云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程（項(xiàng)目式微課版）-教案-教學(xué)設(shè)計(jì) 項(xiàng)目5、6 -構(gòu)建企業(yè)交換網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)建KVM虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)

項(xiàng)目5構(gòu)建企業(yè)級(jí)虛擬化網(wǎng)絡(luò)《云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目教程》教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：授課年級(jí)：授課學(xué)期：教師姓名：年月日課題名稱項(xiàng)目5構(gòu)建企業(yè)級(jí)虛擬化網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃學(xué)時(shí)112學(xué)時(shí)內(nèi)容分析當(dāng)云網(wǎng)絡(luò)租戶不斷增加時(shí)，F(xiàn)lat扁平虛擬化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能夠滿足需求，需要使用先進(jìn)的技術(shù)承載大量租戶虛擬機(jī)和容器的網(wǎng)絡(luò)流量。經(jīng)過分析，公司采用VLAN和VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建企業(yè)級(jí)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)。為了提供高可靠性服務(wù)，公司在總部和分部都建立了數(shù)據(jù)中心，項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮構(gòu)建單數(shù)據(jù)中心跨主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)和跨數(shù)據(jù)中心的大二層VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)目標(biāo)及基本要求【知識(shí)目標(biāo)】（1）掌握跨主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的常用技術(shù)。（2）掌握虛擬路由器的構(gòu)建與配置方法（3）掌握OpenvSwitch虛擬交換機(jī)的安裝方法。（4）掌握VXLAN網(wǎng)絡(luò)與VLAN網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別。（5）掌握大二層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。（6）掌握跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)作用。【技能目標(biāo)】（1）能夠配置跨主機(jī)的VLAN通信。（2）能夠使用虛擬路由器實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)的虛擬機(jī)內(nèi)外網(wǎng)通信。（3）能夠安裝運(yùn)維OpenvSwitch虛擬交換機(jī)。(4）能夠配置跨宿主機(jī)的VXLAN（VirtualExtensibleLAN，虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)。（5）能夠配置Ensp與VMware之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。（6）能夠配置跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。教學(xué)重點(diǎn)（1）掌握跨主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的常用技術(shù)。（2）掌握虛擬路由器的構(gòu)建與配置方法。（3）掌握跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)作用。（4）掌握大二層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。教學(xué)難點(diǎn)（1）能夠使用虛擬路由器實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)的虛擬機(jī)內(nèi)外網(wǎng)通信。（2）能夠配置跨宿主機(jī)的VXLAN（VirtualExtensibleLAN，虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)。（3）能夠安裝運(yùn)維OpenvSwitch虛擬交換機(jī)。（4）能夠配置跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主，結(jié)合教學(xué)PPT進(jìn)行講解教學(xué)過程任務(wù)1構(gòu)建企業(yè)交換網(wǎng)絡(luò)一、任務(wù)描述隨著云租戶的不斷增加，F(xiàn)lat扁平化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足業(yè)務(wù)需求，公司決定采用VLAN網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同租戶之間的網(wǎng)絡(luò)隔離。根據(jù)任務(wù)5-1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示，在node1和node2兩臺(tái)服務(wù)器上，有vm1、vm2、vm3、vm4四臺(tái)虛擬機(jī)，其中node1服務(wù)器上的vm1連接到虛擬網(wǎng)橋br1，虛擬機(jī)vm2連接到虛擬網(wǎng)橋br2，node2服務(wù)器上的虛擬機(jī)vm3連接到虛擬網(wǎng)橋br3，虛擬機(jī)vm4連接到虛擬網(wǎng)橋br4。