Opens基础应用技术 1

《OpenStack应用技术》课程（教学）标准专业：云计算与应用技术编写人：隋淼教研室主任：刘阳教学院长：孟宪宁二级学院（盖章）二〇二〇年月目录TOC\o"1-2"\h\u一、课程定位 1二、教学模式、学习模式 1三、课程目标 31．知识目标 32．技能目标 53．态度目标 6四、学时学分 6五、内容要求 7六、实施建议 111.教学建议 112.考核评价 113.教科书编写编选 124、课程资源开发与利用 12-PAGE9-《OpenStack应用技术》课程（教学）标准依据云计算技术与应用专业人才培养调研报告和云计算技术与应用专业人才培养方案，特编制《OpenStack应用技术》课程标准。一、课程定位本课程是云计算技术与应用专业，云计算技术专业的岗位能力课程，专业核心课程，是一门理论与实践相结合的课程，属于B类课程。课程也可根据实际需要用于计算机专业群中其他相关专业的人才培养计划中。课程以云计算OpenStack技术为主要内容，详细讲解与介绍了OpenStack技术的基本原理和实战操作；同时课程中的内容为云计算/云计算运维工程师，以及云计算/大数据开发工程师在生产环境中工作所必备的最重要最常用的基础内容；课程内容按模块划分，不同模块中理论与操作实践相结合，形成了基于云计算技术的知识技能的体系结构。本课程建议大二开设，开设本课程前，学生应该具备一定的linux操作系统基础（基于centos7.6以上版本），以及一定的网络基础知识。本课程中内容可以直接为学生进一步学习后续课程（例如：Docker容器虚拟化技术，云计算平台运维与开发，云计算产品开发或部署等）以及今后学生的就业打下坚实的基础。课程内容也可以更具院校课时要求或教学要求横向纵向扩展。教学模式、学习模式本课程的采用“项目+学教做一体化”的实践教学模式，与之相应的辅助资源主要包括实验指导书、网络、项目、实验实训室和校外实训基地。（1）加强学生对私有云技术的理论和基础知识的理解，培养学生具有一定的私有云产品架构搭建和基本的管理应用能力。通过本课程的讲授和实例演示使学生能够了解OpenStack技术的相关知识，包括云计算技术概况，云计算技术的分类，OpenStack项目的概况，OpenStack搭建的相关内容，如何通过OpenStack命令进行基本的运维管理，keystone对平台的权限管理，Glance镜像服务构建虚拟系统，Nova计算服务管理云主机生命周期，Neutron网络服务实现网络通信，Cinder块存储服务通过多种后端驱动提供数据磁盘，Swift提供对象存储，Horizon图形化方式调用API资源等等。（2）培养学生分析问题和解决问题的能力。将实训项目作为案例，将理论与实训结合起来，从项目着手，通过设计解决项目的方法与步骤，探究学习和实践方法，在完成项目的过程中掌握知识和技能，以培养学生提出问题、分析问题和解决问题的综合能力。（3）充分体现“学教做一体化的教学模式——教师指导下的以学生为中心”的教学模式。我们视学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，着力培养学生良好的学习方式与获取知识的能力。例如指定一些内容让学生自主学习，教师给出一些参考文献目录和网站列表，让学生查阅资料学习相关内容。对让学生自主学习的内容，在适当的时候，教师以小组讨论、案例分析等方式检查学生的学习效果，并对学习内容进行简明扼要的评述。（4）不断随技术发展而更新课程内容由于近年来云计算技术发展异常迅猛，作为云计算关键技术之一的私有云技术也变得越来越重要。学生在学习私有云技术的基础知识与技术的基础上，更要时刻关心各大公有云厂商的产品更新以及云计算的发展状况。使学生通过书本、杂志、电视、报刊以及网络了解网络的最新动态，努力随私有云技术的发展而更新课程内容。（5）强化实验课程的设计私有云技术是现在与未来关注的重点，加强私有云技术实验的教学内容，选取最基础的OpenStack平台进行教学，增加学生对私有云技术的底层认识，加深理解。选择业内在企业级市场上占据重要地位的OpenStack架构作为实训实例，很多公有云都使用的OpenStack的架构，比如华为云、腾讯云

