云计算技术应用专业实训室建设方案

一、 云计算技术应用系统概述

云计算技术是一种基于互联网的计算模式，通过将计算资源（如服务器、存储、数据库、网络、软件等）提供为一种服务，使用户能够按需获取和使用这些资源，而无需拥有和管理实际的物理设备。云计算技术已经在各个领域广泛应用，包括企业、科研机构、政府、个人等。以下是云计算技术应用系统的概述：

1. 基础设施即服务（IaaS）：这是云计算的最基本层次，提供了虚拟化的计算资源，用户可以通过云平台获得虚拟机、存储空间、网络等基础设施，以搭建自己的应用和服务。

2. 平台即服务（PaaS）：在这一层次上，云平台不仅提供基础设施，还提供了开发、部署和管理应用程序的工具和平台。开发人员可以使用这些平台来构建和托管自己的应用，而不必担心底层的基础设施问题。

3. 软件即服务（SaaS）：这是最高层次的云计算服务，用户可以通过云平台直接使用已经部署在云上的各种应用程序，如办公软件、客户关系管理系统、企业资源规划系统等，无需下载和安装。

4. 混合云和多云：许多组织采用混合云和多云策略，将不同的云服务和自有的IT基础设施结合使用，以满足不同的需求，提高灵活性和可用性。

5. 大数据处理：云计算提供了强大的计算和存储资源，能够支持大规模的数据处理和分析。许多企业和科研机构利用云计算来处理海量的数据，进行数据挖掘、机器学习等工作。

6. 弹性伸缩：云计算允许根据需求自动调整资源的规模，可以根据流量和负载的变化自动扩展或缩减计算资源，从而提高效率和成本控制。

7. 灾备和备份：许多组织利用云平台来建立灾备和备份解决方案，确保数据的安全性和可用性。

总的来说，云计算技术的应用系统涵盖了广泛的领域，为用户提供了更高效、灵活和经济的计算资源和服务。它已经成为现代信息技术架构中不可或缺的一部分。

二、云计算技术应用实训室介绍

云计算技术应用实训室是一个用于培训和实践云计算技术的实际操作环境。这个实训室通常提供了一系列的云计算平台、工具和资源，让学生、开发人员和专业人士能够学习和实践云计算的各种方面。以下是一个典型的云计算技术应用实训室的介绍：

硬件设施：实训室通常配备了一定数量的计算服务器、存储设备和网络设备，以模拟云计算环境的基础设施。这些设备可以用来搭建私有云、虚拟化环境和容器化集群。

虚拟化技术：实训室可能会提供虚拟化平台，如VMware、Microsoft Hyper-V、KVM等，让学员能够学习和实践虚拟机的创建、管理和迁移。

容器技术：容器化已经成为现代应用部署的重要方式，实训室可以提供Docker、Kubernetes等容器相关的平台和资源，帮助学员掌握容器的使用和管理。

云平台：实训室可以提供公有云平台（如Amazon Web Services、Microsoft Azure、Google Cloud Platform等）的访问权限，让学员可以在真实的云环境中实践创建虚拟机、存储、网络设置、应用部署等操作。

实践项目：实训室通常会设计一些实践项目，涵盖从基本的云资源管理到复杂的应用部署和大数据处理。这些项目可以帮助学员将理论知识应用到实际场景中。

安全性演练：实训室可以模拟安全漏洞和攻击，让学员学习如何保护云环境的安全性，包括访问控制、数据加密、漏洞修复等方面的实践。

实验环境和监控：为了方便学员实践，实训室通常提供了易于使用的实验环境，并且可能有监控工具，让学员能够观察和理解资源的使用情况和性能表现。

总的来说，云计算技术应用实训室是一个理论与实践相结合的学习环境，帮助学员掌握云计算技术，并为他们在实际工作中应用云计算提供了有价值的经验。

三、云计算技术应用专业实训室组成

3.1云计算技术应用专业实训平台

平台采用B/S结构，运用spring cloud微服务技术，构建多个稳定、高效的服务模块，提供SSO单点登录服务，并使用统一的身份认证鉴权。平台基于k8s实现公有云、混合云、私有云多种部署方式，采用MySQL集群和MongoDB集群，可根据教学需求提供KVM、容器满足云计算教学虚拟化要求，还可根据教学需要按需分配CPU、内存资源，为教学实训提供高可靠性、可动态伸缩、广泛的教学服务。主要模块有课程制作工具、作业、活动、云盘、共享课、我的课、云优选课。