node1服務(wù)器的虛擬網(wǎng)橋br1連接到ens192的子接口ens192.10，虛擬網(wǎng)橋br2連接到ens192的子接口ens192.20，node2服務(wù)器的虛擬網(wǎng)橋br3連接到ens192的子接口ens192.10，虛擬網(wǎng)橋br4連接到ens192的子接口ens192.20。虛擬機(jī)跨宿主機(jī)的流量通過ens192網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)，與外部網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，首先訪問node1服務(wù)器的虛擬路由r1，虛擬路由r1通過虛擬網(wǎng)橋brout連接到ens256接口，實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)互訪。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮在node1和node2服務(wù)器上構(gòu)建以上網(wǎng)絡(luò)、部署跨主機(jī)的VLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)。二、逐項(xiàng)講解以下內(nèi)容。掌握跨主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)的常用技術(shù)掌握虛擬路由器的構(gòu)建與配置方法。能夠配置跨主機(jī)的VLAN通信。能夠使用虛擬路由器實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)的虛擬機(jī)內(nèi)外網(wǎng)通信。三、進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)的講解跨宿主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)跨宿主機(jī)虛擬化網(wǎng)絡(luò)解決了這一需求，使得虛擬化實(shí)例能夠在不同宿主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)卡子接口網(wǎng)卡物理子接口（PhysicalSubinterface）是指在物理網(wǎng)卡上創(chuàng)建的邏輯接口，用于在單個(gè)物理網(wǎng)卡上實(shí)現(xiàn)多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)接口。配置服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置VM1與VM3、VM2與VM4的跨主機(jī)通信創(chuàng)建虛擬路由器外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)訪問內(nèi)部虛擬機(jī)四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。布置課后習(xí)題作業(yè)。任務(wù)2構(gòu)建跨宿主機(jī)的VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)任務(wù)描述當(dāng)云租戶繼續(xù)增加，VLAN數(shù)量已經(jīng)不能夠滿足業(yè)務(wù)需求，公司決定使用VXLAN技術(shù)構(gòu)建虛擬化網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)任務(wù)5-2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示，在node1和node2兩臺(tái)服務(wù)器上，有vm1、vm2、vm3、vm4四臺(tái)虛擬機(jī)，其中node1服務(wù)器上的vm1連接到虛擬交換機(jī)br1，虛擬機(jī)vm2連接到虛擬交換機(jī)br2，node2服務(wù)器的虛擬機(jī)vm3連接到虛擬交換機(jī)br3，虛擬機(jī)vm4連接到虛擬交換機(jī)br4。node1服務(wù)器上的br1連接到VXLAN10接口，br2連接到VXLAN20接口，node2服務(wù)器上的br3連接到VXLAN10接口，br4連接到VXLAN20接口。虛擬機(jī)的跨宿主機(jī)流量通過ens192網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)，與外部網(wǎng)絡(luò)的通信時(shí)，首先訪問node1服務(wù)器的虛擬路由r1，虛擬路由r1通過虛擬網(wǎng)橋brout連接到ens256接口，實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮在node1和node2服務(wù)器上構(gòu)建以上網(wǎng)絡(luò)、部署跨宿主機(jī)的VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)。二、回顧上節(jié)講解知識(shí)，逐項(xiàng)講解以下內(nèi)容。掌握OpenvSwitch虛擬交換機(jī)的安裝方法。掌握VXLAN網(wǎng)絡(luò)與VLAN網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別。能夠配置跨宿主機(jī)的VXLAN三、進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)的講解OpenvSwithch虛擬交換機(jī)VXLAN虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)VXLAN與VLAN相比優(yōu)勢(shì)VXLAN數(shù)據(jù)封裝安裝OpenvSwitch虛擬交換機(jī)配置不同VXLAN的跨主機(jī)互訪四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。布置課后習(xí)題作業(yè)。