摘 要

本文主要介绍了“私有云的搭建过程”和“网络实践教学的研发”，将私有云的搭建过程同网络实践教学结合，最终形成了一个教学“如何搭建私有云”的一个教学系统。本文的特色在于，完美结合了当今的信息时代两大热点问题：“云计算”和“在线教育”，在我看来，私有云搭建的教学同网络实践教学的结合，在网络实践教学的进步中具有重要意义，该课程一定能给大多数的学生、家庭、企业人员带来帮助，甚至可以为社会创造更大的利益。

关键词：网络实践教学；私有云；云计算；OpenStack

Abstract

This paper describes the "private cloud build process" and "R amp; D network of teaching practice", the process of building a private cloud combined with practical teaching network, culminating in a teaching "how to build a private cloud," a teaching system. Features of this paper is the perfect combination of two of today's hot issues of the information age: "cloud computing" and "Online education", in my opinion, to build a private cloud combined with a network of teaching practice teaching, practice teaching network in progress has an important significance, the course will give the majority of students, families bring help business people and even create greater benefits for the community.

Key Words： Network practice teaching; private cloud; cloud computing; OpenStack

目录

1 绪论 1

1.1 私有云 1

1.1.1 简介 1

1.1.2 发展现状 2

1.2 网络实践教学 2

1.2.1 简介 2

1.2.2 发展现状 3

2 网络实践教学 4

2.1 网络实践教学典型教法 4

2.2 互动式视频教学的设置 5

2.2.1 互动式教学视频 5

2.2.2 互动插入的必要 5

2.3 知识点数量设置 6

2.4 一节课时长设置 7

2.5 练习互动插入的设置 8

3 私有云技术的安装和部署 10

3.1 OpenStack简介 10

3.2 OpenStack重点模块 10

3.2.1 认证服务KeyStone 10

3.2.2 镜像服务Glance 11

3.2.3 计算服务Nova 11

3.2.4 网络组件Neutron 11

3.2.5 图形管理工具Dashboard 11

4 私有云搭建的网络实践教学系统 12

4.1 系统概况 12

4.2 课程设置 13

4.2.1 课程内容 13

4.2.2 教学内容设计 13

4.3 课程互动 18

4.3.1 课程共享 18

4.3.2 相关数据统计 19

4.3.3 课程效果 20

5 结论 22

5.1 总结 22

5.2 展望 22

1 绪论

随着信息科技的迅猛发展，“私有云”和“网络实践教学”逐渐被人们熟知。

据IT界报道现在国内有56%的企业正在使用云主机租用服务，但是在未来，云主机不再是遥不可及的东西，今后云主机必将成为各大企业必不可少的商业工具。在当前的互联网时代，建立自己企业独有的私有云是中小企业必经之路。目前看来，私有云可以为家庭、企业带来莫大的方便，但是，私有云的搭建过程并非容易，目前市面上也很少出现私有云详细的搭建教程，网络上的教学更是寥寥无几。

与传统教育的教育方式相比，网络实践教学具有效率高、实惠等特点。加上“互联网 ”推动，网络实践教学平台兴起，规模逐渐打开，并获得了资本市场青睐。而网络实践教学的内容集中在学校课堂及课外辅导的教学，例如语文、数学、英语等，然而面向社会大众的内容大多是理论教育知识，例如企业管理、会计、人力资源等，很少涉及IT新兴项目，而截至目前为止更是没有关于“私有云搭建”的教学内容。

从上看来，私有云和网络实践教学都将逐渐成为互联网的主流，而该课题“私有云搭建的网络实践教学系统”的研究在当今社会有着重要作用。在我看来，私有云搭建的教学同网络实践教学的结合，在网络实践教学的进步中具有重要意义，该课程一定能给大多数的学生，家庭企业人员带来帮助，甚至可以为社会创造更大的利益。

1.1私有云

1.1.1 简介

私有云是为了企业或个人单独使用而构建的，以其安全、高效、稳定的特点被企业所青睐^[1]。

（1）安全

私有云有多重部署方式，可以将他们部署在一个安全的主机托管场所，也可以部署在企业数据防火墙内。因为私有云是部署在自己熟悉的场所，所以它具有极高的安全性。对于大多是企业来说，企业的业务相关数据的及其重要的生命线，暴露在外很有可能承担着被盗窃的危险。所以一般的企业都会用私有云来存储企业重要的、赖以生存的流程和相关数据。而私有云在这方面是非常有优势的。 

