一、智慧云系統(tǒng)概述

智慧云系統(tǒng)是一種基于云計算技術(shù)和虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)各種仿真和模擬任務(wù)。它可以提供強大的計算能力和資源管理，為用戶提供靈活、高效、可擴展的仿真環(huán)境。

該系統(tǒng)通常由一組服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備組成，這些設(shè)備可以被虛擬化和抽象化，以便更好地管理和分配資源。用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)訪問該系統(tǒng)，并在云端進行各種仿真活動。

虛擬仿真系統(tǒng)提供了一系列功能和服務(wù)，包括：

1. 虛擬機管理：系統(tǒng)可以創(chuàng)建、管理和監(jiān)控多個虛擬機實例，每個實例都可以模擬不同的仿真場景。

2. 資源調(diào)度與管理：系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求，智能地調(diào)度和分配計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，以確保仿真任務(wù)的高性能運行。

3. 數(shù)據(jù)存儲與共享：系統(tǒng)提供可擴展的存儲系統(tǒng)，用于保存和管理仿真過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以被多個用戶共享和訪問。

4. 網(wǎng)絡(luò)模擬與分析：系統(tǒng)可以模擬和分析網(wǎng)絡(luò)行為，包括網(wǎng)絡(luò)拓撲、傳輸延遲、帶寬限制等，以評估仿真結(jié)果的準確性和可靠性。

5. 任務(wù)調(diào)度與協(xié)作：系統(tǒng)可以根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級、資源需求和用戶要求，自動調(diào)度和協(xié)調(diào)多個仿真任務(wù)的執(zhí)行順序和并行度。

6. 可視化與交互界面：系統(tǒng)提供直觀的可視化界面，用于監(jiān)控仿真進程、查看仿真結(jié)果并與系統(tǒng)進行交互。

智慧云系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如科學(xué)研究、工程設(shè)計、飛行模擬、醫(yī)學(xué)仿真等，可以幫助用戶更快速、更經(jīng)濟地進行大規(guī)模復(fù)雜仿真實驗。同時，它還能夠降低硬件和軟件的成本，提高資源利用率和靈活性。

二、智慧云實訓(xùn)室介紹

2.1實訓(xùn)室建設(shè)簡介

智慧云系統(tǒng)是一種基于云計算技術(shù)和虛擬化技術(shù)的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)各種仿真和模擬任務(wù)。它可以提供強大的計算能力和資源管理，為用戶提供靈活、高效、可擴展的仿真環(huán)境。

該系統(tǒng)通常由一組服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備組成，這些設(shè)備可以被虛擬化和抽象化，以便更好地管理和分配資源。用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)訪問該系統(tǒng)，并在云端進行各種仿真活動。

虛擬仿真系統(tǒng)提供了一系列功能和服務(wù)，包括：

1. 虛擬機管理：系統(tǒng)可以創(chuàng)建、管理和監(jiān)控多個虛擬機實例，每個實例都可以模擬不同的仿真場景。

2. 資源調(diào)度與管理：系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求，智能地調(diào)度和分配計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，以確保仿真任務(wù)的高性能運行。

3. 數(shù)據(jù)存儲與共享：系統(tǒng)提供可擴展的存儲系統(tǒng)，用于保存和管理仿真過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以被多個用戶共享和訪問。

4. 網(wǎng)絡(luò)模擬與分析：系統(tǒng)可以模擬和分析網(wǎng)絡(luò)行為，包括網(wǎng)絡(luò)拓撲、傳輸延遲、帶寬限制等，以評估仿真結(jié)果的準確性和可靠性。

5. 任務(wù)調(diào)度與協(xié)作：系統(tǒng)可以根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級、資源需求和用戶要求，自動調(diào)度和協(xié)調(diào)多個仿真任務(wù)的執(zhí)行順序和并行度。

