淺談云計算實訓室的建設
第一章 云計算實訓室概述
2.1. 云計算實訓室建設背景
經過多年技術發展和行業積累，云計算產業生態系統已經建立，進入了一個相對成熟階段。大量企業正在快速將自己的IT系統從傳統架構向“云”架構遷移，整合本地部署的專用平臺與虛擬化技術、托管云和公有云平臺，越來越多的用戶接受云服務帶來的便利。
我國云計算正向三個重要的方向發展。一是信息處理的集中化、云化；二是大數據的發展對云計算提出了更高的要求，云計算需要具備擴展性、彈性、資源池化、自助服務、可度量、低成本、按需支付和故障容錯等能力；三是混合云的發展受到重視，云端的融合成為一種必然的趨勢，在技術上這不僅需要一個深度軟件定義的云計算管理平臺，還需要云和端的良好感知，同時云計算技術一定要適應各行各業的應用開發需要，大眾可以通過不同的終端使用豐富的云端應用。
當前教育領域以教育體制改革為核心，基本解決了社會對高學歷人才的供需矛盾，建立了院校自我積累、自我發展的健康發展機制。但是隨著虛擬化技術的成熟云計算在企業數據中心的普及，社會對云計算相關的建設人才、管理人才和運營人才有大量的需求，對人才的技術素質的要求也有很大的提高。因此，學校為了使學生能更好的學習和掌握技術知識，必須加強相關專業的教學和科研環境的建設和改造。在提高計算機專業、信息安全專業、數據通信專業的教學質量的同時還需要加開云計算相關的課程，改進教學手段，加強實踐環節，使學生盡快掌握構建新一代數據中心的技術知識，具備較強的理論和實踐相結合的能力，才能使學生日后更好地服務于社會，同時這也是關系學校教學評估的一項重要指標。
2.2. 云計算人才需求分析
云計算發展至今已開始大規模應用，尤其是互聯網行業，都相繼開展了云計算的相關業務，未開展的也都處于構建當中，發展勢頭猛烈。但任何事物在發展過程中都會遇到問題，相比其飛快的發展速度，云計算方面的人才卻顯得鳳毛麟角，甚至可以說是非常稀缺。相反，在國內計算機專業畢業生就業后的專業相關度不足50%，畢業三年后轉換行業的現象非常普遍。究其原因，學生在校學習的課程知識較為陳舊，面對目前云計算行情、大數據等新型技術的興起，自己所掌握的知識、技能和實踐經驗均無法滿足行業需求。
2015年著名研究機構IDC對全球幾百名IT經理人進行了調查，分析云計算在IT人才中的需求度。IDC根據調查進行了預測，從2016年至2020年的4年之間里，云計算的相關工作需求將出現超過40%的年增長率，再次證明了企業對云計算人才的巨大需求。
預測還表明，2020年有約580萬的云計算相關崗位出現真空，而這方面的求職者也都缺乏云計算方面的實踐經驗，并且不具備完善的培訓機制；產業面臨著更大的人才缺口。
若以地區來看，亞太地區的云計算人才缺失要更加嚴重一些，根據IDC預測，亞太區的云計算相關人才需求年增長率將達到46%，到2020年的人才需求是290萬。這其中，中國地區也占了很大比例，畢竟面對中國這個擁有巨大發展潛力的市場，任何一家國際性的公司都不會錯過踏足這片圣土的發展機會。
人才的缺失實際上主要是云計算專業技能的缺失，在全球眾多跨國公司中，超過60%的公司正在使用或計劃使用云計算業務。而且，半數的公司都將云計算作為自身業務的下一步重點發展方向，這從根本上擴大了云計算人才的需求，缺口也自然加大。
2.3. 云計算實訓室建設意義
云計算實訓室是隨著信息科學技術教育的發展而建立起來的，在教學和科研中具有非常重要的作用，是學校教學實驗環節中最重要的組成部分之一。實訓室的建設水平、教學科研水平不僅反映出學校的辦學水平，而且對學生的學習、教師的教學也將產生巨大的影響。
深信服云計算實訓室聚焦在基礎架構部署中所需要掌握的知識和技能，通過還原部分行業場景讓學生具備施規劃設計、運維管理能力。IaaS應用范圍最廣，技術標準化程度最高，適用于學校對學生進行教學。
