调用Scapy函数

使用Scapy处理数据包112学时总计:56学时282856六、实施建议（一）课程团队本课程负责人由学术造诣深厚、教学经验丰富、教学特色鲜明、具有高级专业技术职务的教师担任，并建立职称、学历、年龄等结构合理的专兼结合的“双师型”教学团队，每40人的标准班配备一名任课教师。专任教师应具有高校教师资格，计算机相关专业本科以上学历，半年以上企业行业相关经历，具有计算机网络相关工作经历或双师资格优先。兼职教师应具有计算机相关专科以上学历，两年以上企业行业相关经历。（二）教学条件1.硬件设施：支撑实验实训、仿真教学、数字化实训、远程实时教学等技术的硬件资源充足。2.软件设施：拥有先进、齐备的可支撑课程教学的软件系统。（三）教学方法与手段1.教学方法采用任务驱动法，以学生为中心，做中学、做中教。引入递进拓展教学环节，给学生更多的思考空间，让学生在基本任务的基础之上进行扩展和进阶，充分锻炼学生设计能力，又有利于学生根据自身情况进行自主学习。在递进拓展的基础上分层次教学，将必须掌握的基本任务作为必做项目，将要求更高的扩展任务作为选做项目，学生根据自身的情况来选择完成。在实践教学环节，采用小组教学法，实现组内互助、组间互助，对于基本项目，由组长负责组内或组间交流，共同完成，以小组为单位计分，拓展项目按照组间合作方式，个人计分，这种课堂教学管理方式，极大地促进了学生的学习热情，并督促学生互相学习、互相帮助，营造了很好的课堂学习气氛。2.教学手段采用线上线下混合式教学模式，把一次课分成课前、课中、课后三个阶段，课前学生根据任务进行线上“五步学习法”自主学习和仿真实训，通过网络与老师交流；课中教师主要针对课前学习存在的问题及重点难点集中讲授，并开展学生实操、互动讨论、递进拓展和小结测验等活动，达到运用知识、内化知识的目的；课后进行在线作业和辅导等活动。利用仿真软件或者虚拟机仿真网络设备，大大减少学生搭建实训环境的时间，把注意力放在编程上。（四）教学资源开发与利用1.教材选用梁广民、王隆杰、王金周、屈海洲.网络运维自动化教程.北京,人民邮电出版社2024年3月.本书遵循网络自动化运维工程师职业素养和专业技能的要求进行内容组织，采用“项目化教学”和“任务驱动”方式展开。本书分四篇，共计12个项目。内容覆盖网络自动化Python编程基础、用于网络自动化的Python模块、用于配置与管理网络的协议以及网络自动化运维的常用工具。基础篇共一个项目，项目1为Python编程基础；部署实施篇共四个项目，项目2为使用telnetlib下发网络配置；项目3为使用paramiko实现网络自动化巡检；项目4为使用netmiko发现网络拓扑；项目5为使用PySNMP获取网络数据；协议篇共三个项目，项目6为使用议NETCONF协议配置网络；项目7为使用Telemetry实时监控CPU和内存使用率；项目8为使用RESTCONF协议配置网络；工具篇共四个项目，项目9为使用Ansible实现网络自动化运维；项目10为使用Nornir收集网络日志；项目11为使用scapy处理数据包；项目12为使用NMAP扫描网络。本书是一本介绍网络自动化运维理论知识和应用技能的教材，既可作为高职或应用型本科电子信息类专业学生的教材，也可作为参加华为HCIPDatacom网络自动化开发者认证的学习者的阅读材料，还可以作为网络架构师、网络运维工程师、网络运维开发工程师、网络与系统管理工程师等从业人员的阅读材料。2.参考资料[1]郑征.Python自动化运维快速入门（第2版）[M].清华大学出版社,2021年06月.[2]王印.网络工程师的Python之路：网络运维自动化实战[M].北京:电子工业出版社,2020年10月3.资源开发与利用表2教学资源一览表资源类型资源名称数量基本要求及说明基本教学资源教学课件（个）16每教学任务配备1个以上教学课件教学教案（个）28每次课1个教学任务，每教学任务配备1个教案微视频（个/分钟）数量≧40个时长≧400分钟2-4学分课程：每个学分配备10个以上教学视频、教学动画等微视频，每个学分微视频时常不少于100分钟；习题库（道）≧1752-4学分课程：每个教学任务配备习题，每个学分配备的习题不少于50道，其中，开放式/非标准答案测验题、案例题等综合应用题不少于20%。每个习题均要提供答案及解析（五）教学评价1.教学评价思路课程以学生学业质量为导向，结合课程知识、技能、素质要求，探索形成了教师、行业企业专家、学生评价主体相结合，线上线下相结合，诊断性评价、过程性评价、终结性评价、增值性评价相结合的考核与评价模式。

2.评价内容与标准表