浅谈云计算实训室的建设
第一章 云计算实训室概述
2.1. 云计算实训室建设背景
经过多年技术发展和行业积累，云计算产业生态系统已经建立，进入了一个相对成熟阶段。大量企业正在快速将自己的IT系统从传统架构向“云”架构迁移，整合本地部署的专用平台与虚拟化技术、托管云和公有云平台，越来越多的用户接受云服务带来的便利。
我国云计算正向三个重要的方向发展。一是信息处理的集中化、云化；二是大数据的发展对云计算提出了更高的要求，云计算需要具备扩展性、弹性、资源池化、自助服务、可度量、低成本、按需支付和故障容错等能力；三是混合云的发展受到重视，云端的融合成为一种必然的趋势，在技术上这不仅需要一个深度软件定义的云计算管理平台，还需要云和端的良好感知，同时云计算技术一定要适应各行各业的应用开发需要，大众可以通过不同的终端使用丰富的云端应用。
当前教育领域以教育体制改革为核心，基本解决了社会对高学历人才的供需矛盾，建立了院校自我积累、自我发展的健康发展机制。但是随着虚拟化技术的成熟云计算在企业数据中心的普及，社会对云计算相关的建设人才、管理人才和运营人才有大量的需求，对人才的技术素质的要求也有很大的提高。因此，学校为了使学生能更好的学习和掌握技术知识，必须加强相关专业的教学和科研环境的建设和改造。在提高计算机专业、信息安全专业、数据通信专业的教学质量的同时还需要加开云计算相关的课程，改进教学手段，加强实践环节，使学生尽快掌握构建新一代数据中心的技术知识，具备较强的理论和实践相结合的能力，才能使学生日后更好地服务于社会，同时这也是关系学校教学评估的一项重要指标。
2.2. 云计算人才需求分析
云计算发展至今已开始大规模应用，尤其是互联网行业，都相继开展了云计算的相关业务，未开展的也都处于构建当中，发展势头猛烈。但任何事物在发展过程中都会遇到问题，相比其飞快的发展速度，云计算方面的人才却显得凤毛麟角，甚至可以说是非常稀缺。相反，在国内计算机专业毕业生就业后的专业相关度不足50%，毕业三年后转换行业的现象非常普遍。究其原因，学生在校学习的课程知识较为陈旧，面对目前云计算行情、大数据等新型技术的兴起，自己所掌握的知识、技能和实践经验均无法满足行业需求。
2015年著名研究机构IDC对全球几百名IT经理人进行了调查，分析云计算在IT人才中的需求度。IDC根据调查进行了预测，从2016年至2020年的4年之间里，云计算的相关工作需求将出现超过40%的年增长率，再次证明了企业对云计算人才的巨大需求。
预测还表明，2020年有约580万的云计算相关岗位出现真空，而这方面的求职者也都缺乏云计算方面的实践经验，并且不具备完善的培训机制；产业面临着更大的人才缺口。
若以地区来看，亚太地区的云计算人才缺失要更加严重一些，根据IDC预测，亚太区的云计算相关人才需求年增长率将达到46%，到2020年的人才需求是290万。这其中，中国地区也占了很大比例，毕竟面对中国这个拥有巨大发展潜力的市场，任何一家国际性的公司都不会错过踏足这片圣土的发展机会。
人才的缺失实际上主要是云计算专业技能的缺失，在全球众多跨国公司中，超过60%的公司正在使用或计划使用云计算业务。而且，半数的公司都将云计算作为自身业务的下一步重点发展方向，这从根本上扩大了云计算人才的需求，缺口也自然加大。
2.3. 云计算实训室建设意义
云计算实训室是随着信息科学技术教育的发展而建立起来的，在教学和科研中具有非常重要的作用，是学校教学实验环节中最重要的组成部分之一。实训室的建设水平、教学科研水平不仅反映出学校的办学水平，而且对学生的学习、教师的教学也将产生巨大的影响。
深信服云计算实训室聚焦在基础架构部署中所需要掌握的知识和技能，通过还原部分行业场景让学生具备施规划设计、运维管理能力。IaaS应用范围最广，技术标准化程度最高，适用于学校对学生进行教学。