2.4. 實訓室對學校的意義
云計算實訓室的建設對學校科研、教學的實現和完善具有重要意義
促進產學研一體化、促進科研成果轉化并最終成為生產力
提高學校的競爭力和學生的實踐能力
提升學校品牌
2.5. 實訓室對教師的意義
實訓室提供更多的真實設備和場景，便于老師備課和實訓指導
實訓室方便教師對學員實訓過程進行把控，提升教學質量
實訓室提供管理機，使老師便于對學生實訓的管理，使教學效率提高
2.6. 實訓室對學生的意義
云計算實訓室提供了真實的應用環境，可以讓學生親自搭建環境、親自動手調試、配置環境，從而讓學生直觀、全方位了解云服務的設備和應用環境，真正加深對云計算行業相關技術的學習。
通過云計算實訓室的學習，真正提高了學生的云計算相關的技能和實戰能力。
學生在畢業時擴大了擇業的范圍，可以從事云計算工程師、架構師、devops等相關的職位。
2.7. 實訓室對深信服的意義
利用學校的實力和知名度，學校所在的地理位置，實訓室的實驗環境、軟件和硬件條件，以及學校各級領導大力支持等，建設深信服云計算實訓室，可以說貴校是深信服公司非常理想的合作伙伴。同時，學校每年向社會輸送大量高素質的畢業生，這些學生在深信服云計算實訓室進行云計算實驗，他們將對深信服的設備和技術有深刻的認識和了解，對深信服在學校和各行各業擴大影響和提高知名度很有益處。
2.8. 實訓室方案設計理念
“ 教、學、練”一體化（項目式教學）
搭建云計算教學實訓平臺，將理論教學與實訓教學融為一體，讓學生在做中學，學中做，將教學與實訓緊密結合，不斷提高學習技能，獲得能力。
基于教學流程設計，更加貼近教學需求；
提高教學及實訓管理效率；
貼合教學需求的重視管理的階段；
教學和實訓能夠更方便靈活的調用；
更全面的教學、實訓全流程管理；
提供遠程多人學習、協同實訓等需求成為新一代實訓室建設時更加看重的管理要素。
自主創新，因地制宜
提供獨立、高效的信息化教學和實訓環境采用教學和實訓平臺完全融合的架構；
自動加載課程所需環境，教學快捷方便；
實訓數據在內部虛擬化系統傳輸，從而從最大程度上保證了實訓室教學的安全，不會受外部網絡環境造成影響。
2.9. 深信服實訓室優勢
深信服憑借多年來在各類院校用戶的龐大客戶群，針對不同類型學校進行深入調研，最終制定出深信服云計算實訓室解決方案，該方案可適用于開設云計算、大數據的本科/高職/中職院校與社會培訓機構。
方案不僅是完整的實訓室解決方案，同時結合提供的校企合作內容，相比與其他的實訓室解決方案而言，深信服云計算實訓室解決方案有以下幾個特點：
真實性
深信服云計算實訓室通過搭建真實的行業應用場景，課程和教材內容聚焦于云計算資源在部署中所需要掌握的知識和技能，并且通過模擬部分行業的IaaS應用場景使學生具備基本云計算基礎設施規劃設計、運維管理能力。填補了學校計算機專業在云計算實踐教學的空白，真正實現“產學對接”。內容全
從云計算實驗的覆蓋范圍，覆蓋了系統、語言、虛擬化、網絡、存儲、平臺、容器等多個方面教學內容，包括實驗原理、真實環境還原、實驗指導書，學生可以自主學習實驗，進行實驗驗證與應用，并進行相關行業綜合分析及系統自主設計，實現多層次的實驗操作。通過與校方的深入合作，后續將源源不斷的更新最新的云計算教學內容。
專業性
經過這十多年的耕耘，深信服在高校、職教領域的影響力越來越大，品牌認可度越來越高，服務的質量越來越專業。
云計算實驗內容為國內最全最深最專業，不僅覆蓋常規的虛擬化、存儲、網絡知識，同時在openstack大行其道的今天，引入了openstack類型的實驗與應用。同時，最重要的是通過內置的虛擬化實驗場景，用戶不是單純的做某個操作系統的小實驗，而是可以根據用戶自己的意愿構建某些復雜環境，來實現組設計、部署、運維等項目式教學內容，為教學改革提供技術基礎。這也是目前其他平臺所不能實現的。