，使培养的人才更能够适应市场的需求；（6）加强学生IT认证培养，鼓励学生考取职业资格证书参考业内成熟的虚拟化技术人才培养方案和认证模式，制定更加合理的课程体系结构，以体现“教&学以致用”的办学理念，强化国际IT认证培训：利用企业最新教育资源和学校自有优质教学资源，大力开展人才培训，引进国际IT认证培训，提高学生获取职业资格证书的数量和档次。本课程采用面授式+线上学习+小组合作探究学习的学习模式，对于基本的概念和基础理论采用面授+线上学习相结合的方式，对于实训实践采用师生互动和小组合作探究学习。三、课程目标1．知识目标（1）能够了解OpenStack的发展与历史；（2）能够说出OpenStack的较新版本；（3）能够说出云计算的分类与特点；（4）能够了解并复述OPenStack的核心架构相关概念；（5）能够说出OpenStack的核心架构组件的相关特性；（6）能够了解keystone的相关概念；（7）能够了解keystone的常用功能；（8）能够了解并复述keystone的相关命令与参数；（9）能够了解Glance的相关概念；（10）能够说出Glance的常用功能；（11）能够了解并复述Glance的相关命令与参数；（12）能够了解Nova的基本概念；（13）能够了解并使用Nova服务的常用功能；（14）能够了解Nova架构的相关概念；（15）能够了解Nova底层逻辑架构；（16）能够知道并复述Nova的相关命令和参数；（17）能够了解并使用Nova计算服务实际案例运行的相关操作；（18）能够说出Neutron的基本概念；（19）能够了解并复述Neutron底层逻辑架构的架构的相关知识；（20）能够了解并使用Neutron服务的常用功能；（21）能够记住并复述Neutron的相关命令和参数；（22）能够了解并使用Neutron网络服务实际案例运行的相关操作；（23）能够说出Cinder的基本概念；（24）能够了解并复述Cinder底层逻辑架构的架构的相关知识；（25）能够了解并使用Cinder服务的常用功能；（26）能够记住并复述Cinder的相关命令和参数；（27）能够了解并使用Cinder存储服务实际案例运行的相关操作；（28）能够说出swift的基本概念；（29）能够了解并复述swift地城逻辑架构的架构的相关知识；（30）能够了解并使用swift服务的常用功能；（31）能够记住并复述swift的相关命令和参数；（32）能够了解并使用swift网络服务实际案例运行的相关操作；（33）能够了解Horizon界面功能性操作；2．技能目标（1）能够使用Linux相关命令进行OpenStack基本环节的配置；（2）能够使用linux相关命令进行OpenStack伪分布式集群的搭建（3）能够学会进行OpenStack各个服务状态监测；（4）能够学会使用OpenStack命令对平台运维；（5）能够学会在单节点环境下模拟OpenStack云平台环境；（6）能够在本地安装实验环境所需要的的辅助软件；（7）能够成功搭建keystone服务组件；（8）能够使用相关命令创建用户、角色、租户、服务、端口；（9）能够使用相关命令更新用户、角色、租户、服务、端口；（10）能够成功搭建Glance镜像服务组件；（11）能够使用Glance相关命令创建虚拟机镜像；（12）能够使用Glance命令更新镜像；（13）能够使用Glance相关命令下载平台镜像或快照到本地；（14）能够使用Glance命令修改镜像信息；（15）能够成功搭建Nova服务组件；（16）能够使用Nova相关命令创建虚拟主机；（17）能够使用Nova制作虚拟主机快照；（18）能够使用Nova相关命令更新虚拟主机信息；（19）能够使用Nova相关命令为虚拟主机添加/删除网络端口、磁盘；（20）能够成功搭建Neutron网络服务组件；（21）能够使用Neutron相关命令创建内部/外部虚拟网络；（22）能够使用Neutron相关命令创建不同类型的网络；（23）能够使用Neutron相关命令创建/更新网络端口；（24）能够使用neutron相关命令创建路由，并设置NAT转发；（25）能够成功搭建Horizon服务组件；（26）能够使用通过仪表盘对云平台进行功能操作；（27）能够成功搭建Cinder服务组件；（28）能够使用Cinder相关命令创建/删除云硬盘；（29）能够使用Cinder相关命令扩容云硬盘大小、更改云硬盘后端存储类型；（30）能够使用Cinder更新/修改云硬盘；（31）能够成功搭建swift服务组件；（32）能够使用swift相关命令创建/删除容器；（33）能够使用swift相关命令上传/下载对象文件；（34）能够使用swift相关命令建立合理Ring;3．