多架构的云主机：可提供X86、ARM架构的云主机，可根据用户的需要，给不同的用户配置相应的架构的云主机，满足不同的用户需求。

多种虚拟化技术：底层集成docker和openstack两种虚拟化技术，给用户更多的选择，可根据不同的技术需求选择不同的虚拟化技术。

平台资源自动调度：平台通过后台资源监控，自动将指定时间内未活跃的用户的虚拟化资源进行挂起，待使用时进行恢复，实现虚拟化资源的弹性自动调度，用更少的硬件资源满足更多学生的实训需求。

便捷的实验制作工具：让教师轻松实现pdf、ppt、word、excel等不同格式的文本、图片、音频、视频、超链接等进行混合编排，并自动生成动态实验目录，从而实现不同云计算实训资源同屏展示。

在线问答，及时解答学生疑问：平台提供实验的在线问题，学生在实训过程中，通过在线问答及时与老师进行沟通，提高学习效率。

命令检测，实时的实验进度：平台实现自动对用户在云计算实训时输入的命令进行检测，并且通过与实验文档的比较，从而实现用户对于该实验的实验进度，每输入一个命令，平台就会进行检测，然后实时的展示在实验页面。教师课堂页面也可进行查看学生的每个云计算实验的实验进度，从而对学生整体的学习进度进行把控。

实验报告自动生成：对于用户的实验报告，平台将用户在操作云主机期间的操作进行记录，然后自动生成一份实验报告，教师可直接进行查看，并给出相应的评级。

课堂的资源回收：平台在用户创建课堂进行实训时，会给每一位学生选定配置云主机的相应硬件配置，会占用该机构下资源池内部的CPU资源和内存资源，当实训已经结束时，用户可通过课堂的释放资源来将相应的CPU、内存资源释放，实训数据及记录仍然保存。

可记录学习情况的实验笔记：云平台为用户在实验页面提供实验笔记功能，用户可在实验过程中记录下自己的笔记。

支持公共资源课程，便于老师使用：实训模块可内置在丰富实训资源，其中包括实训文档以及实验镜像，用户可以直接进行使用。

个人云盘，资源不丢失：平台会为用户提供云盘服务，云盘内所有文件都会按照不同的文件类型进行分开，便于用户查看和操作。

平台支持Linux、虚拟化技术、OpenStack、docker、云平台、云数据中心构建与运维、云存储产品配置、大数据平台和大数据分析、云安全产品配置等实验。

平台支持集成在线的软件开发环境，开箱即用，减少用户来回切换的麻烦，提高用户体验感。

平台可与教学模块、考试模块、作业模块、技能大赛模块、人工智能、计算机网络仿真、物联网、Web前端、java与python开发开发等实践模块进行无缝组合，完成全流程的教学。

3.2云计算技术应用专业教学云平台

平台基于spring cloud微服务架构，提供便捷的SSO单点登录，采用kubernetes进行部署，可支持公有云、混合云、私有云的安装模式，数据层使用MySQL集群和MongoDB集群，实现了全流程EdvOps自动化运维，具有高内聚、松耦合、业务单一、高性能、高并发、高可能、跨平台、跨语言等特点。主要模块有课程制作工具、云盘、共享课、我的课、云优选课、云视频库、3D模型库。

课程制作工具：由平台提供专用的微服务模块进行支撑，采用websocket双向通信技术，底层存储采用三层递进的缓存方式，目的就是为了加快课程资源的加载速度。自主研发视频转码，在线视频剪辑功能。支持由word文档直接导入，并且根据标题类型自动生成目录，方便快捷。同时支持ppt、excel、图片、超链接、视频、音频、3D模型、章节测验等内容的插入，实现多个超文本文件的同屏展示。

共享课：使用订单配发或校内共享的概念，让课程资源更大程度的进行共享。

我的课：支持从共享课资源中直接进行“生成副本”，导入进我的课中，并且同时支持自行创建。所有的课程资源支持导出功能，可导出为本地的离线文件，导出文件为后缀名为wz的加密文件，在使用平台进行二次导入直接生成课程资源，便于线上传播。