IaaS模式下，通過將標準X86服務器的計算資源、存儲資源、網絡資源池化，以虛擬化數據中心的方式向最終用戶提供服務。采用IaaS模式，IT部門可以將基礎資源以“服務”的形式對外發布，最終可以按需分配資源，從而將硬件資源實現最大化利用。在使用過程中，如資源不足，還可以對資源進行動態調整。IT部門可以根據不同部門的業務需求設置多種服務方式，將這些服務通過服務目錄的形式進行發布供各部門使用，并能夠對各種服務進行管理和計費。
深信服云實訓室通過搭建完整的超融合架構的硬件平臺，整合計算、存儲、網絡、安全資源，使學生在課程內能夠了解不同資源的基礎知識，結合實際應用場景學習不同資源的部署方式，最終掌握完整的IaaS部署技能。
精細化
實訓室建設需要的不是一堆硬件設備，它需要的是教學生成才的一整套方法，深信服是真正站在學科建設和專業教學的角度來設計所需的實訓室建設方案。產品只是教學的基礎，要保障學校在云計算、大數據、SDN等專業方面的成功，同樣需要完整的校企合作內容保障。因此，深信服一直致力于與中職、高職和本科類院校的校企合作，為學校提供師資培養、課程置換、課程體系改革、教材合編、認證考試、實習就業等諸多方面的校企合作服務內容。
第二章 云計算實訓室需求分析
2.10. 云計算專業需求分析
建設實訓室只是一個層面，另一個層面是實訓室的設施要符合現階段和將來教育行業網絡的發展。第一，實訓室設施要在教育行業網絡當中有廣泛的應用；第二，提供實訓室設施的合作伙伴應當具有較好的行業背景，只用這樣在將來開展合作時才有可能成為深層次的合作者。
目前云計算的服務模式分為三種：IaaS(Infrastructure as a Service，基礎架構即服務)、 PaaS(Platform as a Service，平臺即服務)、SaaS(Software as a Service，軟件即服務)。在以上三種服務模式中，IaaS標準化程度最高，受行業和品牌屬性影響最小，適用于院校對學生進行教學。
2.11. 本科/高職/中職院校信息安全人才培養策略
2.12. 加大人才培養力度
我國準備在“十三五”期間,建立并完善以高等學歷教育為主,以中等職業教育和各種認證培訓為輔的云計算人才培養體系;開辦云計算專業的大專以上院校應達到200個左右;學歷教育年培養人才到達3萬人/年,各種職業教育和認證培訓人才達到千人/年。職教、高教院校完全應該根據社會需求,有條件的院校可以開設云計算專業。暫時不具備條件的院校可以有選擇地開設云計算類課程,開設虛擬化、容器、平臺與網絡編程等選修課,舉辦云計算專題講座,結合培訓、認證機制,引進云計算職業資格認證等多種途徑培養實用型人才,為我國云計算建設做出應有的貢獻。
2.13. 企業人才需求為向導,符合業務需求置換課程
以云計算技術和行業應用為特點,全面貫徹適用性、科學性、超前性、層次性、交叉性的原則。在課程設置方面,可以引入專業資格認證體系,實行雙證書制度,實行兩條線培養信息安全專業人才。在大一、大二階段,普及云計算專業課程，完成教學計劃內開設的課程,在大三階段,引入專業認證體系,以深信服認證項目作為最后一到兩年的學習內容,獲得證書即代表最后的學習圓滿結束。
在課程設置方面,要以就業為導向,積極與企業合作,與企業共同在市場調查的基礎上,就社會對云計算人才的需求進行抽樣、分析,根據市場需求改進課程體系、大綱設計,及時引進該專業的新知識和新技術，必要時候可以采取企業培訓課程進行課程置換。強調學科針對性、應用實踐性與學生可持續發展的結合。
