公有云服务架构与运维（基于阿里云）（微课版）教案3 弹性计算服务(ECS)实战、4 ECS进阶管理与镜像定制

教师备课纸教师备课纸课题弹性计算服务(ECS)实战课型理实一体授课班级授课时数2教学目标1.知识目标：•掌握阿里云ECS实例规格族的分类（通用型、计算型、内存型、突发性能型）及其典型应用场景。•深入理解ECS三种核心计费模式（包年包月、按量付费、抢占式实例）的特点、成本结构及适用场景。•理解安全组（SecurityGroup）作为虚拟防火墙的工作原理，掌握其入方向和出方向规则的配置逻辑。•熟悉Linux（SSH）和Windows（RDP）系统远程连接ECS的不同方式及前提条件。2.技能目标：•能根据给定的应用场景（如Web服务器、数据分析、个人博客），在控制台选择合适的ECS实例规格。•能独立完成一台Linux或WindowsECS实例的创建全流程，包括地域、镜像、网络、安全组等关键参数的选择。•能为ECS实例的安全组配置必要的入站规则（如开放22/3389端口）。•能使用Workbench、Xshell（Linux）或MSTSC（Windows）成功远程登录到新创建的ECS实例。3.素质目标：•培养成本效益分析能力，能够根据业务需求选择最经济的计费模式。•树立“最小权限”安全原则，理解只开放必要端口是保障云服务器安全的第一步。•强化动手实践能力，克服对命令行（Linux）或远程桌面（Windows）操作的陌生感。教学重点•ECS实例规格族的选择依据与计费模式的对比分析。•ECS实例的完整创建流程与关键参数配置。•安全组规则的配置（特别是开放22/3389端口）与远程连接的成功实现。教学难点•准确区分不同规格族的CPU/内存配比及其适用负载类型。•理解抢占式实例的“中断回收”机制及其对应用架构的特殊要求。•在Windows系统中正确配置本地防火墙以允许RDP连接，在Linux系统中处理SSH密钥对与密码登录的区别。学情分析•知识基础：学生已了解VPC、资源组等基础概念，但对ECS这一核心计算产品的具体选型和操作尚无经验。•学习特点：学生对“拥有自己的云服务器”充满期待，动手意愿极强；但面对众多的实例规格选项容易感到迷茫；部分学生对Linux命令行有畏惧心理，而另一部分则可能不熟悉Windows远程桌面连接。•应对策略：提供清晰的“规格族-应用场景”对照表；通过模拟账单计算器直观展示不同计费模式的成本差异；实训环节分为Linux和Windows两条并行路径，让学生根据兴趣或专业背景自主选择。教学效果•学生能根据“个人博客”场景，选择通用型g7实例，并解释原因。•学生成功创建了一台Linux（AlibabaCloudLinux）或WindowsServerECS实例。•学生为其ECS实例的安全组正确添加了入站规则（Linux:TCP22;Windows:TCP3389）。•学生能通过阿里云Workbench或本地客户端工具（Xshell/MSTSC）成功登录到ECS实例的命令行或桌面。教后记1.成功之处：将实例规格族与具体应用场景（Web、数据库、计算）直接挂钩，学生选型时不再盲目；分Linux/Windows两条路径进行实训，照顾了不同学生的背景和兴趣，课堂氛围活跃。2.不足之处：部分选择Windows的学生因本地电脑未开启“远程桌面”功能而连接失败；少数学生在安全组配置时，误将端口范围写成22-22而非22，导致连接问题。3.改进措施：下次课前向选择Windows路径的学生发送一份“本地远程桌面开启指南”；在实训手册的安全组配置步骤中，用加粗字体明确写出端口号应填写为22或3389，而非范围。一、情境导入与任务驱动（10分钟）核心提问：云上的“计算机”长什么样？它和我们自己的电脑有什么区别？如果要部署一个网站，该选什么样的“云电脑”？引出ECS：云服务器ECS（ElasticComputeService）就是阿里云提供的、可随时开通和释放的虚拟机。它是几乎所有云上应用的基石。明确任务：今天，我们将亲手创建属于自己的第一台云服务器！并学会如何安全地连接和管理它。二、核心概念精讲（25分钟）ECS实例规格族详解：通用型(g)：均衡的计算、内存和网络资源，适合中小型Web应用、测试环境。（例：ecs.g7.large）计算型(c)：高计算性能，适合高性能Web前端、批量计算、科学计算。（例：ecs.c7.xlarge）内存型(r)：大内存容量，适合内存数据库（如Redis）、大数据分析。（例：ecs.r7.2xlarge）突发性能型(t)：基准CPU性能+积分制，适合轻负载应用、微服务。（例：ecs.t6-c1m1.large）计费模式深度剖析：包年包月：预付费，单价低，适合长期稳定运行的业务（如生产数据库）。按量付费：后付费，秒级计费，适合短期、临时性或无法预估负载的业务（如测试、CI/CD）。抢占式实例：超低价（可低至按量10%），但可能被随时回收（提前5分钟通知），仅适用于容错性强、无状态的计算任务（如渲染、基因测序）。安全组与远程连接：安全组：虚拟防火墙，默认拒绝所有入站流量。必须手动添加规则放行所需端口。Linux:22(SSH)Windows:3389(RDP)远程连接方式：Linux:SSH协议，可通过阿里云Workbench（图形化）、Xshell/Putty（命令行）连接。Windows:RDP协议，通过本地“远程桌面连接”(MSTSC)程序连接。三、技能实训（45分钟）任务：创建并登录我的第一台云服务器规划与选型（10分钟）：选择操作系统：学生自主决定创建Linux或Windows实例。