《云计算与虚拟化技术》理论教学大纲 课程编号 课程名称(中文):云计算与虚拟化技术 课程名称(英文): Cloud and virtualization technology 开课单位:信息技术学院,信息管理与信息系统教研室 学分:3 总学时:54 理论学时:36 实验学时:18 先开课程: Linux操作系统,计算机网络原理 授课对象:信息管理与信息系统(本科) 考核方式:考查 课程的教学目标与任务 《云计算与虚拟化技术》是信息管理与信息系统专业(本科)的一门专业课,通过理论 课程的学习,帮助学生了解虚拟化技术,通过实践操作加深学生对虚拟化的理解,进而理解 计算技术 本课程围绕 VMware vSphere产品体系,系统讲授虚拟化技术和云计算的基本理论,讲 解使用 VMware vSphere产品部署安装进而实现虚拟化的具体方法。更围绕虚拟化平台的日 常管理,详细讲解虚拟化平台网络管理、存储管理、虚拟化安全、高可用、虚拟机管理,以 及虚拟化平台运维管理与分析等内容 本课程的教学内容以应用技术、工程实践为主体,重视学生实践能力的提升,对学生在 互联网、云计算时代下从事信息技术方面的工作具有重要的意义 、课程内容及基本要求 (一)云计算技术(4时) 本章是该课程的基础部分,主要讲述什么是云计算,怎么样用云计算以及云计算的关键 技术等内容,本课程的讲解将依托于具体的云计算案例进行。 本章的具体内容包括云计算的概念,云计算的发展历程,云计算的特点,云计算的业务 模式,云计算的服务模式,公有云服务提供商,云计算的关键技术,如何使用阿里云。 1.基本要求 (1)了解云计算: (2)了解云计算应用
《云计算与虚拟化技术》理论教学大纲 课程编号： 课程名称(中文）：云计算与虚拟化技术 课程名称(英文）：Cloud and virtualization technology 开课单位：信息技术学院，信息管理与信息系统教研室 学分：3 总学时：54 理论学时：36 实验学时：18 先开课程：Linux 操作系统，计算机网络原理 授课对象：信息管理与信息系统（本科） 考核方式：考查 一、课程的教学目标与任务 《云计算与虚拟化技术》是信息管理与信息系统专业（本科）的一门专业课，通过理论 课程的学习，帮助学生了解虚拟化技术，通过实践操作加深学生对虚拟化的理解，进而理解 云计算技术。 本课程围绕 VMware vSphere 产品体系，系统讲授虚拟化技术和云计算的基本理论，讲 解使用 VMware vSphere 产品部署安装进而实现虚拟化的具体方法。更围绕虚拟化平台的日 常管理，详细讲解虚拟化平台网络管理、存储管理、虚拟化安全、高可用、虚拟机管理，以 及虚拟化平台运维管理与分析等内容。 本课程的教学内容以应用技术、工程实践为主体，重视学生实践能力的提升，对学生在 互联网、云计算时代下从事信息技术方面的工作具有重要的意义。 二、课程内容及基本要求 （一）云计算技术（4 时） 本章是该课程的基础部分，主要讲述什么是云计算，怎么样用云计算以及云计算的关键 技术等内容，本课程的讲解将依托于具体的云计算案例进行。 本章的具体内容包括云计算的概念，云计算的发展历程，云计算的特点，云计算的业务 模式，云计算的服务模式，公有云服务提供商，云计算的关键技术，如何使用阿里云。 1.基本要求 （1）了解云计算； （2）了解云计算应用
(3)掌握云服务器的购买与使用方法; (4)掌握使用阿里云服务器实现互联网业务的方法; (5)掌握使用阿里云管理平台实现阿里云服务器的运维监控与性能分析的方法 2.重点、难点 重点:公有云服务器的使用方法。 难点:云计算与云计算关键技术。 3.说明 通过课堂演示的教学方法,逐步骤演示如何使用阿里云,具体包括使用阿里云购买云服 务器;使用阿里云注册域名:使用阿里云APP;阿里云的服务模式,并以此结合讲解云计算 服务模式 本部分涉及实验内容。实验内容为:实验一: Public cloud; (二)虚拟化技术(2学时) 本章是该课程的基础部分,主要讲述虚拟化技术概述、架构模式、虚拟化类型以及主流 虚拟化产品 本章的具体内容包括虚拟化技术概述,传统基础架构模式,虚拟基础架构模式,服务器 虚拟化,存储虚拟化、网络虚拟化、服务器虚拟化产品、桌面虚拟化产品 1.基本要求 (1)了解虚拟化 (2)了解虚拟化架构模式 (3)了解服务器虚拟化 (4)了解存储虚拟化 (5)了解网络虚拟化 (6)掌握主流虚拟化产品 2.重点、难点 重点:主流的虚拟化产品 难点:虚拟化架构模式、服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化。 3.说明 通过课堂讨论、课堂演示的教学方法,帮助学生加深对虚拟化技术的理解,演示的内容 包含 VMware WorkStation pro的安装、网络配置、虚拟机创建、为虚拟机安装操作系统。 