2.14. 選擇以工作過程為向導的教材
選用項目驅動式、任務引領型的教材,因材施教,培養學生養成良好學習習慣,增強學習興趣。所選用教材應該既強調基本概念和基礎知識,又注意理論與實際應用相結合,并且對許多新技術和新的發展方向有不同程度的介紹。實驗部分，每個實驗項目即為一個真實案例，來源于真實項。
2.15. 雙師型教師培養
培養人才的關鍵是師資，根據云計算行業發展方向,一方面,應鼓勵教師到企業實踐,積極參企業真實項目,加強與國內外企業、高校的學術交流,建立校內外人才鍛煉和培養基地;實行“雙師型教師制度”,讓教師到互聯網公司、軟件企業掛職鍛煉,深入企業了解業界發展趨勢,緊跟云計算領域主流技術,提高教師的專業視野和實踐教學能力。另一方面要企業把專家派駐學校,開設師資培訓班,開展多種學術交流活動,進一步提高教師教學科研管理能力與水平,建立一支高水平、高素質的“雙師型”講師隊伍。
2.16. 實訓室建設要點分析
2.17. 實訓平臺對業務的支撐
無論是課題研究還是行業應用研究，都對實訓環境提出了廣度和深度上的要求。軟件研制、標準規范這樣的課題研究是對前沿性的技術特性深度挖掘。對于行業應用和教學培訓業務，實訓內容的廣度將是第一要求。因為在如今云計算大環境下，各個行業現在已經不在簡單關心設備調試和系統搭建了，而是面向更復雜的應用環境，對虛擬化應用、云桌面、容器技術、平臺要求更多；正因為這一點，教學培訓的內容也應與時俱進，不拘泥于基礎理論的課程，面向學員更廣泛的學習需求，這樣培養的人才能真正跟上信息時代發展的步伐。
2.18. 開放的實訓設施平臺
實訓設施平臺具備開放性實際上是對科研研究工作的一種深度支持的表現。本身研究工作就是要實現前人未能實現的技術與應用，在現有網絡實訓室的設施上要求具備提供二次開發接口的能力。
2.19. 有效的實訓平臺管理
為了提高實訓室的利用效率，科研人員和培訓學院在使用時，一般是分期、分批的方式使用。那么這對實訓平臺和科研進度、教學進度帶來一定挑戰。比如實訓室可以分成多個實訓小組，每個小組對自己的實訓設備擁有控制權限，而不應該干擾其他實訓小組的工作；一個實訓小組在利用完設備后，下一個小組將會對這些設備進行全新的配置，那么就應該在第二個小組回到實訓室后，統一將設備配置狀態恢復到上一次的科研進度；由于晚上做實訓的人比較少，可以利用開放遠程實訓的方式，允許科研人員從實訓室外遠程訪問實訓室，并且對訪問權限和安全性進行控制。
2.20. 豐富的培訓教材
對于實訓室承擔的培訓工作，比如基礎課程的培訓、行業案例培訓，應該具有豐富、清晰的教材，包括教師指導書、學員課本和實訓手冊。這樣可以充分提高教學培訓的效率。但是不是所有標準化教材都能滿足所有實訓室，很多學校在承擔特殊化的培訓工作時，往往需要定制開發教材，這就需要實訓設備提供商和學校聯合開發相應的課程。
2.21. 師資培訓
雖然多數科研人員和授課教師都有很深的學術功底，但是不見得對實訓設備了解非常深入，這就對科研進度和培訓工作帶來影響。供應商在提供實訓設備的同時應該對科研人員和授課教師進行詳細的設備使用培訓，使他們能夠更好的開展后續工作。為了使研究、培訓內容跟上最新技術的發展，應當有業界技術領先的企業定期和科研人員、授課教師充分交流前沿技術的發展，已達到開拓科研視野、增加企業產品方案競爭力的雙贏目的。
2.22. 權威認證培訓
來到實訓室接受培訓和參加技術進修的學員，實際上對實訓教學內容和實訓設施比較挑剔的。這是非常現實的，因為每個人都不希望來到實訓室還是學習很多過時的技術，也不希望學習一些非主流設備。除了自身技術技能的提升，另外一個學員關心的問題是能夠拿到一個非常權威的、被廣泛認可的能力證明，這對學員個人今后的發展會有較大促進作用。
