Windows Server 安裝以及網站部署教學實驗設計

王 蘋，王雯玥，袁學民

（天津大學 管理與經濟學部，天津 300072）

0 引言

目前,面對飛速發展的科技智能,企業智能化、物聯網、云計算、大數據等紛紛涌現,社會發展需要大批具有信息系統設計、開發、實現和管理的專業人才。 如何培養具有自身特色的滿足社會需求的專業人才成為新工科背景下加強信息管理與信息系統專業人才系統能力培養的首要任務［1-2］。 操作系統的基礎知識和服務器相關知識無疑是繞不開的學習要點,但在實際的教學過程中,學生很少能夠親自經歷操作系統和服務器的生命周期流程,包括操作系統的安裝卸載、服務器的配置使用等。 本著理論與實踐并重的理念,本文設計了Windows Server 安裝以及網站部署教學實驗。

1 實驗設計解析

1.1 設計理念

該實驗主要目的是使學生:

(1)通過虛擬機技術安裝服務器操作系統,了解操作系統和硬件之間的關系。

(2)通過Web 網站的部署過程,了解服務器在網站運行上的功能。

(3)通過虛擬機中網絡配置過程,了解網絡的接入方式和劃分方法,了解IP 和域名的概念和作用。

(4)鍛煉學生的實際動手能力。

(5)對系統軟件原理等相關課程有更深入的理解和更高昂的興趣。

該實驗強調學生的自主、探究以及合作學習,在實驗過程中,教師發揮引導和答疑的作用。 同時,該實驗的綜合性較強,綜合了多種知識技能,包括計算機操作系統［3-6］、網站部署、服務器管理、虛擬機等相關知識,能夠有效地幫助學生對所學內容進行理解、記憶與強化。 實驗流程如圖1 所示。

圖1 實驗流程

1.2 技術原理

1.2.1 Windows Server 簡介

任何計算機的運行離不開操作系統,服務器也一樣。 服務器操作系統一般指的是安裝在大型計算機上的操作系統,比如Web 服務器、應用服務器和數據庫服務器等,是企業IT 系統的基礎架構平臺,也是按應用領域劃分的3 類操作系統之一(另外2 種分別是桌面操作系統和嵌入式操作系統)。 主流服務器操作系統分類,如表1 所示。

表1 主流服務器操作系統及其特點

1.2.2 服務器虛擬化

服務器虛擬化是通過整合以達到節省空間的目的,是當前計算機技術的應用發展方向。 服務器虛擬化將多臺服務器整合到一臺服務器中,對計算機服務器內部硬件系統進行優化改革,完成服務器系統的優化創新,利用虛擬化技術功能實現計算機硬件系統的虛擬化處理,實現運行多個虛擬環境,以此節約服務器虛擬化技術應用的經濟成本以及資源成本,提升服務器的工作效率［7-8］。 虛擬機一大優勢就是使用者對服務器管理變得更加容易、安全、更容易更新。 另外,部署一臺虛擬機比部署一臺物理機要快得多,可以在幾秒內克隆或者部署新的虛擬服務器,從而不斷地改變和適應業務的不同需求。 同時,使企業數據變得更加安全,虛擬化服務器可以實現在多個服務器上面運行一個應用程序。 這意味著,當一臺服務器出現故障或者被攻擊,在另外一臺服務器可以繼續運行相同的應用程序,減小了服務器中斷的可能性。 但虛擬化也存在一些缺點,具體如表2 所示。 目前,國際上流行的幾種虛擬化方案主要有Citrix(Xen內核),Hyper-v(微內核),vmware(Esxi內核),國產化方案則有噢易云、深信服、華為等。 國內虛擬化方案起步晚,但發展迅速,尤其在國內教育行業已占有一席之地。 學校和企業在信息化管理過程中陸續采用了服務器虛擬化技術［9-11］。信息管理與信息系統類專業課程中關于服務器虛擬化方面的內容很少。 很多同學本科畢業時仍不知道服務器、虛擬化等概念。 本文設計的實驗需要教師在教學過程中為學生講解目前的服務器虛擬化相關知識,實現在虛擬機上部署Web 網站［12-13］,緊跟時代技術的快速發展,為學生科普目前國內國外虛擬化發展現狀,提升學生的就業競爭力。