2.4. 实训室对学校的意义
云计算实训室的建设对学校科研、教学的实现和完善具有重要意义
促进产学研一体化、促进科研成果转化并最终成为生产力
提高学校的竞争力和学生的实践能力
提升学校品牌
2.5. 实训室对教师的意义
实训室提供更多的真实设备和场景，便于老师备课和实训指导
实训室方便教师对学员实训过程进行把控，提升教学质量
实训室提供管理机，使老师便于对学生实训的管理，使教学效率提高
2.6. 实训室对学生的意义
云计算实训室提供了真实的应用环境，可以让学生亲自搭建环境、亲自动手调试、配置环境，从而让学生直观、全方位了解云服务的设备和应用环境，真正加深对云计算行业相关技术的学习。
通过云计算实训室的学习，真正提高了学生的云计算相关的技能和实战能力。
学生在毕业时扩大了择业的范围，可以从事云计算工程师、架构师、devops等相关的职位。
2.7. 实训室对深信服的意义
利用学校的实力和知名度，学校所在的地理位置，实训室的实验环境、软件和硬件条件，以及学校各级领导大力支持等，建设深信服云计算实训室，可以说贵校是深信服公司非常理想的合作伙伴。同时，学校每年向社会输送大量高素质的毕业生，这些学生在深信服云计算实训室进行云计算实验，他们将对深信服的设备和技术有深刻的认识和了解，对深信服在学校和各行各业扩大影响和提高知名度很有益处。
2.8. 实训室方案设计理念
“ 教、学、练”一体化（项目式教学）
搭建云计算教学实训平台，将理论教学与实训教学融为一体，让学生在做中学，学中做，将教学与实训紧密结合，不断提高学习技能，获得能力。
基于教学流程设计，更加贴近教学需求；
提高教学及实训管理效率；
贴合教学需求的重视管理的阶段；
教学和实训能够更方便灵活的调用；
更全面的教学、实训全流程管理；
提供远程多人学习、协同实训等需求成为新一代实训室建设时更加看重的管理要素。
自主创新，因地制宜
提供独立、高效的信息化教学和实训环境采用教学和实训平台完全融合的架构；
自动加载课程所需环境，教学快捷方便；
实训数据在内部虚拟化系统传输，从而从最大程度上保证了实训室教学的安全，不会受外部网络环境造成影响。
2.9. 深信服实训室优势
深信服凭借多年来在各类院校用户的庞大客户群，针对不同类型学校进行深入调研，最终制定出深信服云计算实训室解决方案，该方案可适用于开设云计算、大数据的本科/高职/中职院校与社会培训机构。
方案不仅是完整的实训室解决方案，同时结合提供的校企合作内容，相比与其他的实训室解决方案而言，深信服云计算实训室解决方案有以下几个特点：
真实性
深信服云计算实训室通过搭建真实的行业应用场景，课程和教材内容聚焦于云计算资源在部署中所需要掌握的知识和技能，并且通过模拟部分行业的IaaS应用场景使学生具备基本云计算基础设施规划设计、运维管理能力。填补了学校计算机专业在云计算实践教学的空白，真正实现“产学对接”。内容全
从云计算实验的覆盖范围，覆盖了系统、语言、虚拟化、网络、存储、平台、容器等多个方面教学内容，包括实验原理、真实环境还原、实验指导书，学生可以自主学习实验，进行实验验证与应用，并进行相关行业综合分析及系统自主设计，实现多层次的实验操作。通过与校方的深入合作，后续将源源不断的更新最新的云计算教学内容。
专业性
经过这十多年的耕耘，深信服在高校、职教领域的影响力越来越大，品牌认可度越来越高，服务的质量越来越专业。
云计算实验内容为国内最全最深最专业，不仅覆盖常规的虚拟化、存储、网络知识，同时在openstack大行其道的今天，引入了openstack类型的实验与应用。同时，最重要的是通过内置的虚拟化实验场景，用户不是单纯的做某个操作系统的小实验，而是可以根据用户自己的意愿构建某些复杂环境，来实现组设计、部署、运维等项目式教学内容，为教学改革提供技术基础。这也是目前其他平台所不能实现的。