2.23. 技術服務保障
雖然實訓室網絡可靠性不及電信、金融系統對設備可靠性要求高，但是如果科研課題進度非常緊，或者學員是付費使用實訓室，那么實訓平臺對可靠性以及廠家對故障的服務響應就非常重要了。另一個維度來講，實訓平臺涉及多種高、精、尖技術，廠家服務人員對技術掌握的深度和范圍也顯得非常必要。
2.24. 實訓室建設目標
2.25. 高可靠性
云實驗平臺的穩定可靠是實驗正常運行的關鍵保證，在云實驗設備設計中選用高可靠性產品，合理設計云實訓平臺，平臺的建設從基礎資源池（計算、存儲、網絡、安全）、虛擬化管理平臺等多個層面充分考慮業務的高可用，基礎單元出現故障后業務應用能夠迅速進行切換與遷移，用戶無感知，保證業務的連續性。
支持國際上通用標準的云計算相關協議，有利于以保證與其它云計算平臺之間的平滑連接互通，以及將來的擴展。當前階段云計算整個產業化還不夠成熟，相關標準還不完善。為保證多廠商的良好兼容性，避免廠商技術鎖定，方案的設計充分保證與第三方廠商設備保持良好的對接。此外，為保證方案的前瞻性，設備的選型應充分考慮對已有的云計算相關標準（如EVB/802.1Qbg等）的擴展支持能力，保證良好的先進性，以適應未來的技術發展。
2.26. 開放性
滿足遠程實訓的需要，提供遠程實訓能力，滿足實訓室7×24小時運作要求；
滿足課題研究的需要，設備遵循OAA的設計規范，虛擬化平臺、業務軟件等產品也提供規范的軟件接口，可以在此基礎上進行二次開發；
支持通用標準相關協議，保證與其它云計算平臺之間的平滑連接互通及未來擴展。
2.27. 專業性
提供業界領導廠商的主流設備，調試界面兼容國內外主流廠商；
配備專業的實訓室管理軟件；
配備豐富的實訓教材；
提供業界廣泛認可的權威認證證書及師資培訓；
提供主流的技術支持和及時的服務響應。
2.28. 務實性
一考四證，提供學生就業競爭力；
權威認證證書提升學生就業率；
提供完整解決方案，以及完備的售后服務；
成熟的校企合作，共建“云計算技術學院”、“授權教育中心”。
第三章 云計算技術與應用專業人才培養
2.29. 專業名稱與專業代碼
專業名稱：云計算技術與應用
專業代碼：610213
2.30. 招生對象與學制
招生對象：普通高中畢業生/“三校生”（職高、中專、技校畢業生）/高校畢業生/退役士兵；
基本學制： 三年
2.31. 專業定位分析
2.32. 培養目標
本專業培養德智體美全面發展，具有良好的職業道德和創新精神，掌握計算機技術、計算機網絡通信、信息處理、云安全等基礎知識，具備網絡與服務器運維、資源虛擬化、存儲技術和云安全等基本技術，熟悉云平臺Pass技術、云平臺應用開發、云服務應用開發技術，面向云計算平臺建設與服務企業。本專業畢業生能在生產、管理及服務第一線從事云計算系統部署、測試、維護、安全配置、技術支持與銷售工作，也可勝任企事業單位的云計算應用開發、管理與維護、培訓教育機構的云計算教育與培訓等工作。
2.33. 培養規格
1. 知識結構要求
1）人文社會科學基礎知識：主要包括思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想、公共英語、體育與健康、形勢與政策教育、安全教育、軍事理論教育、軍訓等。通過人文社會科學基礎知識的開設，使學生具有哲學、方法論、經濟學、歷史、法律、倫理、社會學、文學、藝術等人文社會科學方面以及軍事方面的基本知識和馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論的基本理論知識
2）自然科學基礎知識：主要包括高等數學、電工基礎等。這些課程沒有應用背景，是學生學習知識、進行科學思維和基本技能訓練、培養能力的基礎，也為學生提高基本素質以及學習后續專業課程奠定良好的基礎。
