高校网络工程综合实训课程教学改革初探

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　　摘  要：随着市场对网络应用型人才需求的急剧增加，高校网络工程专业的综合实训的课程教学改革重点转移到网络系统、网络安全、集群服务和云计算基础环境部署等方向。在新工科背景下，本文对网络工程实训教学的内容进行了初步探索。
　　关键词：Linux  综合实训  教学改革
　　一、引言
　　信息技术的日新月异，综合实训是巩固网络工程专业学生计算机、网络、安全、集群等知识融合的课程训练。现代信息社会对网络专业学生的综合能力提出了更高的要求。因此，在综合实训的过程中，练就学生过硬的实践技能，是培养优秀应用型人才的重要举措。
　　二、综合实训现状
　　现有高校的综合实训虽然在推陈出新，却依然存在以下问题。
　　（一）学生的个体计算机水平差异较大。学生的教育背景各不相同，计算机水平参差不齐，导致学生在自主学习、计算机兴趣、动手实践方面差距明显。
　　（二）现有的综合实训教学方法比较单一。许多高校综合实训教师在实训开始时发布实训选题，临近结束时再逐个检查验收，实训过程中并没有很好的跟踪学生的进展及所遇到的难题。
　　（三）实训内容和考核机制。目前的综合实训的考核机制中依旧采用实训报告和实训成果一起进行考核，然而，这种评价方式无法辨别实训项目的难易度与实训成绩等级的关系。
　　三、课程改革内容
　　集群环境的搭建和部署在计算机学科中必须掌握的基本技能之一。是互联网相关专业学生从事云计算相关领域进行研发和运维的常用操作。关于集群相关的实训项目有：
　　（一）Squid服务器的配置。本项目可实现普通的Squid代理服务器，需要再浏览器中设置指定的代理路由器，实现LAN中的PC机访问外网时的代理。第二个是Squid透明代理服务器，此时无须浏览器上进行任何设置，通过透明代理服务器便可实现LAN的任意PC机访问外网。第三个是反向代理服务器。通过反向代理服务器，当外网访问企业网站时，可通过反向代理服务器将请求分发到工位的网站服务器群上以获得响应。第四种是基于反向代理实现虚拟主机映射。只需在反向代理服务器配置的基础上，在服务器上配置虚拟主机和上传网站到指定目录并修改好Squid配置文件。
　　（二）LVS（Linux Virtual Server）负载均衡。这是基于IP数据请求住在均衡调度机制。当互联网上的用户访问公司的官网时，Web请求首先到达公司的外部负载均衡服务器，以轮询调度算法为例，服务器将外部的请求平均分发给Web服务器群中的所有节点。LVS常用的三种工作模式是NAT模式、TUN模式和DR模式。
　　（三）Nginx服务器。Nginx是非常轻量级的HTTP服务器，同时也是一个高性能的HTTP服务器和反向代理服务器。它以事件驱动方式编写，从而实现高性能。同时也可以实现高效的反向代理、负载均衡。Nginx采用master-slave模型，能够充分利用SMP的优势，且能够减少工作进程在磁盘I/O的阻塞延迟。Nginx支持热部署，因此启动特别简单。正因为Nginx的稳定性、丰富的模块库、灵活的配置和低系统资源消耗，它在工业界得到了广泛的应用。在实训的过程中，可以基于此展开的项目可达4项以上。
　　（四）LAMP环境搭建。LAMP是Linux、Apache、MySQL、PHP的首字母缩写，即把Apache、MySQL以及PHP安装在Linux系统上，组成一个环境来运行PHP的脚本语言。Apache是最常用的Web服务软件，而MySQL是比较小型的数据库软件。三个角色可以安装在一台机器上，也可以分开（但httpd和php要部署在同一台机器上）。LAMP环境即是开发者最常用的环境，同时也是服务器上最常見的需要部署的环境。此模块的实训能充分训练学生在网络操作系统Linux学到的大部分知识，同时将Web前端、后台以及面向对象开发语言，充分结合。
　　（五）Hadoop集群的部署。Hadoop是目前工业界十分流行的分布式处理框架。也是从事大数据分析和运维迄今为止最常使用的集群框架之一。在学习和从事大数据开发的第一步便是搭建Hadoop集群。Hadoop集群的部署包含多节点虚拟机集群的组建、jdk的安装、SSH免密码服务设置、hadoop的安装与基本配置文件的设置。最后是集群的启动与测试。此模块的训练是从面向对象、网络操作系统Linux、数据库通向云计算技术的桥梁。学生通过该训练可向云计算工程师发展。
　　（六）Spark集群的部署。Spark是大数据处理的快速通用计算引擎，又称之为内存计算，它是为弥补MapReduce框架处理大数据时耗时过长而产生的。Spark又名内存计算。Spark集群需要建立在Hadoop集群的基础之上，只需在Hadoop集群中安装Spark安装包，修改Spark相关的配置文件即可。Spark集群模块的训练是培养机器学习工程师的必经之路。
　　结语
　　综合实训是网络工程专业学生重要的实践课。应当推陈出新，采用现行工业界常用的系统与网络服务项目作为实训内容。同时改革传统的考核机制，切实培养出高素质的网络技术高水准人才。
　　参考文献
　　[1]杨利明，单子鹏，马剑锋.计算机技术基础课程新技术引入与实验环境建设实践[J].计算机教育，2018（10）：89-92.
　　[2]阮晓龙.Linux操作系统实验教学体系改革[J].中国现代教育装备，2015（5）：93-97.
　　作者简介
　　张龙信（1983.11—），男，汉族，籍贯：湖南浏阳，博士，讲师，研究方向：大数据分析。
　　通信作者
　　黄琼（1986.6—），女，汉族，籍贯：湖南永兴，硕士，助教，研究方向为自媒体运营。
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