數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理實(shí)訓(xùn)課程體系研究

白 瑋，張 睿，王陳雨，楊吉斌

（1.陸軍工程大學(xué) 指揮控制工程學(xué)院，江蘇 南京 210014；2.陸軍工程大學(xué) 教研保障中心，江蘇 南京 210014）

0 引言

近幾年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)與人工智能等產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，作為以上基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心需求也與日俱增。根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布2018 年度《數(shù)據(jù)中心白皮書》，截止到2017 年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總體規(guī)模達(dá)到166 萬架，總體數(shù)量達(dá)到1 844 個(gè)，市場總規(guī)模達(dá)到650.4 億元[1]。隨著信息基礎(chǔ)設(shè)施不斷向云端遷移，大型云計(jì)算中心建設(shè)不斷加快，基礎(chǔ)架構(gòu)不斷更新，核心應(yīng)用不斷豐富，對運(yùn)維管理提出了更高層次的要求。客觀上不僅需要傳統(tǒng)的IT 從業(yè)人員能夠進(jìn)行快速的知識迭代和更新，迎接日益發(fā)展的新技術(shù)給運(yùn)維管理帶來的挑戰(zhàn)，而且產(chǎn)生了大量的人才缺口，亟須專業(yè)化人才隊(duì)伍進(jìn)行補(bǔ)充和支撐。

目前，新一代數(shù)據(jù)中心行業(yè)，其運(yùn)維管理已經(jīng)形成了特定標(biāo)準(zhǔn)，如信息技術(shù)服務(wù)管理體系標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 20000）、信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)庫（ITIL）、信息技術(shù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)（ITSS）等，需要在數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理實(shí)踐中加以落實(shí)。同時(shí)，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界還在不斷積極探索數(shù)據(jù)中心管理的新方法、新思路[2-5]，這些都需要教育行業(yè)引起重視，培養(yǎng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的專門人才。

1 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才需求

1.1 崗位需求

根據(jù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理需求，將數(shù)據(jù)中心運(yùn)維工程師可以分為三級，即初級運(yùn)維工程師、中級運(yùn)維工程師、高級運(yùn)維工程師。其中初級運(yùn)維工程師主要包括初級基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維工程師、初級網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工程師、初級系統(tǒng)運(yùn)維工程師、初級虛擬化工程師4 種崗位；中級運(yùn)維工程師主要包括基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維工程師、業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)維工程師、虛擬化工程師、網(wǎng)絡(luò)安全工程師4 種崗位；高級運(yùn)維工程師主要包括數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)工程師、業(yè)務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工程師、大數(shù)據(jù)平臺(tái)規(guī)劃設(shè)計(jì)工程師3 種崗位，崗位間相互關(guān)系見圖1。

1.2 崗位能力要求

圖1 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理崗位

不同的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維工程師，對應(yīng)著不同的崗位能力要求。從整體上來看，初級運(yùn)維工程師應(yīng)能掌握現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的基本知識，包括數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、虛擬化系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理的基本方法，能夠?qū)ΤＲ姷墓收虾蛦栴}進(jìn)行分析和處理。中級運(yùn)維工程師應(yīng)熟悉數(shù)據(jù)中心各類軟硬件基礎(chǔ)設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)整體方案，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟硬件架構(gòu)，提出系統(tǒng)整體規(guī)劃并組織設(shè)施。與此同時(shí)，負(fù)責(zé)相應(yīng)軟硬件系統(tǒng)的監(jiān)控和巡檢，處理由服務(wù)臺(tái)一線提交的事件以及系統(tǒng)后臺(tái)的各種事件。高級運(yùn)維工程師應(yīng)深入了解數(shù)據(jù)中心各類軟硬件基礎(chǔ)設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，完成相應(yīng)的整體設(shè)計(jì)方案和實(shí)施方案的撰寫，能夠?qū)ο到y(tǒng)的安裝部署、運(yùn)行監(jiān)控、日常巡配置變更、故障申報(bào)等運(yùn)維工作進(jìn)行全面指導(dǎo)。各個(gè)崗位的具體能力要求見表1。