6. 可視化與交互界面：系統(tǒng)提供直觀的可視化界面，用于監(jiān)控仿真進程、查看仿真結(jié)果并與系統(tǒng)進行交互。

智慧云系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如科學(xué)研究、工程設(shè)計、飛行模擬、醫(yī)學(xué)仿真等，可以幫助用戶更快速、更經(jīng)濟地進行大規(guī)模復(fù)雜仿真實驗。同時，它還能夠降低硬件和軟件的成本，提高資源利用率和靈活性。

2.2建設(shè)目的

智慧云實訓(xùn)室是一種專門設(shè)計用于進行云計算和虛擬仿真實踐訓(xùn)練的場所。它結(jié)合了云計算和虛擬化技術(shù)，提供實際的硬件設(shè)備和虛擬環(huán)境，供學(xué)生、研究人員或工程師進行仿真實驗和實踐操作。

這樣的實訓(xùn)室通常配備了一系列的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備，用于搭建云計算平臺和虛擬化環(huán)境。通過這些設(shè)備，可以創(chuàng)建和管理多個虛擬機實例，以模擬不同的計算環(huán)境和仿真場景。

智慧云實訓(xùn)室的主要特點和功能包括：

1. 資源模擬和管理：實訓(xùn)室的云計算平臺可以模擬和管理計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬，為用戶提供真實的云環(huán)境。

2. 虛擬機管理：實訓(xùn)室可以創(chuàng)建、配置和管理多個虛擬機實例，為學(xué)生或用戶提供獨立的工作環(huán)境。

3. 實驗實踐：學(xué)生或用戶可以在虛擬機上進行各種實驗和實踐操作，如安裝操作系統(tǒng)、部署應(yīng)用程序、配置網(wǎng)絡(luò)等。

4. 實時監(jiān)控和管理：實訓(xùn)室提供實時監(jiān)控和管理功能，可以監(jiān)控虛擬機的運行狀態(tài)、資源利用率等，并提供相應(yīng)的報告和分析。

5. 數(shù)據(jù)管理和安全：實訓(xùn)室提供數(shù)據(jù)管理和安全措施，確保實驗數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，并支持數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)。

6. 遠程訪問和協(xié)作：實訓(xùn)室可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問，學(xué)生或用戶可以隨時隨地登錄到虛擬環(huán)境，進行學(xué)習(xí)和實踐，并支持實時的協(xié)作和交流。

智慧云實訓(xùn)室為學(xué)生和從業(yè)人員提供了一個安全、可控、實際的實踐環(huán)境，幫助他們掌握云計算和虛擬化技術(shù)，并提供實際問題的解決方案。同時，它也可以降低成本，提高資源利用率，促進科研和創(chuàng)新的發(fā)展。

三、智慧云系統(tǒng)實訓(xùn)室組成

3.1智慧云實訓(xùn)平臺

平臺采用B/S結(jié)構(gòu)，運用spring cloud微服務(wù)技術(shù)，構(gòu)建多個穩(wěn)定、高效的服務(wù)模塊，提供SSO單點登錄服務(wù)，并使用統(tǒng)一的身份認證鑒權(quán)。平臺基于k8s實現(xiàn)公有云、混合云、私有云多種部署方式，采用MySQL集群和MongoDB集群，可根據(jù)教學(xué)需求提供KVM、容器滿足云計算教學(xué)虛擬化要求，還可根據(jù)教學(xué)需要按需分配CPU、內(nèi)存資源，為教學(xué)實訓(xùn)提供高可靠性、可動態(tài)伸縮、廣泛的教學(xué)服務(wù)。主要模塊有課程制作工具、作業(yè)、活動、云盤、共享課、我的課、云優(yōu)選課。

多架構(gòu)的云主機：可提供X86、ARM架構(gòu)的云主機，可根據(jù)用戶的需要，給不同的用戶配置相應(yīng)的架構(gòu)的云主機，滿足不同的用戶需求。

多種虛擬化技術(shù)：底層集成docker和openstack兩種虛擬化技術(shù)，給用戶更多的選擇，可根據(jù)不同的技術(shù)需求選擇不同的虛擬化技術(shù)。

