云計算網(wǎng)絡技術教程（項目式微課版）-教案 項目4-構建小型虛擬網(wǎng)絡-教學設計

項目4-構建小型虛擬網(wǎng)絡《云網(wǎng)絡技術項目教程》教學設計課程名稱：授課年級：授課學期：教師姓名：年月日課題名稱項目4構建小型虛擬化網(wǎng)絡計劃學時8學時內(nèi)容分析為提升IT基礎設施的運行效率，公司決定在物理服務器上部署虛擬機，在虛擬機上部署各類業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。虛擬機之間需要相互訪問，同時需要與外部網(wǎng)絡互訪。項目經(jīng)理要求王亮使用名稱空間和Veth虛擬網(wǎng)卡構建雙機互聯(lián)網(wǎng)絡、使用虛擬網(wǎng)橋構建Flat扁平網(wǎng)絡，熟悉各種虛擬網(wǎng)絡設備的功能和應用。教學目標及基本要求【知識目標】（1）掌握網(wǎng)絡虛擬化的定義。（2）掌握tap/tun與veth虛擬網(wǎng)卡的區(qū)別。（3）掌握網(wǎng)絡名稱空間的作用和配置方法。（4）掌握虛擬網(wǎng)橋的功能。（5）掌握LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋的運維方法。（6）掌握虛擬化扁平網(wǎng)絡的特點。【技能目標】（1）能夠運維tap/tun/veth虛擬網(wǎng)卡。（2）能夠使用網(wǎng)絡名稱空間和veth虛擬網(wǎng)卡模擬雙機互聯(lián)。（3）能夠使用LinuxBridge構建扁平虛擬化網(wǎng)絡。（4）能夠使用虛擬網(wǎng)橋綁定宿主機網(wǎng)卡實現(xiàn)外部網(wǎng)絡訪問虛擬機。教學重點（1）掌握網(wǎng)絡虛擬化的定義。（2）掌握tap/tun與veth虛擬網(wǎng)卡的區(qū)別。（3）掌握網(wǎng)絡名稱空間的作用和配置方法。（4）掌握虛擬網(wǎng)橋的功能。（5）掌握LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋的運維方法。（6）掌握虛擬化扁平網(wǎng)絡的特點。教學難點（1）能夠運維tap/tun/veth虛擬網(wǎng)卡。（2）能夠使用網(wǎng)絡名稱空間和veth虛擬網(wǎng)卡模擬雙機互聯(lián)。（3）能夠使用LinuxBridge構建扁平虛擬化網(wǎng)絡。（4）能夠使用虛擬網(wǎng)橋綁定宿主機網(wǎng)卡實現(xiàn)外部網(wǎng)絡訪問虛擬機。教學方式教學采用教師課堂講授為主，結合教學PPT進行講解教學過程任務1構建雙機互聯(lián)網(wǎng)絡任務描述任務4-1網(wǎng)絡拓撲在部署虛擬化網(wǎng)絡時，需要熟悉各種虛擬網(wǎng)絡設備。根據(jù)任務4-1網(wǎng)絡拓撲顯示，在node1服務器上，使用網(wǎng)絡名稱空間ns1模擬虛擬機1，使用網(wǎng)絡名稱空間ns2模擬虛擬機2，兩臺虛擬機通過ns1中的veth11與ns2中的veth12互聯(lián)。項目經(jīng)理要求王亮在服務器node1上構建以上網(wǎng)絡，配置IP地址，實現(xiàn)兩臺虛擬機之間的網(wǎng)絡互聯(lián)。逐項講解以下內(nèi)容。運維Tap/Tun虛擬網(wǎng)卡使用網(wǎng)絡名稱空間和Veth網(wǎng)卡模擬雙機互聯(lián)掌握網(wǎng)絡虛擬化的定義。掌握tap/tun與veth虛擬網(wǎng)卡的區(qū)別。掌握網(wǎng)絡名稱空間的作用和配置方法。能夠運維tap/tun/veth虛擬網(wǎng)卡。能夠使用網(wǎng)絡名稱空間和veth虛擬網(wǎng)卡模擬雙機互聯(lián)。進行重點知識的講解教師對必備知識進行講解網(wǎng)絡虛擬化資源隔離多租戶支持靈活性和敏捷性增強安全性高性能和可靠性tap/tun/veth虛擬網(wǎng)卡教師重點講解tap虛擬網(wǎng)卡、tun虛擬網(wǎng)卡、Veth虛擬網(wǎng)卡。