2 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理實(shí)訓(xùn)課程體系

2.1 指導(dǎo)思想

在構(gòu)建數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理實(shí)訓(xùn)課程體系構(gòu)建中，其基本指導(dǎo)思想為“需求牽引、面向應(yīng)用，整體規(guī)劃、分步實(shí)施，理論先行、重在實(shí)訓(xùn)”。在課程目標(biāo)設(shè)計(jì)上，主要是在全面分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心運(yùn)維工程師能力需求的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)的操作使用和規(guī)劃設(shè)計(jì)能力；在課程設(shè)計(jì)上，將初級運(yùn)維工程師、中級運(yùn)維工程師、高級運(yùn)維工程師的課程體系進(jìn)行統(tǒng)一籌劃安排，保證前后銜接順序；在教學(xué)安排上，按照先基礎(chǔ)理論，再實(shí)訓(xùn)課程的順序組織實(shí)施，不僅使學(xué)生能夠明白如何對相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行操作，更要明白這些操作后的原理，力求能夠觸類旁通、舉一反三。

2.2 課程體系

根據(jù)不同類別、層次的工程師能力培訓(xùn)的不同需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的課程，課程主要分為理論課程和實(shí)訓(xùn)課程兩類。理論課程主要著重于完成所需技能的理論講解，開拓學(xué)員視野，培養(yǎng)其分析問題的能力，而實(shí)訓(xùn)課程主要以實(shí)物系統(tǒng)或模擬系統(tǒng)為依托，著重于各類實(shí)際問題的處理。

在初級運(yùn)維工程師課程體系設(shè)計(jì)上，主要突出基礎(chǔ)理論知識的講解，重點(diǎn)在于基礎(chǔ)設(shè)施的簡單維護(hù)，簡單業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、虛擬化系統(tǒng)的構(gòu)建，簡單故障的檢測和排除等方面。初級運(yùn)維工程師學(xué)時(shí)共計(jì)192 課時(shí)，其中理論課程96 學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)課程96 學(xué)時(shí)。在課程設(shè)置上，共開設(shè)理論課程13 門，每個(gè)初級運(yùn)維工程師學(xué)習(xí)3～4 門；實(shí)訓(xùn)課程7 門，每個(gè)初級運(yùn)維工程師學(xué)習(xí)1～2 門，詳細(xì)課程設(shè)置見表2。

在中級運(yùn)維工程師課程體系設(shè)計(jì)上，主要突出高級運(yùn)維管理知識的傳授，重點(diǎn)在于基礎(chǔ)設(shè)施的深入維護(hù)管理，復(fù)雜業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、虛擬化系統(tǒng)的構(gòu)建，高級故障的檢測和排除等方面。中級運(yùn)維工程師學(xué)時(shí)同樣為192 課時(shí)，其中理論課程96 學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)課程96 學(xué)時(shí)。在課程設(shè)置上，共開設(shè)理論課程12 門，每名中級運(yùn)維工程師培訓(xùn)3 門；實(shí)訓(xùn)課程4 門，每名中級運(yùn)維工程師培訓(xùn)1 門，詳細(xì)課程設(shè)置見表3。

在高級運(yùn)維工程師培訓(xùn)課程體系的設(shè)計(jì)上，主要突出對運(yùn)維工作的體系化設(shè)計(jì)上，掌握體系化的數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺(tái)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法。高級運(yùn)維工程師學(xué)時(shí)共108 學(xué)時(shí)，其中理論課程60 學(xué)時(shí)、實(shí)訓(xùn)課程均為48 學(xué)時(shí)。在課程設(shè)置上，共開設(shè)理論課程7 門，每名中級運(yùn)維工程師培訓(xùn)2～3 門；實(shí)訓(xùn)課程3 門，每名中級運(yùn)維工程師培訓(xùn)1 門，詳細(xì)課程設(shè)置見表4。

2.3 主要特點(diǎn)

相較于現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)學(xué)科的相關(guān)課程體系設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理實(shí)訓(xùn)課程體系的規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要有3 個(gè)方面的顯著特點(diǎn)。