IaaS模式下，通过将标准X86服务器的计算资源、存储资源、网络资源池化，以虚拟化数据中心的方式向最终用户提供服务。采用IaaS模式，IT部门可以将基础资源以“服务”的形式对外发布，最终可以按需分配资源，从而将硬件资源实现最大化利用。在使用过程中，如资源不足，还可以对资源进行动态调整。IT部门可以根据不同部门的业务需求设置多种服务方式，将这些服务通过服务目录的形式进行发布供各部门使用，并能够对各种服务进行管理和计费。
深信服云实训室通过搭建完整的超融合架构的硬件平台，整合计算、存储、网络、安全资源，使学生在课程内能够了解不同资源的基础知识，结合实际应用场景学习不同资源的部署方式，最终掌握完整的IaaS部署技能。
精细化
实训室建设需要的不是一堆硬件设备，它需要的是教学生成才的一整套方法，深信服是真正站在学科建设和专业教学的角度来设计所需的实训室建设方案。产品只是教学的基础，要保障学校在云计算、大数据、SDN等专业方面的成功，同样需要完整的校企合作内容保障。因此，深信服一直致力于与中职、高职和本科类院校的校企合作，为学校提供师资培养、课程置换、课程体系改革、教材合编、认证考试、实习就业等诸多方面的校企合作服务内容。
第二章 云计算实训室需求分析
2.10. 云计算专业需求分析
建设实训室只是一个层面，另一个层面是实训室的设施要符合现阶段和将来教育行业网络的发展。第一，实训室设施要在教育行业网络当中有广泛的应用；第二，提供实训室设施的合作伙伴应当具有较好的行业背景，只用这样在将来开展合作时才有可能成为深层次的合作者。
目前云计算的服务模式分为三种：IaaS(Infrastructure as a Service，基础架构即服务)、 PaaS(Platform as a Service，平台即服务)、SaaS(Software as a Service，软件即服务)。在以上三种服务模式中，IaaS标准化程度最高，受行业和品牌属性影响最小，适用于院校对学生进行教学。
2.11. 本科/高职/中职院校信息安全人才培养策略
2.12. 加大人才培养力度
我国准备在“十三五”期间,建立并完善以高等学历教育为主,以中等职业教育和各种认证培训为辅的云计算人才培养体系;开办云计算专业的大专以上院校应达到200个左右;学历教育年培养人才到达3万人/年,各种职业教育和认证培训人才达到千人/年。职教、高教院校完全应该根据社会需求,有条件的院校可以开设云计算专业。暂时不具备条件的院校可以有选择地开设云计算类课程,开设虚拟化、容器、平台与网络编程等选修课,举办云计算专题讲座,结合培训、认证机制,引进云计算职业资格认证等多种途径培养实用型人才,为我国云计算建设做出应有的贡献。
2.13. 企业人才需求为向导,符合业务需求置换课程
以云计算技术和行业应用为特点,全面贯彻适用性、科学性、超前性、层次性、交叉性的原则。在课程设置方面,可以引入专业资格认证体系,实行双证书制度,实行两条线培养信息安全专业人才。在大一、大二阶段,普及云计算专业课程，完成教学计划内开设的课程,在大三阶段,引入专业认证体系,以深信服认证项目作为最后一到两年的学习内容,获得证书即代表最后的学习圆满结束。
在课程设置方面,要以就业为导向,积极与企业合作,与企业共同在市场调查的基础上,就社会对云计算人才的需求进行抽样、分析,根据市场需求改进课程体系、大纲设计,及时引进该专业的新知识和新技术，必要时候可以采取企业培训课程进行课程置换。强调学科针对性、应用实践性与学生可持续发展的结合。