名稱空間進程ID命名空間（PIDNamespace）掛載命名空間（MountNamespace）UTS命名空間（UTSNamespace）IPC命名空間（IPCNamespace）網(wǎng)絡命名空間（NetworkNamespace）用戶命名空間（UserNamespace）控制組命名空間（CgroupNamespace）查看tun內(nèi)核模塊管理tap/tun虛擬網(wǎng)卡教師著重講解創(chuàng)建tap/tun虛擬網(wǎng)卡、啟動tap/tun虛擬網(wǎng)卡、為tun虛擬網(wǎng)卡配置IP地址、刪除虛擬網(wǎng)卡的配置命令。運維veth虛擬網(wǎng)卡（1）創(chuàng)建veth虛擬網(wǎng)卡（2）啟動veth虛擬網(wǎng)卡(3)配置網(wǎng)卡IP地址7.運維網(wǎng)絡名稱空間（1）創(chuàng)建網(wǎng)絡名稱空間（2）查看名稱空間（3）進入網(wǎng)絡名稱空間執(zhí)行操作（4）驗證不同網(wǎng)絡名稱空間的網(wǎng)絡隔離性8.模擬雙機互聯(lián) （1）移動veth12到ns2名稱空間 （2）配置IP地址 （3）測試名稱空間ns1與ns2的網(wǎng)絡連通性9.持久化配置三、歸納總結，布置課后作業(yè)（1）回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結。（2）布置課后習題作業(yè)。任務2構建Flat扁平虛擬化網(wǎng)絡任務描述當公司規(guī)模很小而且不提供對外服務時，可以使用Flat扁平虛擬化網(wǎng)絡，提供虛擬機內(nèi)外網(wǎng)絡互聯(lián)。按照網(wǎng)絡拓撲所示，在安裝Flat服務器上，使用網(wǎng)絡名稱空間VM1模擬虛擬機VM1、網(wǎng)絡名稱空間VM2模擬虛擬機VM2、網(wǎng)絡名稱空間VM3模擬虛擬機VM3，三臺虛擬機連接到LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋上，虛擬網(wǎng)橋綁定到ens192網(wǎng)卡，項目經(jīng)理要求王亮在Flat服務器上構建以上網(wǎng)絡、實現(xiàn)3臺虛擬機之間的互聯(lián)、虛擬機與外部網(wǎng)絡的互聯(lián)。圖網(wǎng)絡拓撲二、逐項講解以下內(nèi)容。 （1）虛擬網(wǎng)橋的功能。 （2）LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋的運維方法。 （3）虛擬化扁平網(wǎng)絡的特點。三、進行重點知識的講解教師對LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋進行講解。教師對Flat扁平網(wǎng)絡進行講解。教師對創(chuàng)建管理LinuxBridge進行講解。教師在講解創(chuàng)建管理LinuxBridge時，重點講解創(chuàng)建虛擬網(wǎng)橋、查看虛擬網(wǎng)橋、添加網(wǎng)絡接口到網(wǎng)橋上、刪除網(wǎng)絡接口、刪除網(wǎng)橋。LinuxBridge網(wǎng)橋持久化配置教師在講解LinuxBridge網(wǎng)橋持久化配置時，講解進入網(wǎng)卡配置文件目錄、創(chuàng)建ifcfg-br0文件、配置網(wǎng)卡連接到網(wǎng)橋。創(chuàng)建Flat主機構建Flat扁平化網(wǎng)絡測試虛擬機的內(nèi)外網(wǎng)絡互聯(lián)四、歸納總結，布置課后作業(yè)回顧上課前的學習目標，對本節(jié)課知識點進行總結。布置課后習題作業(yè)。小結tap/tun/veth虛擬網(wǎng)卡、網(wǎng)絡名稱空間、LinuxBridge虛擬網(wǎng)橋是網(wǎng)絡虛擬化的基礎組件，通過任務一學習如何tap/tun/veth虛