表1 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理崗位能力要求

表2 初級運(yùn)維工程師培訓(xùn)課程體系

1）教學(xué)目標(biāo)更為明確具體。

在教學(xué)目標(biāo)上，該課程體系緊盯數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理這個(gè)主題，緊貼數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)等軟硬件系統(tǒng)運(yùn)維管理的具體需求，做到“實(shí)際用什么，課堂就教什么”，重點(diǎn)突出數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的整個(gè)過程，從使用、管理和規(guī)劃3 個(gè)層面培養(yǎng)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理工程師，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理工程師的“供給側(cè)”改革，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理工程師和使用需求的精確對接。

2）教學(xué)內(nèi)容更為全面前沿。

在教學(xué)內(nèi)容選擇上，不僅要保證教學(xué)內(nèi)容的完整性，而且盡量選擇最新的前沿技術(shù)。例如在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維方面，在教學(xué)內(nèi)容的選擇上，分為供配電系統(tǒng)、空調(diào)與制冷系統(tǒng)、制冷自控系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、綜合布線、安防系統(tǒng)及安全防護(hù)等方面，基本上涵蓋了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的各個(gè)方面，具體到空調(diào)與制冷系統(tǒng)，不僅介紹普通空調(diào)、精密空調(diào)等常見的風(fēng)冷系統(tǒng)，而且介紹冷凍水型制冷系統(tǒng)、新風(fēng)自然冷系統(tǒng)等系統(tǒng)；在綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、綜合云管系統(tǒng)、安全態(tài)勢感知平臺(tái)等課程的教學(xué)上，選擇了市面上常見的銳捷RG 系統(tǒng)、飛致云Fit2Cloud、亞信安全態(tài)勢感知系統(tǒng)等國內(nèi)常見的系統(tǒng)。相關(guān)課程的設(shè)計(jì)，保證學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論和實(shí)際工作實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)的效果。

3）教學(xué)方法更加生動(dòng)活潑。

在教學(xué)方法上，引入多種形式的實(shí)訓(xùn)課程，使課堂的教學(xué)方法更加生動(dòng)活潑。一是通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建了數(shù)據(jù)中心的仿真試驗(yàn)環(huán)境，該環(huán)境能夠支持學(xué)生在數(shù)據(jù)中心內(nèi)進(jìn)行漫游，對數(shù)據(jù)中心的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行展示，還能夠通過模擬突發(fā)事件，通過對虛擬設(shè)備進(jìn)行操作，對火災(zāi)、停電等意外情況進(jìn)行處理，從而通過較少的成本來熟悉數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理；二是通過仿真試驗(yàn)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)環(huán)境，綜合使用eNSP、NS2 等軟件，對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬，不僅能夠模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)流量，而且能支持對網(wǎng)絡(luò)配置的實(shí)時(shí)修改，從而支持對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置的直接驗(yàn)證；三是通過虛實(shí)結(jié)合環(huán)境實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)環(huán)境的模擬，依托流量發(fā)生器、網(wǎng)絡(luò)模擬軟件和物理實(shí)際設(shè)備，支持將虛擬拓?fù)渲辛髁颗c實(shí)際的大數(shù)據(jù)環(huán)境相連接，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬流量和真實(shí)流量的相互結(jié)合，使仿真環(huán)境更加真實(shí)。

3 結(jié)語

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新型技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量不斷增加，而數(shù)據(jù)運(yùn)維管理人員作為網(wǎng)絡(luò)管理人員的一個(gè)重要分支，對其進(jìn)行有針對性的技能培訓(xùn)也勢在必行。針對數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才需求多、缺口大的現(xiàn)狀，筆者在詳細(xì)分析數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才需求基礎(chǔ)上，提出一套完整的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才課程培訓(xùn)體系，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法上特點(diǎn)鮮明，能夠滿足數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才培養(yǎng)的實(shí)際需求，有效提升數(shù)據(jù)中心維護(hù)管理人員培養(yǎng)的有效性和針對性，為相關(guān)院校提供借鑒意義，也為后續(xù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理人才教學(xué)體系建設(shè)打下基礎(chǔ)。