基于云計算虛擬化技術的高職網絡技術專業資源庫建設

王洪濤

（吉林電子信息職業技術學院，吉林 吉林市 132021）

一、發展動態

近兩年來隨著云計算虛擬化和大數據技術的飛速發展，在線課程平臺也緊隨其后同時產生了多樣化的特征。按資源可以分為實訓資源、課程資源兩類。按發布方式可以分為大規模在線和小規模私有兩種方式。其中MOOC和SPOC兩種教學方式應用比較廣泛。目前應用的平臺有：慕課中國、中國大學MOOC平臺、智慧樹、云課堂智慧職教、實驗樓、實驗吧等。前4個平臺課程資源為主，后2個平臺以在線實訓環境為主。即具有課程資源又具有在線實訓環境的綜合性平臺沒有。

二、基于云計算虛擬化技術的高職網絡技術專業資源庫建設目標

基于云計算的虛擬化實訓平臺（CVTP）為高職教育提供了豐富靈活的硬件教學資源。虛擬化的運算資源和存儲資源可以為高職院校的實訓教學提供豐富的實訓環境：軟件編譯環境、應用軟件環境、操作系統環境。同時還可以為一些特殊的應用環境（全國高職院校信息類職業技能大賽、教師科研環境等）提供高性能的虛機。最后由于云計算虛擬化的結構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進行分析，以高職網絡技術專業資源庫建設為例，建設目標如下：

（一）構建能夠進行網絡設備（交換機、路由器等）配置的實訓環境。

（二）構建能夠進行各種網絡操作系統配置的實訓環境。

（三）構建能夠進行網絡安全攻防演練的實訓環境。

（四）構建網絡技術教學資源庫。

（五）構建生態性的學習資源庫。

三、資源庫建設方案

（一）服務器集群搭建

在構建具體的實訓環境、課程資源之前首先要搭建服務器集群以提供算力和存儲資源。

根據學院的實際資源需求量（4個教學班，120人）進行選擇設備。服務器選用5臺Dell PowerEdge R940xa四路機架式服務器。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網絡交換機選用3臺華為S5731。選用華為FusionCompute云計算平臺軟件對服務器資源進行整合和資源再分配。

（二）構建能夠進行網絡設備（交換機、路由器等）配置的實訓環境

構建網絡設備（交換機、路由器等）配置的實訓環境可以采用兩種方式，一種是在現有操作系統上安裝設備模擬器，然后通過模擬器進行實訓。另外一種方式是采用輕量化云容器docker直接安裝模擬器應用軟件。兩種方式均可以實現網絡設備（交換機、路由器等）配置的實訓環境。

（三）構建能夠進行各種網絡操作系統配置的實訓環境

構建各種網絡操作系統配置的實訓環境和設備配置實訓環境基本相同，同樣可以采用兩種方式，一種是在FusionCompute云計算平臺上創建VM（虛擬機）安裝對應實訓操作系統（OS）。常見的操作系統均可以采用這種方式安裝，如Windows server、Linux、蘋果的OS系統。但是需要注意的是物理設備的資源是否足夠，否則會造成系統的卡頓甚至崩潰。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。

（四）構建能夠進行網絡安全攻防演練的實訓環境

同樣這個可以通過創建虛擬機來安裝各種系統，但隔離和保護各個用戶的實訓環境是搭建該部分的最大難點。這里我們可以通過SDN實現虛擬化后網絡區域隔離。同時為了進一步保障該部分的可用性，做好各個系統備份鏡像與狀態快照，以防系統出現問題后的快速恢復。

（五）構建網絡技術教學資源庫

建設MOOC方式的教學平臺，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。但該部分與傳統在線教學平臺的不同之處在于在教學資源旁邊引入基于云計算的虛擬化實訓環境（屏幕分為兩部分，左邊為教學內容，右邊為在線的實訓環境）。

（六）構建生態性的學習資源庫

建設生態性的學習平臺。搭建論壇或搜索引擎方式的學習網站。學生可以在網站上討論一些學習內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。通過與學校的學分機制關聯，刺激學生的活躍度。

四、對該資源庫的使用效果分析

經過一年的建設，基礎網絡及服務器集群實現了運算資源與存儲資源的統一分配與管理。實訓環境方面，實現了華為模擬器、操作系統、網絡攻防環境等的在線應用。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。學生在學習平臺上發布問題1220個，回答2300次，討論6850次。從該資源庫使用情況看：可以有效提高學院實訓設備的使用率和管理效率。學生的學習態度也比之前有較大的進步。

基于云計算虛擬化技術的高職網絡技術專業資源庫建設采用了實訓資源和課程資源共構成資源庫的方式。通過該方案建設的實訓資源可以有效提高其使用率和管理效率。課程資源與實訓資源相融合，高職學生可以一邊學習一邊進行實訓，學生學習的實效性和積極性得到了極大的提高。