2.14. 选择以工作过程为向导的教材
选用项目驱动式、任务引领型的教材,因材施教,培养学生养成良好学习习惯,增强学习兴趣。所选用教材应该既强调基本概念和基础知识,又注意理论与实际应用相结合,并且对许多新技术和新的发展方向有不同程度的介绍。实验部分，每个实验项目即为一个真实案例，来源于真实项。
2.15. 双师型教师培养
培养人才的关键是师资，根据云计算行业发展方向,一方面,应鼓励教师到企业实践,积极参企业真实项目,加强与国内外企业、高校的学术交流,建立校内外人才锻炼和培养基地;实行“双师型教师制度”,让教师到互联网公司、软件企业挂职锻炼,深入企业了解业界发展趋势,紧跟云计算领域主流技术,提高教师的专业视野和实践教学能力。另一方面要企业把专家派驻学校,开设师资培训班,开展多种学术交流活动,进一步提高教师教学科研管理能力与水平,建立一支高水平、高素质的“双师型”讲师队伍。
2.16. 实训室建设要点分析
2.17. 实训平台对业务的支撑
无论是课题研究还是行业应用研究，都对实训环境提出了广度和深度上的要求。软件研制、标准规范这样的课题研究是对前沿性的技术特性深度挖掘。对于行业应用和教学培训业务，实训内容的广度将是第一要求。因为在如今云计算大环境下，各个行业现在已经不在简单关心设备调试和系统搭建了，而是面向更复杂的应用环境，对虚拟化应用、云桌面、容器技术、平台要求更多；正因为这一点，教学培训的内容也应与时俱进，不拘泥于基础理论的课程，面向学员更广泛的学习需求，这样培养的人才能真正跟上信息时代发展的步伐。
2.18. 开放的实训设施平台
实训设施平台具备开放性实际上是对科研研究工作的一种深度支持的表现。本身研究工作就是要实现前人未能实现的技术与应用，在现有网络实训室的设施上要求具备提供二次开发接口的能力。
2.19. 有效的实训平台管理
为了提高实训室的利用效率，科研人员和培训学院在使用时，一般是分期、分批的方式使用。那么这对实训平台和科研进度、教学进度带来一定挑战。比如实训室可以分成多个实训小组，每个小组对自己的实训设备拥有控制权限，而不应该干扰其他实训小组的工作；一个实训小组在利用完设备后，下一个小组将会对这些设备进行全新的配置，那么就应该在第二个小组回到实训室后，统一将设备配置状态恢复到上一次的科研进度；由于晚上做实训的人比较少，可以利用开放远程实训的方式，允许科研人员从实训室外远程访问实训室，并且对访问权限和安全性进行控制。
2.20. 丰富的培训教材
对于实训室承担的培训工作，比如基础课程的培训、行业案例培训，应该具有丰富、清晰的教材，包括教师指导书、学员课本和实训手册。这样可以充分提高教学培训的效率。但是不是所有标准化教材都能满足所有实训室，很多学校在承担特殊化的培训工作时，往往需要定制开发教材，这就需要实训设备提供商和学校联合开发相应的课程。
2.21. 师资培训
虽然多数科研人员和授课教师都有很深的学术功底，但是不见得对实训设备了解非常深入，这就对科研进度和培训工作带来影响。供应商在提供实训设备的同时应该对科研人员和授课教师进行详细的设备使用培训，使他们能够更好的开展后续工作。为了使研究、培训内容跟上最新技术的发展，应当有业界技术领先的企业定期和科研人员、授课教师充分交流前沿技术的发展，已达到开拓科研视野、增加企业产品方案竞争力的双赢目的。
2.22. 权威认证培训
来到实训室接受培训和参加技术进修的学员，实际上对实训教学内容和实训设施比较挑剔的。这是非常现实的，因为每个人都不希望来到实训室还是学习很多过时的技术，也不希望学习一些非主流设备。除了自身技术技能的提升，另外一个学员关心的问题是能够拿到一个非常权威的、被广泛认可的能力证明，这对学员个人今后的发展会有较大促进作用。