（2）高效

私有云主要的功能是存储功能，用户不需要了解云是什么，其他的东西都可以由私有云自己完成，只要是用户需要，云就会提供存储空间，当然不会超过它设置的上线。并且云中的数据可以随时取用，就像存储在本地一样方便，所以我们说私有云是一个高效、可靠、安全的存储池。而它的优点也是显而易见的。

（3）稳定

私有云一般建立于公司的防火墙后，它的速度会非常的稳定，不会受到网络的影响。尤其是对于大型企业而言，流程是大型企业的管理的核心。如果使用公有云的话，外部将会对IT部门流程造成很大冲击，因为它一般部署在防火墙内，所以对IT部门流程的影响不大[2]。

1.1.2 发展现状

从当前的IT界发展方向看来，虚拟化和数据中心自动化是私有云的两大技术基础^[2]。实现企业数据虚拟化，需要具备虚拟化技术、服务器自动化、运营协调、存储自动化、策略设置、网络负荷、等自动化功能。然而企业要同时具备这些功能并不容易。

近期看来，要满足企业的需求还是私有云的搭建是最快的、最现实的。只有那些有资源的大企业才会首先开始向云架构演进，比如医疗机构、银行等，他们都是先做虚拟数据的整合再搭建私有云。其实近些年，虚拟数据整合、向云演进都是刚刚产生的新事物，在随后的几年私有云技术将呈现一个加速发展的新态势^[3]。

在国外，微软已经在构建私有云平台方面迈出了关键的一步。在2010年11月8日，微软发布了最新的私有云产品包，并与戴尔、富士通、日立、惠普、IBM等服务器厂商进行了合作。而在中国，最早是2010年10月，惠普在中国宣布了面向企业的私有云解决方案CloudStart。CloudStart以其安全、高效、简洁、易操作的优势迅速在中国私有云市场站稳脚跟。然而国产的私有云技术，在近些年才得以兴起和发展，华为、浪潮等企业针对IT基础企业提出了解决方案，渐渐将私有云技术在国内推广开来。

根据各个厂商的私有云解决方案可以看出，都是基于虚拟化技术和硬件产品的组合，但各自的实践教学是培养学生综合运用所学知识、解决实际问题能力的教学过程，对学生综合素质的全面锻炼，加强学生实践、动手能力和岗位适应能力，培养实用型高技能人才发挥着重要作用。

1.2 网络实践教学

1.2.1 简介

实践教学是培养学生综合运用所学知识、解决实际问题能力的教学过程，对学生综合素质的全面锻炼，加强学生实践、动手能力和岗位适应能力，培养实用型高技能人才发挥着重要作用。由于现代教学面向的对象不仅仅的在校学生，很多成人学习有着分散、自主等特点，决定了网络教学的重要性。如果开放远程教育，受设备、时空、成本、师资环境等多方面的限制，为所有学生提供便捷的教学面临着很多困难。在这样的背景下，借助网络、计算机等信息化技术，构建虚拟化、网络化、数字化的实践教学系统得到了广泛的认可^[4]。

现在所说的网络实践教学可以理解为我们常说的在线教育（e-Learning），或称远程教育、在线学习。是以网络为介质的教学方式，通过网络，学院与教师即使相隔千万里也可以展开网络教学活动；借助网络，学员可以随时随地进行学习，真正打破了时间和空间的限制，随着智能手机和4G网络的普及，网络实践教学类的APP也渐渐成为学习"神器"，未来将受到更多年轻用户的喜爱，网络实践教学的教育模式也将逐渐取代培训机构，成为新时代的主流将于方式，成为工作繁忙，学习时间不固定的职场人的首选学习方式。