平臺資源自動調(diào)度：平臺通過后臺資源監(jiān)控，自動將指定時間內(nèi)未活躍的用戶的虛擬化資源進行掛起，待使用時進行恢復(fù)，實現(xiàn)虛擬化資源的彈性自動調(diào)度，用更少的硬件資源滿足更多學(xué)生的實訓(xùn)需求。

便捷的實驗制作工具：讓教師輕松實現(xiàn)pdf、ppt、word、excel等不同格式的文本、圖片、音頻、視頻、超鏈接等進行混合編排，并自動生成動態(tài)實驗?zāi)夸?，從而實現(xiàn)不同云計算實訓(xùn)資源同屏展示。

在線問答，及時解答學(xué)生疑問：平臺提供實驗的在線問題，學(xué)生在實訓(xùn)過程中，通過在線問答及時與老師進行溝通，提高學(xué)習(xí)效率。

命令檢測，實時的實驗進度：平臺實現(xiàn)自動對用戶在云計算實訓(xùn)時輸入的命令進行檢測，并且通過與實驗文檔的比較，從而實現(xiàn)用戶對于該實驗的實驗進度，每輸入一個命令，平臺就會進行檢測，然后實時的展示在實驗頁面。教師課堂頁面也可進行查看學(xué)生的每個云計算實驗的實驗進度，從而對學(xué)生整體的學(xué)習(xí)進度進行把控。

實驗報告自動生成：對于用戶的實驗報告，平臺將用戶在操作云主機期間的操作進行記錄，然后自動生成一份實驗報告，教師可直接進行查看，并給出相應(yīng)的評級。

課堂的資源回收：平臺在用戶創(chuàng)建課堂進行實訓(xùn)時，會給每一位學(xué)生選定配置云主機的相應(yīng)硬件配置，會占用該機構(gòu)下資源池內(nèi)部的CPU資源和內(nèi)存資源，當(dāng)實訓(xùn)已經(jīng)結(jié)束時，用戶可通過課堂的釋放資源來將相應(yīng)的CPU、內(nèi)存資源釋放，實訓(xùn)數(shù)據(jù)及記錄仍然保存。

可記錄學(xué)習(xí)情況的實驗筆記：云平臺為用戶在實驗頁面提供實驗筆記功能，用戶可在實驗過程中記錄下自己的筆記。

支持公共資源課程，便于老師使用：實訓(xùn)模塊可內(nèi)置在豐富實訓(xùn)資源，其中包括實訓(xùn)文檔以及實驗鏡像，用戶可以直接進行使用。

個人云盤，資源不丟失：平臺會為用戶提供云盤服務(wù)，云盤內(nèi)所有文件都會按照不同的文件類型進行分開，便于用戶查看和操作。

平臺支持Linux、虛擬化技術(shù)、OpenStack、docker、云平臺、云數(shù)據(jù)中心構(gòu)建與運維、云存儲產(chǎn)品配置、大數(shù)據(jù)平臺和大數(shù)據(jù)分析、云安全產(chǎn)品配置等實驗。

平臺支持集成在線的軟件開發(fā)環(huán)境，開箱即用，減少用戶來回切換的麻煩，提高用戶體驗感。

平臺可與教學(xué)模塊、考試模塊、作業(yè)模塊、技能大賽模塊、人工智能、計算機網(wǎng)絡(luò)仿真、物聯(lián)網(wǎng)、Web前端、java與python開發(fā)開發(fā)等實踐模塊進行無縫組合，完成全流程的教學(xué)。

3.2智慧云教學(xué)云平臺

平臺基于spring cloud微服務(wù)架構(gòu)，提供便捷的SSO單點登錄，采用kubernetes進行部署，可支持公有云、混合云、私有云的安裝模式，數(shù)據(jù)層使用MySQL集群和MongoDB集群，實現(xiàn)了全流程EdvOps自動化運維，具有高內(nèi)聚、松耦合、業(yè)務(wù)單一、高性能、高并發(fā)、高可能、跨平臺、跨語言等特點。主要模塊有課程制作工具、云盤、共享課、我的課、云優(yōu)選課、云視頻庫、3D模型庫。