2.23. 技术服务保障
虽然实训室网络可靠性不及电信、金融系统对设备可靠性要求高，但是如果科研课题进度非常紧，或者学员是付费使用实训室，那么实训平台对可靠性以及厂家对故障的服务响应就非常重要了。另一个维度来讲，实训平台涉及多种高、精、尖技术，厂家服务人员对技术掌握的深度和范围也显得非常必要。
2.24. 实训室建设目标
2.25. 高可靠性
云实验平台的稳定可靠是实验正常运行的关键保证，在云实验设备设计中选用高可靠性产品，合理设计云实训平台，平台的建设从基础资源池（计算、存储、网络、安全）、虚拟化管理平台等多个层面充分考虑业务的高可用，基础单元出现故障后业务应用能够迅速进行切换与迁移，用户无感知，保证业务的连续性。
支持国际上通用标准的云计算相关协议，有利于以保证与其它云计算平台之间的平滑连接互通，以及将来的扩展。当前阶段云计算整个产业化还不够成熟，相关标准还不完善。为保证多厂商的良好兼容性，避免厂商技术锁定，方案的设计充分保证与第三方厂商设备保持良好的对接。此外，为保证方案的前瞻性，设备的选型应充分考虑对已有的云计算相关标准（如EVB/802.1Qbg等）的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的技术发展。
2.26. 开放性
满足远程实训的需要，提供远程实训能力，满足实训室7×24小时运作要求；
满足课题研究的需要，设备遵循OAA的设计规范，虚拟化平台、业务软件等产品也提供规范的软件接口，可以在此基础上进行二次开发；
支持通用标准相关协议，保证与其它云计算平台之间的平滑连接互通及未来扩展。
2.27. 专业性
提供业界领导厂商的主流设备，调试界面兼容国内外主流厂商；
配备专业的实训室管理软件；
配备丰富的实训教材；
提供业界广泛认可的权威认证证书及师资培训；
提供主流的技术支持和及时的服务响应。
2.28. 务实性
一考四证，提供学生就业竞争力；
权威认证证书提升学生就业率；
提供完整解决方案，以及完备的售后服务；
成熟的校企合作，共建“云计算技术学院”、“授权教育中心”。
第三章 云计算技术与应用专业人才培养
2.29. 专业名称与专业代码
专业名称：云计算技术与应用
专业代码：610213
2.30. 招生对象与学制
招生对象：普通高中毕业生/“三校生”（职高、中专、技校毕业生）/高校毕业生/退役士兵；
基本学制： 三年
2.31. 专业定位分析
2.32. 培养目标
本专业培养德智体美全面发展，具有良好的职业道德和创新精神，掌握计算机技术、计算机网络通信、信息处理、云安全等基础知识，具备网络与服务器运维、资源虚拟化、存储技术和云安全等基本技术，熟悉云平台Pass技术、云平台应用开发、云服务应用开发技术，面向云计算平台建设与服务企业。本专业毕业生能在生产、管理及服务第一线从事云计算系统部署、测试、维护、安全配置、技术支持与销售工作，也可胜任企事业单位的云计算应用开发、管理与维护、培训教育机构的云计算教育与培训等工作。
2.33. 培养规格
1. 知识结构要求
1）人文社会科学基础知识：主要包括思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想、公共英语、体育与健康、形势与政策教育、安全教育、军事理论教育、军训等。通过人文社会科学基础知识的开设，使学生具有哲学、方法论、经济学、历史、法律、伦理、社会学、文学、艺术等人文社会科学方面以及军事方面的基本知识和马列主义、毛泽东思想、邓小平理论的基本理论知识
2）自然科学基础知识：主要包括高等数学、电工基础等。这些课程没有应用背景，是学生学习知识、进行科学思维和基本技能训练、培养能力的基础，也为学生提高基本素质以及学习后续专业课程奠定良好的基础。