任務(wù)3構(gòu)建跨數(shù)據(jù)中心的大二層虛擬化網(wǎng)絡(luò)任務(wù)描述公司在總部和分部分別建立了數(shù)據(jù)中心，確保當(dāng)主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或?yàn)?zāi)難時(shí)，備份虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，同時(shí)實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的資源共享與負(fù)載分擔(dān)。按照任務(wù)5-3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌?，使用eNSP工具創(chuàng)建了兩臺(tái)路由器R1和R2，R1通過云設(shè)備Cloud1連接到VMware工具的VMnet2網(wǎng)絡(luò)，R2通過云設(shè)備Cloud2連接到VMware工具的VMnet3上。使用VMware軟件創(chuàng)建2臺(tái)服務(wù)器node1和node2，服務(wù)器node1作為公司總部服務(wù)器，通過VMnet2連接到公司總部數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器node2作為公司分部服務(wù)器，通過VMnet3連接到公司分部數(shù)據(jù)中心。node1的ens160網(wǎng)卡連接VMnet1網(wǎng)絡(luò)，ens192連接到VMnet2網(wǎng)絡(luò)，node2服務(wù)器ens160連接到VMnet1網(wǎng)絡(luò),ens192連接到VMnet3網(wǎng)絡(luò)。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮構(gòu)建以上網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的大二層VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)。二、回顧上節(jié)講解知識(shí)，逐項(xiàng)講解以下內(nèi)容。掌握大二層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。掌握跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)作用。二、進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)的講解1.能夠配置Ensp與VMware之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。2.能夠配置跨數(shù)據(jù)中心的VXLAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。三、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)回顧本節(jié)課講解的知識(shí)點(diǎn)并進(jìn)行提問，對(duì)存在問題進(jìn)行講解。布置課后習(xí)題作業(yè)。小結(jié)當(dāng)租戶人數(shù)不斷增加，虛擬機(jī)和容器規(guī)模越來越多時(shí)，就需要為虛擬機(jī)和容器部署企業(yè)級(jí)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)，承載各類虛擬化的應(yīng)用流量，中小企業(yè)可以采用VLAN虛擬化方案，但是VLAN的數(shù)量是有限的，當(dāng)租戶網(wǎng)絡(luò)超過VLAN的數(shù)量時(shí)，就需要采用更強(qiáng)大的VXLAN虛擬化網(wǎng)絡(luò)方案。另外，為了確保數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或?yàn)?zāi)難時(shí)，快速恢復(fù)服務(wù)，可以建立分?jǐn)?shù)據(jù)中心，備份虛擬機(jī)和數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心，同時(shí)實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的資源共享與負(fù)載分擔(dān)。這就需要使用VXLAN虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡(luò)?！对凭W(wǎng)絡(luò)技術(shù)項(xiàng)目教程》教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：授課年級(jí)：授課學(xué)期：教師姓名：年月日課題名稱項(xiàng)目6構(gòu)建KVM虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)計(jì)劃學(xué)時(shí)112學(xué)時(shí)內(nèi)容分析為提高服務(wù)器資源利用率，降低IT運(yùn)維成本，公司決定采用KVM虛擬化技術(shù)構(gòu)建虛擬機(jī)集群。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮在集群中構(gòu)建虛擬化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。綁定多網(wǎng)卡提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可用性，配置DHCP服務(wù)為虛擬機(jī)分配IP地址，部署負(fù)載均衡服務(wù)實(shí)現(xiàn)WEB服務(wù)的高可用，配置防火墻和安全組規(guī)則加固網(wǎng)絡(luò)安全。教學(xué)目標(biāo)及基本要求【知識(shí)目標(biāo)】（1）掌握KVM（Kernel-basedVirtualMachine，基于內(nèi)核的虛擬機(jī)）虛擬化的特點(diǎn)。（2）掌握KVM虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式。（3）掌握常用的負(fù)載均衡技術(shù)（4）掌握南北向和東西向流量的區(qū)別。（5）掌握防火墻與安全組的區(qū)別?！