課程制作工具：由平臺提供專用的微服務(wù)模塊進行支撐，采用websocket雙向通信技術(shù)，底層存儲采用三層遞進的緩存方式，目的就是為了加快課程資源的加載速度。自主研發(fā)視頻轉(zhuǎn)碼，在線視頻剪輯功能。支持由word文檔直接導(dǎo)入，并且根據(jù)標題類型自動生成目錄，方便快捷。同時支持ppt、excel、圖片、超鏈接、視頻、音頻、3D模型、章節(jié)測驗等內(nèi)容的插入，實現(xiàn)多個超文本文件的同屏展示。

共享課：使用訂單配發(fā)或校內(nèi)共享的概念，讓課程資源更大程度的進行共享。

我的課：支持從共享課資源中直接進行“生成副本”，導(dǎo)入進我的課中，并且同時支持自行創(chuàng)建。所有的課程資源支持導(dǎo)出功能，可導(dǎo)出為本地的離線文件，導(dǎo)出文件為后綴名為wz的加密文件，在使用平臺進行二次導(dǎo)入直接生成課程資源，便于線上傳播。

云優(yōu)選課：由行業(yè)資深從業(yè)人員在互聯(lián)網(wǎng)上收集整理的學(xué)習(xí)資源，包括系列類學(xué)習(xí)視頻和知識點類學(xué)習(xí)視頻，供教師和學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。

云視頻庫：平臺提供數(shù)百個包含各專業(yè)的微課視頻，可直接引用到課程資源中。

3D模型庫：采用three.js技術(shù)，實現(xiàn)在線加載3D模型，提供更加直觀形象的教學(xué)體驗。

平臺可與考試模塊、作業(yè)模塊、技能大賽模塊、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、軟件開發(fā)等實踐模塊進行無縫組合，全面完成計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)群的教學(xué)。

3.3 Python基礎(chǔ)教學(xué)資源包

第一章 基礎(chǔ)語法；

第二章 函數(shù)；

第三章 文件操作；

第四章 異常處理；

第五章 模塊和包；

第六章 面向?qū)ο螅?/p>

第七章 網(wǎng)絡(luò)編程；

第八章 正則表達式；

第九章 XML和Json。

3.4 Docker入門與實踐教學(xué)資源包

第一章 Docker與容器；

第二章 核心概念與安裝配置；

第三章 使用Docker鏡像；

第四章 操作Docker容器；

第五章 訪問Docker倉庫；

第六章 使用Dockerfile創(chuàng)建鏡像；

第七章 使用Docker API；

第八章 核心實現(xiàn)技術(shù)；

第九章 配置私有倉庫；

第十章 安全防護與配置；

第十一章 Docker之Machine；

第十二章 Docker之Compose；

第十三章 Docker之Swarm；

第十四章 集群資源調(diào)度平臺——Mesos；

第十五章 生產(chǎn)級容器集群平臺——Kubernetes；

第十六章 其他相關(guān)項目；

第十七章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)配制；

第十八章高級網(wǎng)絡(luò)配制。

3.5OpenStack入門與實踐教學(xué)資源包

第一章 云計算的概念及發(fā)展；

第二章 CentOS基本環(huán)境配置；

第三章 MySQL數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的基本操作；

第四章 項目開發(fā)知識與技能訓(xùn)練；

第五章 OpenStack基礎(chǔ)配置；

第六章 安裝OpenStack服務(wù)；

第七章 OpenStack日常運維；

第八章 綜合案例。

3.6軟件開發(fā)實訓(xùn)資源包

C語言課程；Web開發(fā)基礎(chǔ)課程；Java程序設(shè)計課程；SQLSERVER數(shù)據(jù)庫課程；JavaWeb應(yīng)用程序設(shè)計課程。

