高校網絡工程綜合實訓課程教學改革初探

張龍信 黃瓊 文鴻

摘 ?要：隨著市場對網絡應用型人才需求的急劇增加，高校網絡工程專業的綜合實訓的課程教學改革重點轉移到網絡系統、網絡安全、集群服務和云計算基礎環境部署等方向。在新工科背景下，本文對網絡工程實訓教學的內容進行了初步探索。

關鍵詞：Linux ?綜合實訓 ?教學改革

一、引言

信息技術的日新月異，綜合實訓是鞏固網絡工程專業學生計算機、網絡、安全、集群等知識融合的課程訓練。現代信息社會對網絡專業學生的綜合能力提出了更高的要求。因此，在綜合實訓的過程中，練就學生過硬的實踐技能，是培養優秀應用型人才的重要舉措。

二、綜合實訓現狀

現有高校的綜合實訓雖然在推陳出新，卻依然存在以下問題。

（一）學生的個體計算機水平差異較大。學生的教育背景各不相同，計算機水平參差不齊，導致學生在自主學習、計算機興趣、動手實踐方面差距明顯。

（二）現有的綜合實訓教學方法比較單一。許多高校綜合實訓教師在實訓開始時發布實訓選題，臨近結束時再逐個檢查驗收，實訓過程中并沒有很好的跟蹤學生的進展及所遇到的難題。

（三）實訓內容和考核機制。目前的綜合實訓的考核機制中依舊采用實訓報告和實訓成果一起進行考核，然而，這種評價方式無法辨別實訓項目的難易度與實訓成績等級的關系。

三、課程改革內容

集群環境的搭建和部署在計算機學科中必須掌握的基本技能之一。是互聯網相關專業學生從事云計算相關領域進行研發和運維的常用操作。關于集群相關的實訓項目有：

（一）Squid服務器的配置。本項目可實現普通的Squid代理服務器，需要再瀏覽器中設置指定的代理路由器，實現LAN中的PC機訪問外網時的代理。第二個是Squid透明代理服務器，此時無須瀏覽器上進行任何設置，通過透明代理服務器便可實現LAN的任意PC機訪問外網。第三個是反向代理服務器。通過反向代理服務器，當外網訪問企業網站時，可通過反向代理服務器將請求分發到工位的網站服務器群上以獲得響應。第四種是基于反向代理實現虛擬主機映射。只需在反向代理服務器配置的基礎上，在服務器上配置虛擬主機和上傳網站到指定目錄并修改好Squid配置文件。

（二）LVS（Linux Virtual Server）負載均衡。這是基于IP數據請求住在均衡調度機制。當互聯網上的用戶訪問公司的官網時，Web請求首先到達公司的外部負載均衡服務器，以輪詢調度算法為例，服務器將外部的請求平均分發給Web服務器群中的所有節點。LVS常用的三種工作模式是NAT模式、TUN模式和DR模式。

（三）Nginx服務器。Nginx是非常輕量級的HTTP服務器，同時也是一個高性能的HTTP服務器和反向代理服務器。它以事件驅動方式編寫，從而實現高性能。同時也可以實現高效的反向代理、負載均衡。Nginx采用master-slave模型，能夠充分利用SMP的優勢，且能夠減少工作進程在磁盤I/O的阻塞延遲。Nginx支持熱部署，因此啟動特別簡單。正因為Nginx的穩定性、豐富的模塊庫、靈活的配置和低系統資源消耗，它在工業界得到了廣泛的應用。在實訓的過程中，可以基于此展開的項目可達4項以上。

（四）LAMP環境搭建。LAMP是Linux、Apache、MySQL、PHP的首字母縮寫，即把Apache、MySQL以及PHP安裝在Linux系統上，組成一個環境來運行PHP的腳本語言。Apache是最常用的Web服務軟件，而MySQL是比較小型的數據庫軟件。三個角色可以安裝在一臺機器上，也可以分開（但httpd和php要部署在同一臺機器上）。LAMP環境即是開發者最常用的環境，同時也是服務器上最常見的需要部署的環境。此模塊的實訓能充分訓練學生在網絡操作系統Linux學到的大部分知識，同時將Web前端、后臺以及面向對象開發語言，充分結合。

（五）Hadoop集群的部署。Hadoop是目前工業界十分流行的分布式處理框架。也是從事大數據分析和運維迄今為止最常使用的集群框架之一。在學習和從事大數據開發的第一步便是搭建Hadoop集群。Hadoop集群的部署包含多節點虛擬機集群的組建、jdk的安裝、SSH免密碼服務設置、hadoop的安裝與基本配置文件的設置。最后是集群的啟動與測試。此模塊的訓練是從面向對象、網絡操作系統Linux、數據庫通向云計算技術的橋梁。學生通過該訓練可向云計算工程師發展。

（六）Spark集群的部署。Spark是大數據處理的快速通用計算引擎，又稱之為內存計算，它是為彌補MapReduce框架處理大數據時耗時過長而產生的。Spark又名內存計算。Spark集群需要建立在Hadoop集群的基礎之上，只需在Hadoop集群中安裝Spark安裝包，修改Spark相關的配置文件即可。Spark集群模塊的訓練是培養機器學習工程師的必經之路。

結語

綜合實訓是網絡工程專業學生重要的實踐課。應當推陳出新，采用現行工業界常用的系統與網絡服務項目作為實訓內容。同時改革傳統的考核機制，切實培養出高素質的網絡技術高水準人才。

參考文獻

[1]楊利明，單子鵬，馬劍鋒.計算機技術基礎課程新技術引入與實驗環境建設實踐[J].計算機教育，2018（10）：89-92.

[2]阮曉龍.Linux操作系統實驗教學體系改革[J].中國現代教育裝備，2015（5）：93-97.

作者簡介

張龍信（1983.11—），男，漢族，籍貫：湖南瀏陽，博士，講師，研究方向：大數據分析。

通信作者

黃瓊（1986.6—），女，漢族，籍貫：湖南永興，碩士，助教，研究方向為自媒體運營。