态度目标（1）养成善于思考、深入研究的良好自主学习的习惯；（2）通过项目与案例教学，培养学习者的分析问题、解决问题的能力；初步掌握虚拟化产品的安装管理和配置；（3）具有吃苦耐劳、团队协作精神，沟通交流和书面表达能力，能够准确记录实验过程及步骤。（4）通过课外拓展训练，培养学习者的创新意识；（5）具有爱岗敬业、遵守职业道德规范、诚实、守信的高尚品质。四、学时学分《OpenStack应用技术》属于B（理论+实践）类课程，总学分4学分，总学时64课时，理论30课时，实践34课时。本课程总课时为64学时，共计4个学分。五、内容要求表1：《OpenStack应用技术》课程内容和要求序序号教学项目教学内容与教学要求活动设计建议参考课时1云计算技术基础掌握云计算基本概念能够了解云计算社区的最新版本能够了解云计算新型产业技术能够了解云计算的发展过程能够了解目前知名厂商及产品PPT讲授22OpenStack云平台初探掌握相关OpenStack开源项目情况掌握原生OpenStack平台功能使用能够运用界面对OpenStack功能使用操作演示、PPT讲授43MySQL数据库环境构建与OpenStack平台基础环境构建掌握mysql的基本原理能够搭建mysql环境能够配置OpenStack的基本环境能够使用相关命令搭建mysql环境能够使用相关命令对OpenStack基础环境搭建演示安装、配置、管理、应用mysql64Keystone的安装及配置掌握Keystone的基本概念能够并了解keystone服务架构相关知识能够记住并复述keystone相关配置参数能够使用相关命令搭建keystone环境理论讲解，实验演示65Glance的安装及其配置掌握Glance的基本概念能够并了解Glance服务架构相关知识能够记住并复述Glance相关配置参数能够使用相关命令搭建Glance环境理论讲解，实验演示66Nova的安装及其配置掌握Nova的基本概念能够并了解Nova服务架构相关知识能够记住并复述Nova相关配置参数能够使用相关命令搭建Nova环境理论讲解，实验演示67Neutron的安装及其配置掌握Neutron的基本概念能够并了解Neutron网络服务架构相关知识能够记住并复述Neutron相关配置参数能够使用相关命令搭建Neutron环境能够使用多种网络架构体系理论讲解，实验演示88Cinder的安装及其配置掌握Cinder的基本概念能够并了解Cinder服务架构相关知识能够记住并复述Cinder相关配置参数能够使用相关命令搭建Cinder环境理论讲解，实验演示69Horizon的安装及其配置掌握Horizon的基本概念能够并了解Horizon服务架构相关知识能够记住并复述Horizon相关配置参数能够使用相关命令搭建Horizon环境理论讲解，实验演示610OpenStack各组件运维能够了解并复述keystone服务相关命令作用能够了解并复述Glance服务相关命令作用能够了解并复述Nova服务相关命令作用能够了解并复述Neutron服务相关命令作用能够了解并复述Cinder服务相关命令作用能够了解并复述swift服务相关命令作用能够使用相关命令创建/更新/删除镜像能够使用相关命令创建/更新/删除用户、租户、角色能够使用相关命令创建/更新/删除云主机能够使用相关命令创建/更新/删除网络能够使用相关命令创建/更新/删除云硬盘能够使用相关命令创建/更新/删除对象文件理论讲解，实验演示811OpenStack虚拟机镜像制作能够了解虚拟机镜像制作原理能够了解并复述cloud-init原理能够使用相关命令制作虚拟机镜像理论讲解，实验演示6课程技能点分析表：课程支撑的岗位能力熟练掌握OpenStack云计算基础平台的构建与应用，能够搭建基于OpenStack技术的私有云环境，并实现对私有云平台的运维对应的职业证书云计算1+x技能等级证书初级和云