3.7云計算基礎(chǔ)實訓(xùn)資源包

實訓(xùn)資源包含：

網(wǎng)頁設(shè)計課程；Java程序設(shè)計課程；MySQL數(shù)據(jù)庫課程；Linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程；Python程序設(shè)計課程；JavaWeb應(yīng)用程序設(shè)計課程；云計算綜合運維管理課程；云存儲技術(shù)課程。

3.8 java程序設(shè)計資源包

實訓(xùn)資源包括：

實驗1 認識Java；

實驗2 Java語言基礎(chǔ)；

實驗3 Java運算符；

實驗4 Java控制語句；

實驗5 Java 數(shù)組；

實驗6 Java 方法；

實驗7 Java 類與對象；

實驗8 Java 封裝和繼承；

實驗9 Java多態(tài)；

實驗10 單例模式；

實驗11 字符串與包裝類；

實驗12 錯誤處理；

實驗13 枚舉和泛型；

實驗14 Java 集合框架；

實驗15 java.io 包——字符流；

實驗16 java.io 包——字節(jié)流；

實驗17 認識 JDBC；

實驗18 JDBC 基礎(chǔ)；

實驗19 JDBC 接口；

實驗20 JDBC 結(jié)果集；

實驗21 JDBC 數(shù)據(jù)類型與事務(wù)；

實驗22 JDBC異常處理。

3.9 Linux操作系統(tǒng)實訓(xùn)資源包

實訓(xùn)資源包括：

實驗1 Linux啟動、登錄與退出；

實驗2 Linux常用命令實訓(xùn)；

實驗3 熟練vi編輯器的使用；

實驗4 Linux軟件包管理；

實驗5 理解用戶和組群的基本概念；

實驗6 理解用戶配置文件并掌握用戶管理命令；

實驗7 理解組群配置文件并掌握組群管理命令；

實驗8 理解磁盤分區(qū)與文件系統(tǒng)；

實驗9 磁盤配額管理；

實驗10 邏輯卷LVM的管理；

實驗11 熟悉相關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置文件；

實驗12 網(wǎng)絡(luò)基本配置命令；

實驗13 熟悉網(wǎng)絡(luò)測試命令；

實驗14 理解DHCP的原理；

實驗15 配置DHCP服務(wù)器；

實驗16 配置DHCP客戶端；

實驗17 理解域名空間和DNS原理；

實驗18 安裝DNS軟件、理解DNS的配置文件；

實驗19 DNS服務(wù)器配置；

實驗20 配置vsftpd服務(wù)器；

實驗21 客戶端訪問FTP服務(wù)器；

實驗22 理解WWW服務(wù)和Web服務(wù)工作原理；

3.10 MySQL實訓(xùn)資源包

3.11 Python程序設(shè)計實訓(xùn)資源包

實訓(xùn)資源包括：

實驗1 Python概述；

實驗2 Python的簡單數(shù)據(jù)類型；

實驗3 python高級數(shù)據(jù)類型；

實驗4 Python程序結(jié)構(gòu)；

實驗5 Python函數(shù)；

實驗6 Python 面向?qū)ο螅?/p>

實驗7 Python文件操作；

實驗8 Python 異常、調(diào)試、測試；

實驗9 Python 網(wǎng)絡(luò)編程；

實驗10 Python 正則表達式；

實驗11 XML和json。

四、智慧云系統(tǒng)實訓(xùn)室建設(shè)圖

五、智慧云系統(tǒng)實訓(xùn)室方案清單

六、智慧云系統(tǒng)實訓(xùn)室方案價值

6.1 專業(yè)教學(xué)支撐

6.2 1+X認證服務(wù)

6.2.1云計算開發(fā)與運維1+X證書

6.2.2云計算應(yīng)用開發(fā)1+X證書

6.3 技能大賽支撐

6.3.1云計算技術(shù)與應(yīng)用

七、基于華為生態(tài)校企共育數(shù)字人才行動方案