经过多年的发展和实践，这种方式已经成为教学手段的一种有效补充，并在实际教育教学和人才培养过程中发挥着重要的作用。

1.2.2 发展现状

随着计算机网络的不断发展，网络实践教学的要求逐渐变为改善教学效果，提供更适应学生的个性化教学，现在这种发展方式已经成为一种国际潮流。近年来，国外大学涌现出许多有效的网络实践教学方案：（1）WebQuest（网络探究学习法）^[5]，这个学习法主要是为了让学生更好更快的学会如何学习、提高自己处理信息的能力。这种网络实践教学法提倡学生通过网络，直接访问权威知识，了解最新知识并提出自己解决问题的方法。（2）RONSUB（问题解决网络系统）^[5]，这种网络实践教学在协调基于问答的网络学习环境方面有着很突出的效果。

我国在线教育成长迅速，这些年也出现了很多知名教育企业,随着我国逐渐的信息化，我国的在线教育产业的未来也一片光明。目前国内也有不少教师或研究者研究基于网络的实践教学改革，但多侧重于网络实践环境建设，很少有对网络实践教学方案本身有所探讨。

2 网络实践教学

设计网络教学必然需要设计教学方案，就如同讲课必须要先备好教案一样。科学的学习方法必将使学习效果事半功倍，市面上现在也有很多教学的课程，有些课程大受欢迎而有些课程看的让人直想睡觉，这就是主讲人运用的技巧的问题了。下面我将从几个方面阐述我设计的教学方案的依据：

2.1 网络实践教学典型教法

网络教学逐渐成为主流，但是网络教学探索者们的教学一直处于自我感觉、自我尝试的过程，近年来国内外不少学习者提出了网络实践教学的典型教法，大多都侧重网络环境还有仪器实验的讨论，对于教学步骤本身很少提出观点^[6]。

深圳职业技术学院的何晓青、柯和平教授提出了一种网络实践教学的典型教法探索，其中的泛性三段式教学法值得我借鉴（如图2.1）。

图2.1 网络实践教学环境示意图

网络实践教学的价值不在于实践资料的发布和传播，而更多的是在于学生与教师之间、学生与学生之间的学习和交流。如何将网络课堂的距离感缩小，让学生体会到学习的真实感是该教学法侧重的探究点。该教学法主要阐述了实践前的教学、实践教学中方法的运用、实践教学后的探索性学习三个要点。

1. 实践教学前，教师应该围绕实践的主题制作多媒体的资源，整理出每节课的知识要点，安排好知识点的教学顺序，做到承前启后、循序渐进。
2. 教学过程中的课堂是网络实践教学的中心环节，教师不仅应该对知识点进行讲解，还要指导和操作模拟整个实践的过程。教师应该运用灵活多样的多媒体资源，对模拟过程进行对细节要点的突出，结合技能课程主要用到的演示教学法、展示教学法、讨论法等进行授课，从原理到过程在回归到原理，层层深入的进行教学。
3. 因为每节课的时间有限，学习者的学习时间也很随机，所以教学过后的反思和复习显得格外重要，操作的步骤还有各个知识点原理等等很容易遗忘，所以，适当的复习和测验的设置显得格外的重要，教师还应该在网络实践教学平台设置“讨论区”为学生提供互相交流学习的空间，设置 “反馈区”让学生对每节课的教学进行打分和建议，这样有利于教师和学生的互动，更有利于教师的进步和发展。

2.2 互动式视频教学的设置

2.2.1 互动式教学视频

视频是一个强大的信息表达方式。它提供了一个多感官的学习环境，可以改善学习者保留信息的能力。有人认为，视频能增强成果是由于生动和迷人的学习介绍。例如，美国科学家Nugent曾比较了几种视频演示来通过视觉和听觉信息的组合呈现表达一般的故事。研究就表明通过视觉听觉的传递，远比单方面传递效果更好^[7]。

由于网络的局限性带宽和多媒体技术，直到最近互动视频才广泛应用于网络学习。通过学员之间的积极互动和教学视频，互动视频可以帮助吸引学习者充分重视学习内容。 视频教学提供了有效的手段来查看实际的对象和现实的场景，特别是在在线教育互动视频环境不仅提供视觉和口头提示，而且学习者只要他们愿意，他们可以不限次数的观看视频。因此，我觉得互动式视频将提高我的教学学习成果。