2 實驗設計

2.1 實驗環境要求

2.1.1 硬件準備

實驗環境要求為每一位同學準備一臺物理計算機,物理計算機的性能配置要求:內存8G 以上,硬盤50G 以上,CPU4 核以上。 網絡配置要求學生實驗用計算機網絡在同一個局域網下,可以獲取DHCP。

2.1.2 軟件準備

每臺物理計算機安裝Windows 10 操作系統,并安裝軟件:VMware Workstation Pro 16.0。 D 盤目錄下準備好:Windows Server 2016 操作系統安裝鏡像文件。

2.2 實驗過程

2.2.1 在VMware Workstation Pro 中安裝Windows Server 2016

(1)創建虛擬機。

學生打開實驗室計算機中已經安裝好的VMware Workstation Pro,在教師指導下完成新建虛擬機的操作。 在學生配置期間,教師可以從配置信息展開教學,講述與系統軟件相關的計算機硬件相關知識,擴寬學生的知識面。 虛擬機創建時的配置,如表3所示。

表3 新建虛擬機配置信息

虛擬機配置完畢后,教師詢問學生對虛擬機配置步驟是否有不理解的地方,并就此進行答疑,并且鼓勵學生期間使用網絡搜索的手段解決問題。

(2)安裝Windows Server 2016。

開啟虛擬機,進入如圖2 所示的安裝界面。

圖2 啟動虛擬機

進入虛擬機后,根據提示按下電腦鍵盤任意鍵,按照界面指引進行各項設置,具體設置,如表4 所示。

表4 Windows Server 2016 安裝設置

2.2.2 Windows Server 2016 中IIS10 安裝配置

指導學生在開始菜單中找到服務器管理器,使用添加角色和功能向導安裝IIS,具體配置如表5 所示。

表5 IIS 安裝及配置

完成角色功能添加后,教師引導學生通過開始菜單找到Windows 管理工具,打開IIS 管理器。 在IE 瀏覽器中輸入:http:/ /localhost/,彈出iis 默認網站首頁,如圖3 所示。

圖3 IIS 配置成功示意

如此,一個簡單的Web 服務器已經搭建完成,學生可以在此基礎上部署網站。

2.2.3 NET Core 項目新建、改造、發布、部署

學生以2～3 人為一組,充分調動學生們的能動性。以小組為單位建立一個.NET Core Web 項目,要求實現一些基礎功能,首頁內容介紹小組成員情況。

首先,需要使用Visual Studio 創建一個新的ASP.NET Core Web 項目,如圖4 所示。

圖4 新建項目

學生在建立項目過程中需結合信息系統開發、c＃語言等課程內容,運用Web 開發等相關知識,對網站進行個性化編程。 在編程過程中,學習簡單的網站前端開發技術并進行應用。 開發完畢后,學生需對完成的項目進行發布,如圖5 所示,選擇文件夾,將項目發布到本地文件夾中。 學生還可以選擇使用命令行dotnet publish-c release發布。至此,學生基本完成了操作系統安裝、服務器配置以及網站發布的實驗全過程。 在網站發布到本地后,學生須自行探索如何將網站部署至服務器,進行IIS 配置,驗證實驗。 其他小組同學在同局域網內通過計算機能夠訪問本小組搭建的網站。 學生在完成實驗后需要完成實驗手冊中預留的問題,教師檢查學生網站部署成果,并且請各個小組分享自己在發布網站中遇到的問題。

圖5 網站發布Fig.5 Website publishing

3 實驗總結

在該實驗中,學生可能在以下4 個方面遇到問題:(1)網絡配置問題。

(2)發布防火墻設置問題。

(3)虛擬機卡頓問題。

(4)端口與IP 填寫有誤的問題。

很多學生通過小組討論、積極運用網絡搜索工具、詢問老師等方式解決了以上問題。 教師在整個實驗的教學過程中需要深入到學生中間,盡可能地通過每一環節的總結將重點和難點最大化地傳授給學生們。

4 結語

通過設計“Windows Server 安裝以及網站部署”綜合實驗,將Server 系統安裝、服務器虛擬化、網站建設和部署等信息系統技術應用于系統軟件原理本科實驗教學,教學效果提升明顯。 教師通過這種綜合性實驗的方式講解知識點,能極大地提高學生們的學習興趣,提升學生的動手操作能力,激發學生對實驗操作的積極性和主動性。