计算1+x技能等级证书中级对应的职业标准云计算运维工程师对应的技能大赛云计算技术与应用技能大赛课程所涵盖的技能点技能点能力描述/理论支撑技能点内容描述，并分析对专业核心技能的支撑关系教学方法云计算技术基础能力描述（1）能够了解云计算的发展过程（2）能够了解目前知名厂商及产品讲授演示法理论支撑（1）掌握云计算基本概念（2）能够了解云计算社区的最新版本（3）能够了解云计算新型产业技术OpenStack云平台初探能力描述（1）能够运用界面对OpenStack功能使用讲授演示法理论支撑（1）掌握相关OpenStack开源项目情况（2）掌握原生OpenStack平台功能使用MySQL数据库环境构与OpenStack平台基础环境构建能力描述（1）能够使用相关命令搭建mysql环境（2）能够使用相关命令对OpenStack基础环境搭建讲授演示法理论支撑（1）掌握mysql的基本原理（2）能够搭建mysql环境（3）能够配置OpenStack的基本环境Keystone的安装及配置能力描述（1）能够使用相关命令搭建keystone环境讲授演示法理论支撑（1）掌握Keystone的基本概念（2）能够并了解keystone服务架构相关知识（3）能够记住并复述keystone相关配置参数Glance的安装及其配置能力描述（1）能够使用相关命令搭建Glance环境讲授演示法理论支撑（1）掌握Glance的基本概念（2）能够并了解Glance服务架构相关知识（3）能够记住并复述Glance相关配置参数Nova的安装及其配置能力描述能够使用相关命令搭建Nova环境理论支撑（1）掌握Nova的基本概念（2）能够并了解Nova服务架构相关知识（3）能够记住并复述Nova相关配置参数Neutron的安装及其配置能力描述（1）能够使用相关命令搭建Neutron环境（2）能够使用多种网络架构体系理论支撑（1）掌握Neutron的基本概念（2）能够并了解Neutron网络服务架构相关知识（3）能够记住并复述Neutron相关配置参数Cinder的安装及其配置能力描述（1）能够使用相关命令搭建Cinder环境理论支撑（1）掌握Cinder的基本概念（2）能够并了解Cinder服务架构相关知识（3）能够记住并复述Cinder相关配置参数Horizon的安装及其配置能力描述（1）能够使用相关命令搭建Horizon环境理论支撑（1）掌握Horizon的基本概念（2）能够并了解Horizon服务架构相关知识（3）能够记住并复述Horizon相关配置参数OpenStack各组件运维能力描述（1）能够使用相关命令创建/更新/删除镜像（2）能够使用相关命令创建/更新/删除用户、租户、角色（3）能够使用相关命令创建/更新/删除云主机（4）能够使用相关命令创建/更新/删除网络（5）能够使用相关命令创建/更新/删除云硬盘（6）能够使用相关命令创建/更新/删除对象文件理论支撑（1）能够了解并复述keystone服务相关命令作用（2）能够了解并复述Glance服务相关命令作用（3）能够了解并复述Nova服务相关命令作用（4）能够了解并复述Neutron服务相关命令作用（5）能够了解并复述Cinder服务相关命令作用（6）能够了解并复述swift服务相关命令作用OpenStack虚拟机镜像制作能力描述（1）能够使用相关命令制作虚拟机镜像理论支撑（1）能够了解虚拟机镜像制作原理（2）能够了解并复述cloud-init原理六、实施建议1.教学建议（1）课堂讲授采用案例教学法课程围绕OpenStack云计算基础架构平台的各个组件的安装配置和使用，知识点讲解与案例设计有机融合，实施“教、学、做一体化”教学方式。以教学单元为模块，以操作实训引导学生学习技能，并通过动手实践，让学生自己理解云计算基础架构平台的应用。整个教学过程突出精讲多练的模式，用大量的课内外实践来达到教学目的。（2）在教学过程中实行问题导向教学法建议将学生分为若干小组，给定工作任务，启发学生通过动手实践了来应用课堂知识点来解决问题，在实践中进行思考获取知识。（3）同时在讲授的过程中，循序渐进，由浅入深，不断深化，引导学生自主学习探究，围绕OpenStack云计算基础架构平台的各个组件及作用和用法，进行功能的安装配置及管理，使学生最终能掌握OpenS