《分布式存储技术》教学大纲.docx

分布式存储技术教学大纲适用范围：202X版本科人才培界方案课程代码：08150311课程性质：专业选修探学分：4学分学时：64学时（理论48学时，实验16学时）先修课程：数据用原理及应用、计獴机网络后继课程：大数则平台与架构适用专业：数据科学与大数据技术开课单位：计算机科学与技术学院一、课程说明才分布式存储技术3是数据科学与大数据技术专业的专业选修课.本课程的任务是让学生了斛节前主要分布式行储的历史和发展，CephxSwifuGh1.ster和FaSIDFS等式前主流分布式存储技术的特点及其差别，掌握当前流行的并处理技术的部咎、建立和主要存储操作，同时通过使用课内实验方式来提升学生对分布式存储技术的实际操作能力及动手能力.二、课程目标通过本课程的学习,（史学生达到如下目标：课程目标1：熟练掌握大数据系统架构、分布式协调系统与非关系型数据库,培养大数据思维.为后续的“课程设计”和“毕业设计”打下良好的基础.课程目标2：掌押数据离城处理,SPark生态圈和数据来集技术，具备初步的部署分布式存储系统解决实际何SS的能力，能够使用分布式存储系统实现对双杂工程同SS的模拟、预测和分析。课程目标3：枳极培育社会主义核心价值观，践行中国优秀传统文化教育，树立正确的人生观、世界观和价值观：树立正确的劳动观念,切实提升心理素质.增强干事创业的信心.三、课程目标与毕业要求4分布式存储技术3课程教学目标时数据科学与大数据技术+业毕业要求的支撑见表1.«1僵程效学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑9A2.问J分析2.2能根据数学、自然科学和工程科学的基本原理为数据科学与大数据技术领域复杂工程向跑选择合适的问题解决方课程目标1：熟练学握大数据系统架构、分布式协调系统与非关系型数据库，培养大数据思维，为后续的“课程设计”和“毕业设计”打下良好的基础.H案。深程目标2；掌握数据离线处理、Spark生态圈和数据采集技术,具备初步的部署分布式存储系统解决实际问SS的能力能盛使用分布式存储系统实现对比杂工程问题的模拟、预测和分析。3.设计/开发解决方案3.2能物针对大数据应用相关领域的复杂工程问题设计整体项目解决方案,掌握项目开发全周期、全流程的基本设计/开发方法和技术，完成项目的软硬件设计、仿式、实现、运行和推护等。限程目标1：熟练掌握大数据系统架构、分布式协调系统与非关系型数据庠,培养大数据思维.为后续的“深程设计”和“毕业设计”打下良好的基础。课程目标2：掌樨数据离线处理、Spark生态圈和数据果集技术,具备初步的部署分布式存储系统解决实际向Sfi的能力,能弊使用分布式存储系统实现对笈杂工程问题的模拟、预测和分析.I1.6.工程与社会6.2在对数据科学与大数据技术领域复杂工程问题解决方案的评价中，能的考虑安全、除私、法律、知识产权保护等方面的因素.以及这些制约因素对方案实帼的影响，给出正确的评价结论，能够理解大数据工程师应承拒的社会责任.深程目标3：枳极培育社会主义核心价值观，践行中国优势传统文化教国立正确的人生观、世界观和价竹观：树立正确的劳动观会，切实提升心理素质,增强干事创业的信心.M注：表中-HM（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容'基本要求与学时分配1 .理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分JE教学内容教学要求，效学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.分布式存储技术概论1.1分布式存储技术法本概念1.2 分布式存储主要技术1.3 分布式存储主要工具教学要求:理解分布式存储基本概念：掌握分布式存储主要技术：了解分布式存储主要工具。重点:分布式存储技术基本概念.难点：分布式存储主要技术.21,22.Ceph分布式存储系2.1Ceph分布式存储系统的起源与发展2.2Ceph分布式存储系统基本结构与特点2.3CePh分布式存储系统软件部署与配置教学要求：了解Ceph分布式存储系统的起源与发展：理解Ccph分布式行储系统基本结构与特点：掌握CePh分布式存储系统部若与配置.点：CePh分布式存储系统基本结阳与特点,魔点：Ceph分布式存谛系统软件部署与配置.61、23.Ceph分布式存储系统高锻掾作3.1Ceph分布式存储系统建立3.2Ceph分布式存储系统文件悚作3.3Ceph分布式存储系统维护被学要求：J'解Ceph分布式存谛系统高级悚作的种类：理解Ceph分布式存储系统维护的必要性：掌握Ceph分布式存储系统建立、文件操作和维护的各种命令.MA：Ceph分布式存储系统操作建立与操作.难点:Ccph分布式存储系统维护.841.24.Swift分布式存储系统基破4.1Swift分布式存储系统的起源与发展1.2Swift分布式存储系统基本结构与特点4.3Swift分布式存储系统软件部为与配弗m求：了解SWift分布式存储系统的起源与发展：理解SWf1.分布式存储系统基本结构与特点：掌握Sift分布式存储系统部弱与配置。点：SWift分布式存储系统基本结构与特点.