3）计算机技术基础和专业知识：本专业所需要的专业知识主要包括微机硬件基础、网络数据库、计算机网络技术、网络操作系统及应用、网络设备及应用网络安全等，掌握云计算的基本理论和基本知识，获得本专业较好的技能与方法的训练，具有提出问题、分析问题、解决问题的能力及独立获取知识、开拓创新精神，具备从事本专业工作的能力和适应相关专业工作能力和素质。
4）企业项目结合认证类知识：本专业的企业项目结合类认证包括完整的培训和学习体系，网络工程师、云计算认证工程师、云安全工程师；掌握云计算系统需求分析、规划设计、测试与维护等应用技能。
2. 能力结构要求
1）具有良好的资料收集、文献检索以及口头表达和书面写作等技巧和能力，并形成很强的自主学习能力，培养终身学习的观念。
2）熟练掌握DOS、Win2003、Win2008、WindowsXP、Linux/Unix等主流操作系统的安装、使用及维护，并掌握其原理，拥有较强的理论知识和实践能力。
3）熟练掌握MySQL等主流数据库系统的使用及维护，拥有较强的理论知识和丰富的数据库系统开发经验。
4）能用JAVA等编程工具进行程序设计，具备一定的Web程序开发和维护能力。
5）深入了解计算机网络设备硬件体系结构，能熟练的搭建与配置网络设备，对各类IT相关设备有较强的理解，有丰富的计算机硬件与网络设备的营销和维护经验。
6）深入了解云平台研发或二次开发项目的总体设计、开发、维护优化。
7）熟练利用云计算相关技术、依据云平台产品要求部署云平台系统，实现对云计算资源的有效管理。
3. 素质结构要求
1）思想和情感方面
●政治品质：热爱祖国、关心集体、尊敬师长、爱护同志和家人，关心国家大事、时事政治，有较强的法制、法规观念。
●思想品质：树立积极向上的人生观、正确的价值观和辩证唯物主义世界观，对我国机电一体化事业有情感、有信念、有责任心。
●道德品质：有良好的品德修养和文明的行为准则，具有敬业精神和职业道德。
●学风方面：勤奋、严谨、求实、进取。
2）意识和意志方面
●实践意识：坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。
●质量意识：认认真真做好每一件事，在工作的每一环节都坚持质量至上的思想。
●协作意识：要能与同事协同工作、协调配合。
●创新与竞争意识：不断追求新意境、新见解、敢于竞争。
●坚毅意志：敢于面对困难、善于克服困难，拥有坚强的意志和顽强的精神。
3）身体和心理方面：
●具有健康的心理、务实的心态；
●具有健全的体质、良好的体能；
●拥有旺盛的精力、敏捷的思路。
2.34. 职业面向及岗位
1.主要就业单位与就业部门
本专业毕业生主要就业于国内中小型企事业单位，岗位分为网络方向和云计算方向，网络方向可从事网络的管理维护、网络系统工程、网页设计开发和推广；云计算方向可从事云计算平台设计、实施部署、运维、云应用产品开发测试、云服务开发应用、云计算产品销售等工作，主要面向云计算建设、服务及信息产品销售服务企业，以及金融、政府和一般企事业单位信息技术部门，在生产、管理及服务第一线从事云计算系统建设与管理、云服务提供、技术维护服务等岗位，担任系统集成、系统运维、安全管理、应用开发和技术支持等工作。
2.可从事的工作岗位
1）云平台管理、服务架设、数据安全维护、性能优化的云平台运维工程师；
2）基于云应用类软件产品的开发、测试、部署、维护等的云服务应用/开发工程师；
3）推广销售云计算管理平台和服务器虚拟化软件及云应用软件系统的产品销售工程师；
4）处理客户的技术咨询，解决常见产品技术问题的技术客服；
5）为企业或政府搭建云计算管理平台，确保私有云平台顺利上线运行的云平台实施工程师；