本部分涉及实验内容。实验内容为:实验二: VMware WorkStation (三) VMware vSphere(2学时) VMware vShpere系列产品是虚拟化的主要产品,本章主要讲述 VMware& VMware produce, VMware vSphere 6. 7, Features in VMware vSphere, Licensing 本章的具体内容包括 VMware产品体系介绍, vSphere Suite, VMware esXi, VMware vCenter Server, vSphere Update Server, Features in VMware vSphere, VMware vSphere Product editions, Trial and free hands-on labs 1.基本要求 (1)了解 VMware以及 VMware产品 (2)理解 VMware产品体系
（3）掌握云服务器的购买与使用方法； （4）掌握使用阿里云服务器实现互联网业务的方法； （5）掌握使用阿里云管理平台实现阿里云服务器的运维监控与性能分析的方法。 2.重点、难点 重点：公有云服务器的使用方法。 难点：云计算与云计算关键技术。 3.说明 通过课堂演示的教学方法，逐步骤演示如何使用阿里云，具体包括使用阿里云购买云服 务器；使用阿里云注册域名；使用阿里云 APP；阿里云的服务模式，并以此结合讲解云计算 服务模式。 本部分涉及实验内容。实验内容为：实验一：Public Cloud； （二）虚拟化技术（2 学时） 本章是该课程的基础部分，主要讲述虚拟化技术概述、架构模式、虚拟化类型以及主流 虚拟化产品。 本章的具体内容包括虚拟化技术概述，传统基础架构模式，虚拟基础架构模式，服务器 虚拟化，存储虚拟化、网络虚拟化、服务器虚拟化产品、桌面虚拟化产品。 1.基本要求 （1）了解虚拟化； （2）了解虚拟化架构模式； （3）了解服务器虚拟化； （4）了解存储虚拟化； （5）了解网络虚拟化； （6）掌握主流虚拟化产品。 2.重点、难点 重点：主流的虚拟化产品。 难点：虚拟化架构模式、服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化。 3.说明 通过课堂讨论、课堂演示的教学方法，帮助学生加深对虚拟化技术的理解，演示的内容 包含 VMware WorkStation Pro 的安装、网络配置、虚拟机创建、为虚拟机安装操作系统。 本部分涉及实验内容。实验内容为：实验二：VMware WorkStation。 （三）VMware vSphere（2 学时） VMware vShpere系列产品是虚拟化的主要产品，本章主要讲述VMware & VMware Produce， VMware vSphere 6.7，Features in VMware vSphere，Licensing。 本章的具体内容包括 VMware 产品体系介绍，vSphere Suite，VMware ESXi，VMware vCenter Server，vSphere Update Server，Features in VMware vSphere，VMware vSphere Product Editions，Trial and Free & Hands-on Labs。 1.基本要求 （1）了解 VMware 以及 VMware 产品； （2）理解 VMware 产品体系
2.重点、难点 重点: VMware产品体系。 难点: VMware动手实验室演示 3.说明 通过课堂讲授、课堂演示的教学方法,帮助学生理解 VMware vSphere产品体系,同时 在课堂中演示如何使用 VMware官方提供的动手实验室进行 VMware产品的试用。演示的内容 包含注册并登录 My vmware,通过产品试用的方式免费使用动手实验室 本部分没有涉及实验教学内容。 (四)规划安装Ⅴ Mware esXi(2学时) VMware esXi是构建虚拟化平台的基础,本章主要讲述ESXi的安装与配置,使用 vSphe Host client客户端管理ESXi,在ESXi主机上创建虚拟机,使用wMRC管理虚拟机。 本章的具体内容包括:ESXi安装介质制作,ESXi安装,ESXi基本配置, vSphere Host Client管理ESxi主机, vSphere Host Client创建虚拟主机、MRC安装,MRC管理 Linux 操作系统虚拟机,ⅧRC管理 Windows操作系统虚拟机。 1.