魔点：SWift分布式存储系统软件部署与配置61、25.Swift分布式存储系统高锻掾作5.1Swift分布式存储系统建立5.2 Swift分布式存储系统文件操作5.3 Swift分饰式存储系统维护教学要求e了解SWift分布式存储系统高级操作的种类：理解S,ift分布式存储系统维护的必要性：掌握Sift分布式存储系统建立、文件操作和维护的各种命令.点：SWif1.分布式存储系统操作建立与操作.点:Swift分布式存储系统维护.841、2&G1.uster分布式存储系统基础6.1C1.uster分布式存储系统的起源与发展6.2G1.uster分布式存储系统基本结构与特点6.3G1.uster分布式存储系统软件部署与配置学襄求，了解G1.US1.er分布式存储系统的起源与发展:理解GIUSSr分布式存储系统基本结构与特点：掌握G1.uster分布式存储系统部署与配?1.M点：G1.uster分布式存储系统基本结构与特点.难点：G1.USter分布式存储系统软件部岩与配置°61、21.G1.uster分布式存储系统高fiUk作1.1 1C1.uster分布式存储系统建立1.2 G1.uster分布式存储系统文件操作1.3 G1.uster分布式存储系统维妒教学要求了解GIUSICr分布式存储系统高级操作的种类:理解GIUSter分布式存储系统维护的必要性：掌提GIUSIer分布式存储系统建立、文件操作和维护的各种命令。点：G1.USter分布式存砧系统操作建立与操作.魔点：G1.uster分布式存储系统雉护，.841、2、38.FastDFS分布式存储Xtt8.1FastDFS分布式存储系统的起源与发展8.2FastDFS分布式存储系统基本结构与特点8.3FastDFS分布式存储系统基本特点8.4FastDFS分布式存储系统部署8.5FastDFS分布式存储系统建立教学要求，了解FUStDFS分布式存储系统的起源与发展：理斛FastD起分布式存储系统基本结构：理解FaStDFS分布式存储系统法本特点：掌握FastDFS分布式存储系统部署：掌握FastDFS分布式存储系统建立.点：FaStI)FS分布式存储系统珞本结构与特点。摩点：FaS1.DFS分布式存储系统部署与建立.44k2.348162 .实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实3内容与学时实验项目实验内容和要求实“学时对应的僵程目标I.Ccph分布式存储系统建立和维护实验内容：基于部署的Ceph系统，建立Ccph分布式存砧系统.并进行一系列维护操作.实般央求：甚于都咨的Ceph系统，建立Ceph分布式行储系统,并进行-系列维护操作.4K22.Swift分布式存储系统建立和维护实验内容：基于部詈的Swif1.系统，建立Swift分布式存谛系统,并进行一系列维护操作.实验要求：葩于部卷的SWift系统，建立Swift分布式存储系统，井进行一系列维护操作.41、23.G1.ustcr分布式存储系统建立和维护实依内容：基于部署的G1.uster系统，建立G1.ustcr分布式存储系统,并进行一系列维护操作.41、2实般要求：范于部部的G1.usier系统，建立G1.uster分布式存储系统，并进行一系列维护操作.4.FastDFS分布式存储系统实验实验内容：部署、建立、维护FgDFS存储系统.实3要求：部署、建立、维妒FaMDFS存储系统，41、216五、教学方法及手段本课程以课堂道授为主，结合讨论、案例、现频资源、实验等教学手段完成课程教学任芬和相关能力的培养.在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培界学生分布式存储系统的设计、部署、监控、运行的基本能力和基本方法.培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维.采用学习通、钉钉、QQ,微信等交流工具，加强和学生之间的交流和沟通，六、课程资源库1 .推荐教材(1)陈康.大数据存储技术(第一版)M.北京:人民邮电出版社.2021.(2)陈建平等.分布式数据库HBaSC案例教程M北京：清华大学出版社.2022.2 .参考书(I)中国移动云能力中心.存储漫谈Ceph原理与实践IM1.北京：人民邮电出版社.2021.(2景显强等.Ceph企业级分布式存储原理与工银实践M1.北京：机械工业出版社.2021.(3)胡世杰.分布式对象存谛：原理、架构及GO谱目实现(M1.北京:人民邮电出世社.20!8.3 .期刊(I)陈旭辉,刘洋，离8B等.NVMe在气象大数据分布式存储中的研究与应用叫.气象水丈海洋仪器.2021.38(04):I215.(2)岑星星，汤钦华，gf.基于IoP分布式存储的区域医联体云PACS的研究与应用(J.中国医疗设备.2021,%(:103-107.(3)陈学渊.梁塔,倪辰辰等.跨地域环境下的电磁数据分布式存谛架构IJJ.电子信息对抗技术.2021.36(06):114-118.(4)胡琼.大数据环境中计豫机网络安全存储研究J.佳木斯大学学报(自然科学版).2021,39()6):73-75.128.