炯寄苣繕?biāo)】（1）能夠安裝管理KVM虛擬機(jī)。（2）能夠配置多網(wǎng)卡綁定提高網(wǎng)絡(luò)可用性。（3）能夠配置KVM虛擬機(jī)集群的內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)。(4）能夠配置DHCP服務(wù)為虛擬機(jī)分配IP地址（5）能夠配置負(fù)載均衡服務(wù)提高網(wǎng)絡(luò)的可用性（6）能夠配置虛擬防火墻和安全組加固虛擬網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)重點(diǎn)（1）掌握KVM虛擬化的特點(diǎn)。（2）掌握KVM虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式。（3）掌握常用的負(fù)載均衡技術(shù)（4）掌握防火墻與安全組的區(qū)別。教學(xué)難點(diǎn)（1）掌握防火墻與安全組的區(qū)別。（2）能夠配置KVM虛擬機(jī)集群的內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)。（3）能夠配置DHCP服務(wù)為虛擬機(jī)分配IP地址（4）能夠配置虛擬防火墻和安全組加固虛擬網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主，結(jié)合教學(xué)PPT進(jìn)行講解教學(xué)過程任務(wù)1構(gòu)建KVM虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)描述為提升服務(wù)器的利用率，公司在購(gòu)買的服務(wù)器上部署了KVM虛擬機(jī)，在虛擬機(jī)上運(yùn)行公司的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。根據(jù)任務(wù)6-1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示，在計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器node2上，虛擬網(wǎng)橋br2連接KVM虛擬機(jī)vm1，綁定ens192網(wǎng)卡的子接口ens192.10。在計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器node3上，虛擬網(wǎng)橋br3連接KVM虛擬機(jī)vm2，綁定ens192的子接口ens192.10。在ens192.10接口上封裝VLAN10標(biāo)簽，vm1和vm2之間網(wǎng)絡(luò)互訪經(jīng)過node2和node3的ens192接口轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)vm1和vm2與外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)通信時(shí)，需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器node1，為提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，在node1上綁定ens192和ens256兩塊網(wǎng)卡，將綁定網(wǎng)卡的子接口bond0.10連接到虛擬網(wǎng)橋br1，br1連接到虛擬路由r1，r1連接到ens161后，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮在node2和node3服務(wù)器上安裝管理KVM虛擬機(jī)、部署虛擬化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)KVM虛擬機(jī)的內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)。二、逐項(xiàng)講解以下內(nèi)容。掌握KVM虛擬化的特點(diǎn)。掌握KVM虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式。能夠安裝管理KVM虛擬機(jī)。能夠配置多網(wǎng)卡綁定提高網(wǎng)絡(luò)可用性。能夠配置KVM虛擬機(jī)集群的內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)。三、進(jìn)行重點(diǎn)知識(shí)的講解KVM虛擬化KVM是一種基于Linux內(nèi)核的虛擬化技術(shù)，它允許在一臺(tái)物理主機(jī)上創(chuàng)建和管理多個(gè)虛擬機(jī)。KVM虛擬化實(shí)現(xiàn)方式使用KVM和QEMU方法在服務(wù)器上安裝KVM虛擬機(jī)橋接KVM虛擬機(jī)到自定義網(wǎng)絡(luò)四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。布置課后習(xí)題作業(yè)。任務(wù)2構(gòu)建KVM虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一、任務(wù)描述為了提高虛擬化網(wǎng)絡(luò)性能，公司決定在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上配置了DHCP服務(wù)器，為KVM虛擬機(jī)分配IP地址。部署負(fù)載均衡服務(wù)器，提高WEB網(wǎng)站服務(wù)的可用性，配置防火墻和安全組加固虛擬化網(wǎng)絡(luò)的安全。項(xiàng)目經(jīng)理要求王亮按照任務(wù)6-2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌?，在服?wù)器node2上創(chuàng)建虛擬機(jī)vm1和vm2，安裝httpd網(wǎng)站服務(wù)。在node1服務(wù)器上部署DHCP服務(wù)、負(fù)載均衡服務(wù)、防火墻和安全組服務(wù)。二、回顧上節(jié)講解知識(shí)，逐項(xiàng)講解以下內(nèi)容。掌握常用的負(fù)載均衡技術(shù)。掌握南北向和東西向流量的區(qū)別。能夠配置DHCP服務(wù)為虛擬機(jī)分配IP地址。三