基本要求 (1)掌握ESXi安装介质的制作 (2)掌握ESXi的安装 (3)掌握ESXi的基本配置 (4)掌握试用 vSphere Host Client管理ESXi主机的方法 (5)掌握WMRC的安装; (6)掌握使用WMRC管理虚拟机的方法。 2.重点、难点 重点:ESXi的安装、WMRC的安装。 难点:ESXi的基本配置、 vSphere Host Client管理ESXi、wMRC管理虚拟主机。 3.说明 通过课堂演示的教学方法,演示ESXi的安装过程,并逐步讲解操作要点 本部分涉及实验内容。实验内容为:实验三: VMware esXi (五)规划安装vCSA(4学时) vCenter server为所有的ESXi主机及其各自的虚拟机提供了一个集中管理平台,从而 实现资源的统一管理与配置。本章主要讲述 vCenter Server appliance的安装和配置,以及 使用 vSphere Client管理 vCenter Server和使用 VMware Appliance Management Administration管理 vCenter server主机 本章的具体内容包括: vCenter server介绍, vCenter server安装与配置,使用 vSphere Client搭建数据中心,在 vCenter server中添加ESxi主机,使用 vSphere client管理ESXi 主机, vSphere Client主要功能, vSphere Client系统管理,使用 VMware Appliance Management Administration管理 vCenter server主机 1.基本要求 (1)掌握VCSA安装 (2)掌握VCSA配置
2.重点、难点 重点：VMware 产品体系。 难点：VMware 动手实验室演示。 3.说明 通过课堂讲授、课堂演示的教学方法，帮助学生理解 VMware vSphere 产品体系，同时 在课堂中演示如何使用 VMware 官方提供的动手实验室进行 VMware 产品的试用。演示的内容 包含注册并登录 My VMware，通过产品试用的方式免费使用动手实验室。 本部分没有涉及实验教学内容。 （四）规划安装 VMware ESXi（2 学时） VMware ESXi 是构建虚拟化平台的基础，本章主要讲述 ESXi 的安装与配置，使用 vSphere Host Client 客户端管理 ESXi，在 ESXi 主机上创建虚拟机，使用 VMRC 管理虚拟机。 本章的具体内容包括：ESXi 安装介质制作，ESXi 安装，ESXi 基本配置，vSphere Host Client 管理 ESXi 主机，vSphere Host Client 创建虚拟主机、VMRC 安装，VMRC 管理 Linux 操作系统虚拟机，VMRC 管理 Windows 操作系统虚拟机。 1.基本要求 （1）掌握 ESXi 安装介质的制作； （2）掌握 ESXi 的安装； （3）掌握 ESXi 的基本配置； （4）掌握试用 vSphere Host Client 管理 ESXi 主机的方法； （5）掌握 VMRC 的安装； （6）掌握使用 VMRC 管理虚拟机的方法。 2.重点、难点 重点：ESXi 的安装、VMRC 的安装。 难点：ESXi 的基本配置、vSphere Host Client 管理 ESXi、VMRC 管理虚拟主机。 3.说明 通过课堂演示的教学方法，演示 ESXi 的安装过程，并逐步讲解操作要点。 本部分涉及实验内容。实验内容为：实验三：VMware ESXi。 （五）规划安装 VCSA（4 学时） vCenter Server 为所有的 ESXi 主机及其各自的虚拟机提供了一个集中管理平台，从而 实现资源的统一管理与配置。本章主要讲述 vCenter Server Appliance 的安装和配置，以及 使 用 vSphere Client 管 理 vCenter Server 和使用 VMware Appliance Management Administration 管理 vCenter Server 主机。 本章的具体内容包括：vCenter Server 介绍，vCenter Server 安装与配置，使用 vSphere Client 搭建数据中心，在 vCenter Server 中添加 ESXi 主机，使用 vSphere Client 管理 ESXi 主机，vSphere Client 主要功能，vSphere Client 系统管理，使用 VMware Appliance Management Administration 管理 vCenter Server 主机。 1.基本要求 （1）掌握 VCSA 安装； （2）掌握 VCSA 配置；