（5）ShinH,IxcK,KwonHY.Acomparaivcexperimenta1.studyofdistributedstorageengines1.>rbigsp<ti<1.dataPWCCSSingusingGeoSParkJ）.TheJoum<1.ofSupercoinputing.2021:1-24.4.网络资源（I）FANCYPANDA.大数据存储技术了解.2022.https,b1.og.csdn.nc1.'wcixin44955712/artic1.e/dctai1.s/1.22594400（2）杨俊生.大数据时代数据存储技术的发展.2019.hupswww.wcnmixofn',artic1.e,pz2f8a03ag.h1.m1.七、课程考核对课程目标的支撑课程成缄由过程性考核成绩和期末大作业成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支摔关系见表4表4课程考接对课程目标的支撑考核环节占比考犊/评价细则课程目标I23过程考核课程视频10<1>根据学生观看学习通中本课程的视频资料进度和完成情况进行考核，未学完在依据所学视频进度汨相应的分数，湎分100分.（2）以课程视版成绩媒以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.J352课堂很现7.5（1:根据课堂堂考、课堂回答问题和小小讨论等等况进行考核,满分100分.（2）以课堂我现成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计人课程总评成绩.24.51作业评价10<1>主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，脩分100分;（2）SJ次作业单独评分，取各次成绩的平均俏作为此环节.的最终成绩.<3）以作业评价成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计人课程总评成绩.25312.5<1）根据每个实物的实验情况和实验报告而改单独评分：（2）取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成缥55.52阶段测验10< 1）主要考核学生对各章知识点的综合应用能力，满分100分< 2>以阶段;1«裟成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成缄，352期末考核50（1）期末大作业成绩100分，以大作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.<2）让学生了解当前主要分布式存储的历史和发展.熟悉CePh、Swift.G1.USter和FaStDFS等当前主流分布式存储技术的特点及其差别,掌握当前流行的并处理技术的部署、隹立和主要存储操作。（3）题型为：踪合应用题.J20255合计：100分355015八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定考校方式：本课程主要以课程视焕、课堂表现、作业评价、课内实聆、阶段测验、期末大作业等方式时学生进行考核评价.考核基本要求，考核总成绩由期末大作业成绩和过程性评价成绩组成.其中：期末大作业成绩为K）CI分（权重50%）,类型为综合应用感：课程视频、课堂表现、作业W价、课内实验、阶段测脸等过程性评价成绩为100分（权取50%：过程性评价和大作业分值分配应与教学大纲各章节的学时班本成比例。2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式强点考核内容、评价标准、所占比重见表5.*5过程性考核方式评饵标准考核方式所占比）100>x9090>x8080>x7070>x>60x<6020按时完成陵习视肺、复习视频的观看,完成率大于90%.按时完成偿习视颇、亚习视翔的观看,完成率大于8凡预习视频、复习视叙的观看不够及时,完成率大于70%.偶尔观看学习迪里的视频，完成度大于6O,很少观看学习逋里的视完成度低于60%。15出勤率高.积极参与教学活动，踊跃回答问的,准他率大于90%.出勤率而，认真参1.j教学活动，回答问题般确率大于80K出勤率较高,偶尔参与教学活动，回答问题准瑞率大于70%.出勤率较低，上课不认其,偶尔参与教学活动.出勤率低.上课不认ft.不参与教学活动。作业评价20作业完整.基础知识掌握程度好，准确率大于90%»作业完整，基础知识掌握程度好,准确率大于80,不交作业2次以内.准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60o不交作业5次以上，准确率低于60%.豫内实收25问超分析全面，刖路清晰,报告完整，代码规范.合理注释，问题分析较为全面.思路清晰,报告较完整代码基本现他，合理注择。问题分析不全面，思路不够清晰，报告基本完整,代码基本规范，合理注样。问题分析不全面，思路不清晰,报告不完整.代码不现能，注择很少。问题分析不全面，思路不清晰，不参与教学活动或不交报告.阶段H殴20按照试卷标准答案评定卷面成绩占总成绩的20%,