3）計算機技術基礎和專業知識：本專業所需要的專業知識主要包括微機硬件基礎、網絡數據庫、計算機網絡技術、網絡操作系統及應用、網絡設備及應用網絡安全等，掌握云計算的基本理論和基本知識，獲得本專業較好的技能與方法的訓練，具有提出問題、分析問題、解決問題的能力及獨立獲取知識、開拓創新精神，具備從事本專業工作的能力和適應相關專業工作能力和素質。
4）企業項目結合認證類知識：本專業的企業項目結合類認證包括完整的培訓和學習體系，網絡工程師、云計算認證工程師、云安全工程師；掌握云計算系統需求分析、規劃設計、測試與維護等應用技能。
2. 能力結構要求
1）具有良好的資料收集、文獻檢索以及口頭表達和書面寫作等技巧和能力，并形成很強的自主學習能力，培養終身學習的觀念。
2）熟練掌握DOS、Win2003、Win2008、WindowsXP、Linux/Unix等主流操作系統的安裝、使用及維護，并掌握其原理，擁有較強的理論知識和實踐能力。
3）熟練掌握MySQL等主流數據庫系統的使用及維護，擁有較強的理論知識和豐富的數據庫系統開發經驗。
4）能用JAVA等編程工具進行程序設計，具備一定的Web程序開發和維護能力。
5）深入了解計算機網絡設備硬件體系結構，能熟練的搭建與配置網絡設備，對各類IT相關設備有較強的理解，有豐富的計算機硬件與網絡設備的營銷和維護經驗。
6）深入了解云平臺研發或二次開發項目的總體設計、開發、維護優化。
7）熟練利用云計算相關技術、依據云平臺產品要求部署云平臺系統，實現對云計算資源的有效管理。
3. 素質結構要求
1）思想和情感方面
●政治品質：熱愛祖國、關心集體、尊敬師長、愛護同志和家人，關心國家大事、時事政治，有較強的法制、法規觀念。
●思想品質：樹立積極向上的人生觀、正確的價值觀和辯證唯物主義世界觀，對我國機電一體化事業有情感、有信念、有責任心。
●道德品質：有良好的品德修養和文明的行為準則，具有敬業精神和職業道德。
●學風方面：勤奮、嚴謹、求實、進取。
2）意識和意志方面
●實踐意識：堅持一切從實際出發，不迷信書本、不迷信權威。
●質量意識：認認真真做好每一件事，在工作的每一環節都堅持質量至上的思想。
●協作意識：要能與同事協同工作、協調配合。
●創新與競爭意識：不斷追求新意境、新見解、敢于競爭。
●堅毅意志：敢于面對困難、善于克服困難，擁有堅強的意志和頑強的精神。
3）身體和心理方面：
●具有健康的心理、務實的心態；
●具有健全的體質、良好的體能；
●擁有旺盛的精力、敏捷的思路。
2.34. 職業面向及崗位
1.主要就業單位與就業部門
本專業畢業生主要就業于國內中小型企事業單位，崗位分為網絡方向和云計算方向，網絡方向可從事網絡的管理維護、網絡系統工程、網頁設計開發和推廣；云計算方向可從事云計算平臺設計、實施部署、運維、云應用產品開發測試、云服務開發應用、云計算產品銷售等工作，主要面向云計算建設、服務及信息產品銷售服務企業，以及金融、政府和一般企事業單位信息技術部門，在生產、管理及服務第一線從事云計算系統建設與管理、云服務提供、技術維護服務等崗位，擔任系統集成、系統運維、安全管理、應用開發和技術支持等工作。
2.可從事的工作崗位
1）云平臺管理、服務架設、數據安全維護、性能優化的云平臺運維工程師；
2）基于云應用類軟件產品的開發、測試、部署、維護等的云服務應用/開發工程師；
3）推廣銷售云計算管理平臺和服務器虛擬化軟件及云應用軟件系統的產品銷售工程師；
4）處理客戶的技術咨詢，解決常見產品技術問題的技術客服；
5）為企業或政府搭建云計算管理平臺，確保私有云平臺順利上線運行的云平臺實施工程師；