(3)掌握VCSA的使用方法。 2.重点、难点 重点: vCenter server安装与配置 难点:使用 vSphere client建立数据中心,并进行ESXi主机管理。 3.说明 通过课堂演示的教学方法,演示 vCenter Server的安装 本部分涉及具体实验内容。实验内容为:实验四: vCenter Server Appliance。 (六)网络管理(2学时) 本章是该课程的重点内容,主要讲述 vSphere NetWork, Work With vSphere Standard Switches, Configuring Virtual Switch Security. 本章的具体内容包括:在ESXi主机上配置标准交换机,实现多网卡绑定与负载均衡 在ESⅹⅰ主机上配置虚拟端口组,实现端口组能够访问上行网络,在FSXi主机上配置 VMkernel端口与网卡,实现ESXi地址管理,在 vCenter Server上配置应用分布式交换机 实现虚拟机网络管理。 1.基本要求 (1)了解 VMware的网络管理 (2)掌握 VMware的网络配置方法 2.重点、难点 重点: Configuring the Management Network、 ConfiguringⅵANS 难点: Promiscuous mode、 Mac address changes、 Forged transmits 3.说明 通过实例演示的教学方法,帮助学生更好的理解虚拟化的网络管理,演示内容为基于 VMware Work Station Pro+GNS3实现 VLAN 本部分没有涉及具体实验内容 (七)存储管理(4学时) 本章是该课程的重点内容,主要讲述 Storage design, Storage Array 本章的具体内容包括:存储设计的重要性,共享存储,RAID,vSan, Fibre channe l FCOE, iSCSI,NFS。 1.基本要求 (1)了解 VMware的存储管理 (2)掌握 VMware的存储管理方法 2.重点、难点 重点:存储设计。 难点:NFS、CSI实现。 3.说明 通过实例演示的教学方法,帮助学生更好的理解虚拟化的存储管理,演示内容为在 Windows server2019安装NFS存储服务和sCSI存储服务。 本部分没有涉及具体实验内容
（3）掌握 VCSA 的使用方法。 2.重点、难点 重点：vCenter Server 安装与配置。 难点：使用 vSphere Client 建立数据中心，并进行 ESXi 主机管理。 3.说明 通过课堂演示的教学方法，演示 vCenter Server 的安装。 本部分涉及具体实验内容。实验内容为：实验四：vCenter Server Appliance。 （六）网络管理（2 学时) 本章是该课程的重点内容，主要讲述 vSphere NetWork，Work With vSphere Standard Switches，Configuring Virtual Switch Security。 本章的具体内容包括：在 ESXi 主机上配置标准交换机，实现多网卡绑定与负载均衡， 在 ESXi 主机上配置虚拟端口组，实现端口组能够访问上行网络，在 ESXi 主机上配置 VMkernel 端口与网卡，实现 ESXi 地址管理，在 vCenter Server 上配置应用分布式交换机， 实现虚拟机网络管理。 1.基本要求 （1）了解 VMware 的网络管理； （2）掌握 VMware 的网络配置方法； 2.重点、难点 重点：Configuring the Management Network、Configuring VLANS。 难点：Promiscuous mode、Mac address changes、Forged transmits。 3.说明 通过实例演示的教学方法，帮助学生更好的理解虚拟化的网络管理,演示内容为基于 VMware WorkStation Pro + GNS3 实现 VLAN。 本部分没有涉及具体实验内容。 （七）存储管理（4 学时） 本章是该课程的重点内容，主要讲述 Storage Design，Storage Array。 本章的具体内容包括：存储设计的重要性，共享存储，RAID，vSan，Fibre Channel， FCoE，iSCSI，NFS。 1.基本要求 （1）了解 VMware 的存储管理； （2）掌握 VMware 的存储管理方法。 2.重点、难点 重点：存储设计。 难点：NFS、iSCSI 实现。 3.说明 通过实例演示的教学方法，帮助学生更好的理解虚拟化的存储管理，演示内容为在 Windows Server 2019 安装 NFS 存储服务和 iSCSI 存储服务。 本部分没有涉及具体实验内容