云优选课：由行业资深从业人员在互联网上收集整理的学习资源，包括系列类学习视频和知识点类学习视频，供教师和学生进行自主学习。

云视频库：平台提供数百个包含各专业的微课视频，可直接引用到课程资源中。

3D模型库：采用three.js技术，实现在线加载3D模型，提供更加直观形象的教学体验。

平台可与考试模块、作业模块、技能大赛模块、人工智能、云计算、大数据、软件开发等实践模块进行无缝组合，全面完成计算机网络专业群的教学。

3.3 Python基础教学资源包

第一章 基础语法；

第二章 函数；

第三章 文件操作；

第四章 异常处理；

第五章 模块和包；

第六章 面向对象；

第七章 网络编程；

第八章 正则表达式；

第九章 XML和Json。

3.4 Docker入门与实践教学资源包

第一章 Docker与容器；

第二章 核心概念与安装配置；

第三章 使用Docker镜像；

第四章 操作Docker容器；

第五章 访问Docker仓库；

第六章 使用Dockerfile创建镜像；

第七章 使用Docker API；

第八章 核心实现技术；

第九章 配置私有仓库；

第十章 安全防护与配置；

第十一章 Docker之Machine；

第十二章 Docker之Compose；

第十三章 Docker之Swarm；

第十四章 集群资源调度平台——Mesos；

第十五章 生产级容器集群平台——Kubernetes；

第十六章 其他相关项目；

第十七章 网络基础配制；

第十八章高级网络配制。

3.5OpenStack入门与实践教学资源包

第一章 云计算的概念及发展；

第二章 CentOS基本环境配置；

第三章 MySQL数据库中数据的基本操作；

第四章 项目开发知识与技能训练；

第五章 OpenStack基础配置；

第六章 安装OpenStack服务；

第七章 OpenStack日常运维；

第八章 综合案例。

3.6软件开发实训资源包

C语言课程；Web开发基础课程；Java程序设计课程；SQLSERVER数据库课程；JavaWeb应用程序设计课程。

3.7云计算基础实训资源包

实训资源包含：

网页设计课程；Java程序设计课程；MySQL数据库课程；Linux网络操作系统课程；Python程序设计课程；JavaWeb应用程序设计课程；云计算综合运维管理课程；云存储技术课程。

3.8 java程序设计资源包

实训资源包括：

实验1 认识Java；

实验2 Java语言基础；

实验3 Java运算符；

实验4 Java控制语句；

实验5 Java 数组；

实验6 Java 方法；

实验7 Java 类与对象；

实验8 Java 封装和继承；

实验9 Java多态；

实验10 单例模式；

实验11 字符串与包装类；

实验12 错误处理；

实验13 枚举和泛型；

实验14 Java 集合框架；

实验15 java.io 包——字符流；

实验16 java.io 包——字节流；

实验17 认识 JDBC；

实验18 JDBC 基础；

实验19 JDBC 接口；

实验20 JDBC 结果集；

实验21 JDBC 数据类型与事务；

实验22 JDBC异常处理。

3.9 Linux操作系统实训资源包

实训资源包括：

实验1 Linux启动、登录与退出；

实验2 Linux常用命令实训；

实验3 熟练vi编辑器的使用；

实验4 Linux软件包管理；

实验5 理解用户和组群的基本概念；

实验6 理解用户配置文件并掌握用户管理命令；

实验7 理解组群配置文件并掌握组群管理命令；

实验8 理解磁盘分区与文件系统；

实验9 磁盘配额管理；

实验10 逻辑卷LVM的管理；

实验11 熟悉相关网络配置文件；

实验12 网络基本配置命令；

实验13 熟悉网络测试命令；

实验14 理解DHCP的原理；

实验15 配置DHCP服务器；

实验16 配置DHCP客户端；

实验17 理解域名空间和DNS原理；

实验18 安装DNS软件、理解DNS的配置文件；

实验19 DNS服务器配置；

实验20 配置vsftpd服务器；

实验21 客户端访问FTP服务器；

实验22 理解WWW服务和Web服务工作原理；

3.10 MySQL实训资源包

3.11 Python程序设计实训资源包

实训资源包括：

实验1 Python概述；

实验2 Python的简单数据类型；

实验3 python高级数据类型；

实验4 Python程序结构；

实验5 Python函数；

实验6 Python 面向对象；

实验7 Python文件操作；

实验8 Python 异常、调试、测试；

实验9 Python 网络编程；

实验10 Python 正则表达式；

实验11 XML和json。

四、云计算技术应用专业实训室建设图

五、云计算技术应用专业实训室方案清单

六、云计算技术应用专业实训室方案价值

6.1 专业教学支撑

6.2 1+X认证服务

6.2.1云计算开发与运维1+X证书

6.2.2云计算应用开发1+X证书

6.3 技能大赛支撑

6.3.1云计算技术与应用

七、基于华为生态校企共育数字人才行动方案