选择规格：根据教师提供的场景（如“个人博客”），从通用型g7系列中选择一个合适规格（如ecs.g7.large）。选择计费：本次实训统一选择按量付费。创建ECS实例（20分钟）：关键步骤：地域/可用区：选择“华东1（杭州）”及任一可用区。镜像：Linux选AlibabaCloudLinux3.2104；Windows选WindowsServer2019数据中心版。网络：选择默认VPC和交换机。安全组：重点！使用默认安全组或新建一个，并确保已添加对应操作系统的远程端口规则。设置密码：设置一个符合复杂度要求的登录密码。远程连接验证（15分钟）：Linux路径：在ECS控制台，点击“远程连接”->“Workbench”。输入用户名root和刚才设置的密码，成功登录。Windows路径：在ECS控制台，获取实例的公网IP。在本地Windows电脑打开“远程桌面连接”，输入公网IP。使用用户名Administrator和刚才设置的密码登录。四、总结评价与拓展延伸（10分钟）成果验收：检查学生是否成功创建ECS实例。抽查学生能否通过远程工具成功登录到实例。提问：为什么我们创建实例时，安全组规则里要放行22或3389端口？知识梳理：选对规格：看应用是吃CPU、吃内存还是均衡。选对计费：看业务是长期稳定还是短期灵活。安全第一：没开安全组端口，神仙也连不上。作业布置：思考题：如果我们要部署一个7x24小时不间断运行的公司官网，应该选择哪种计费模式？为什么？预习任务：阅读教材关于云盘（块存储）的内容，思考如何为我们的ECS实例增加一块额外的硬盘来存放数据。课题ECS进阶管理与镜像定制课型理实一体授课班级授课时数2教学目标1.知识目标：•了解自定义镜像、快照的作用及实例升降配的基本概念。2.技能目标：•能制作包含LNMP环境的自定义镜像。•能创建快照并执行回滚操作。•能安全地重启、停止和释放ECS实例。3.素质目标：•培养标准化部署和数据备份意识。教学重点•自定义镜像的创建流程及其在环境快速复制中的应用。•快照的创建、管理与回滚操作。•ECS实例释放操作的不可逆性及数据保护措施。教学难点•区分“停止”和“释放”实例对数据和计费的不同影响。•理解快照是数据恢复的重要保障。学情分析学生已能操作ECS，但对镜像、快照等进阶功能不熟，且对释放实例有顾虑。实训中需提供清晰指引，并强调数据备份。教学效果•学生成功制作了含LNMP环境的自定义镜像。•学生完成了快照创建与回滚操作。•学生能安全执行实例的重启、停止和释放。教后记学生对“镜像”和“快照”的实用价值理解到位，操作积极性高。主要问题在于LNMP环境部署环节耗时较长，影响了后续步骤。下次可考虑提供更简化的环境脚本或预装镜像。一、情境导入与任务驱动（10分钟）痛点回顾：假设我们需要为一个新项目部署10台一模一样的Web服务器，每台都要安装LNMP环境。如果手动一台一台去装，不仅效率低下，还容易出错。引出解决方案：自定义镜像：就像给配置好的服务器拍一张“照片”，以后所有新服务器都按这张“照片”来创建，瞬间完成环境部署。快照：就像给磁盘做“时光机”，任何时候都能回到过去某个安全的状态。明确任务：今天我们将学习如何打造自己的“黄金镜像”，并掌握保护数据的“时光机”技能。二、核心概念精讲（20分钟）自定义镜像（CustomImage）：来源：由现有ECS实例或快照创建。用途：批量部署相同环境、跨地域复制、保存系统状态。最佳实践：创建前清理临时文件、卸载不必要的软件、确保服务已停止。快照（Snapshot）原理：机制：采用写时复制（Copy-on-Write,COW）。首次快照是全量，后续快照仅保存变化的数据块。应用：备份：定期创建，防止数据丢失。恢复：将磁盘回滚到快照创建时的状态。复制：可用于创建自定义镜像或跨地域复制数据。实例生命周期管理：重启：重新启动操作系统，不丢失数据。停止（Stop）：关机。包年包月实例停止后仍收费（仅计算资源免费）；按量付费实例停止后不收费。释放（Release）：彻底销毁实例。系统盘数据丢失，按量付费公网IP释放，仅数据盘可保留（需提前设置）。三、技能实训（50分钟）任务：打造我的“黄金镜像”与“时光机”部署LNMP基础环境（15分钟）：在ECS上操作(以AlibabaCloudLinux为例)：#安装Nginx,MySQL,PHPsudodnfinstall-ynginxmariadb-serverphp-fpmphp-mysqlnd#启动服务sudosystemctlenable--nownginxmariadbphp-fpm#（可选）验证：访问http://<公网IP>应看到Nginx欢迎页制作自定义镜像（15分钟）：准备源实例：确保LNMP服务已安装并测试通过。创建镜像：在ECS控制台，找到该实例→“更多”→“创建自定义镜像”。参数：镜像名称LNMP-Base-Image-v1，描述“包含Nginx,MySQL,PHP的基础镜像”。等待：镜像创建过程需要几分钟，请耐心等待。快照管理与回滚（15分钟）：创建快照：进入“云盘”控制台，找到实例的系统盘→“创建快照”。模拟故障：（可选）删除一个关键文件，如sudorm/etc/nginx/nginx.conf。回滚快照：在快照列表中，找到刚创建的快照→“回滚磁盘”。注意：此操作需要先停止ECS实例。验证：重启实例后，检查被删除的文件是否已恢复。实例生命周期操作（5分钟）：重启：在控制台点击“重启”，观察实例状态变化。停止：点击“停止”，观察计费状态（按量付费应停止计费）。释放：最后一步！点击“释放”，确认操作。强调此操作不可逆。四、总结评价与拓