(八)虚拟化安全(4学时) 本章是该课程的重点内容,主要讲述ESXi和vCSA安全管理配置,从而实现保障虚拟化 安全 本章的具体内容包括:配置访问权限,配置防火墙规则,配置ESXi主机锁定模式,在 VCSA上配置用户及角色权限。 1.基本要求 (1)掌握ESXi主机访问权限的配置方法;在ESXi主机上添加用户并配置访问权限 (2)掌握在ESⅹi主机上配置防火墙的方法; (3)掌握在VCSA上配置ESⅹi主机锁定模式的方法 (4)掌握在ⅤCSA上添加配置用户及角色权限的方 2.重点、难点 重点:在ⅤCSA上添加用户及角色权限。 难点:权限配置、防火墙规则。 3.说明 通过实例演示的教学方法,让学生深刻体会虚拟化安全的重要性与必要性,演示内容为 ESXi主机上配置访问权限和防火墙规则 本部分没有涉及具体实验内容 (九)高可用(2学时) 本章是虚拟化技术的高级部分,在前面章节的ESXi的安装、配置以及网络配置、存储 配置的基础上进行。本章主要讲述 vSphere集群迁移,资源调度和HA 本章的具体内容包括:配置 VMkerne接口支持 vMotion,实现 vSphere群集,实现 vSphe DRS与HA 1.基本要求 (1)掌握 vSphere群集的使用方法 (2)掌握在 vCenter Server上实现 vSphere DRS (3)掌握在 vCenter Server上实现 vSphere HA 2.重点、难点 重点:配置 vSphere群集EVC 难点: v Center Server上实现 vSphere HA 3.说明 通过实例演示的教学方法,演示 vSphere ha的配置,帮助学生更好的理解虚拟化集群 高可用。 本部分涉及具体实验内容。实验内容为:实验五: High Availability (十)虚拟机管理(4学时) 虚拟机管理是虚拟化数据中心的主要业务,目的是保障虚拟机正常文档运行。本章主要 讲述虚拟机管理, VMware tools安装,RP与APP的使用,虚拟机克隆,虚拟机模板使用, vSphere Replication的配置与使用 本章的具体内容包括:虚拟机管理, VMware tools的安装与使用, Resource pool与vApp 的使用,虚拟机的克隆,虚拟机模板的使用, vSphere Replication的使用。 1.基本要求
（八）虚拟化安全（4 学时） 本章是该课程的重点内容，主要讲述 ESXi 和 VCSA 安全管理配置，从而实现保障虚拟化 安全。 本章的具体内容包括：配置访问权限，配置防火墙规则，配置 ESXi 主机锁定模式，在 VCSA 上配置用户及角色权限。 1.基本要求 （1）掌握 ESXi 主机访问权限的配置方法；在 ESXi 主机上添加用户并配置访问权限； （2）掌握在 ESXi 主机上配置防火墙的方法； （3）掌握在 VCSA 上配置 ESXi 主机锁定模式的方法； （4）掌握在 VCSA 上添加配置用户及角色权限的方法。 2.重点、难点 重点：在 VCSA 上添加用户及角色权限。 难点：权限配置、防火墙规则。 3.说明 通过实例演示的教学方法，让学生深刻体会虚拟化安全的重要性与必要性，演示内容为 ESXi 主机上配置访问权限和防火墙规则。 本部分没有涉及具体实验内容。 （九）高可用（2 学时） 本章是虚拟化技术的高级部分，在前面章节的 ESXi 的安装、配置以及网络配置、存储 配置的基础上进行。本章主要讲述 vSphere 集群迁移，资源调度和 HA。 本章的具体内容包括：配置VMkernel接口支持vMotion，实现vSphere群集，实现vSphere DRS 与 HA。 1.基本要求 （1）掌握 vSphere 群集的使用方法； （2）掌握在 vCenter Server 上实现 vSphere DRS； （3）掌握在 vCenter Server 上实现 vSphere HA。 2.重点、难点 重点：配置 vSphere 群集 EVC。 难点：vCenter Server 上实现 vSphere HA。 3.说明 通过实例演示的教学方法，演示 vSphere HA 的配置，帮助学生更好的理解虚拟化集群 高可用。 本部分涉及具体实验内容。实验内容为：实验五：High Availability。 （十）虚拟机管理（4 学时） 虚拟机管理是虚拟化数据中心的主要业务，目的是保障虚拟机正常文档运行。本章主要 讲述虚拟机管理，VMware Tools 安装，RP 与 APP 的使用，虚拟机克隆，虚拟机模板使用，vSphere Replication 的配置与使用。 本章的具体内容包括：虚拟机管理，VMware Tools 的安装与使用，Resource Pool 与 vApp 的使用，虚拟机的克隆，虚拟机模板的使用，vSphere Replication 的使用。 1.基本要求