分布式數(shù)據(jù)庫HBase教師教案任課教師：課程名稱：授課對象：授課學期：25年春季學期目錄TOC\o"1-1"\h\u5276教案一第一章數(shù)據(jù)庫概述 教案一第一章數(shù)據(jù)庫概述任務名稱第一章數(shù)據(jù)庫概述教學時數(shù)：2學時授課地點授課時間授課教材主要教學內(nèi)容1.分布式存儲與NoSQL數(shù)據(jù)庫原理；

2.HBase的優(yōu)勢與應用場景；

3.Hadoop環(huán)境搭建（崗課賽證融入：大數(shù)據(jù)工程師認證要求）；

4.課程思政設計：結(jié)合國產(chǎn)分布式數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展，強調(diào)自主創(chuàng)新精神。學情分析知識基礎：學生已掌握數(shù)據(jù)庫基本概念；

技能基礎：具備Linux基礎操作能力；

學習特點：偏好實踐操作，需加強理論理解。教學目標素質(zhì)目標：培養(yǎng)團隊協(xié)作與問題解決能力；

知識目標：理解HBase架構與原理；

能力目標：獨立完成Hadoop環(huán)境配置。教學重點及難點教學重點及解決措施：Hadoop環(huán)境搭建（解決措施：分步演示+小組互助）教學難點及解決措施：NoSQL原理（解決措施：類比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫對比講解教學方法及手段任務驅(qū)動法（實驗案例）、講授法（重難點解析）、小組合作學習法。課內(nèi)外教學資源包括各類線上線下資源、數(shù)字化資源等；1.頭歌平臺HBase實驗題庫；

2.谷歌GFS/BigTable論文（擴展閱讀）；

3.虛擬機鏡像（Hadoop預裝環(huán)境）。教學活動過程課前準備：教學內(nèi)容：HBase與RDBMS對比、BigTable論文相關基礎問題教師活動：1.基礎概念預習（線上）活動形式：在線問卷+微課視頻，發(fā)布10題預習問卷（含HBase與RDBMS對比、BigTable論文相關基礎問題），提供5分鐘微課視頻《從Google三大論文看HBase誕生。輸出要求：提交3個"最想了解的HBase特性"學生活動：（1）實踐環(huán)境準備（線下）分組任務（3人/組）：使用Docker快速部署HBase單機版（提供安裝腳本）（2）行業(yè)案例調(diào)研案例庫選擇：金融行業(yè)：螞蟻金服OceanBasevsHBase應用對比社交平臺：FacebookMessages的HBase實踐物聯(lián)網(wǎng)：華為云HBase時序數(shù)據(jù)方案設計意圖：（圍繞教學內(nèi)容、崗課賽證融入、新技術、新工藝、新規(guī)范、新業(yè)態(tài)以及課程思政設計與融入等內(nèi)容進行填寫）主題討論（課堂前10分鐘）：展示阿里云HBase與AWSDynamoDB的技術對比引導學生思考："國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫如何實現(xiàn)技術突圍？"引導問題：HBase的開源模式對國內(nèi)技術發(fā)展的意義分布式系統(tǒng)中自主可控的重要性課中實施：教學內(nèi)容：NoSQL簡介、NoSQL特點、CAP理論、HBase概述、HBase數(shù)據(jù)模型、HBase體系結(jié)構、HBase讀寫流程教師活動：二、新課講解知識點1-NoSQL簡介教師通過的方式講解NoSQL簡介。鍵值數(shù)據(jù)庫（key-valuedatabase）文檔數(shù)據(jù)庫（documentdatabase）列族數(shù)據(jù)庫（column-familydatabase）圖形數(shù)據(jù)庫（graphdatabase）知識點2-NoSQL特點教師通過PPT的方式講解NoSQL特點。靈活的數(shù)據(jù)模型高擴展性高性能分布式處理知識點3-CAP理論。教師通過PPT的方式講解CAP理論。一致性可用性分區(qū)容錯性CAP理論無法同時滿足3個要素的原因CAP理論的取舍策略知識點4-HBase概述教師通過PPT的方式講解HBase概述。HBase具有的顯著特點。HBase常見的應用場景。海量數(shù)據(jù)存儲實時數(shù)據(jù)分析時序數(shù)據(jù)存儲社交網(wǎng)絡、用戶畫像知識點5-HBase數(shù)據(jù)模型教師通過PPT的方式講解HBase數(shù)據(jù)模型。RowKeyColumnFamilyQualifierTimestamp單元格通過表employee介紹HBase數(shù)據(jù)模型知識點6-HBase體系結(jié)構教師通過PPT的方式講解HBase體系結(jié)構。知識點7-HBase讀寫流程教師通過PPT的方式講解HBase讀寫流程。HBase讀操作的處理流程HBase寫操作的處理流程學生活動：上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。設計意圖：通過"認知-實踐-思政"三維準備，既建立技術認知基線，又激發(fā)學習動機，為后續(xù)"分布式存儲原理"等重點內(nèi)容做好鋪墊。課后拓展：教學內(nèi)容：1.技術調(diào)研報告（個人任務）主題：HBase在真實場景中的技術選型對比2.動手實驗挑戰(zhàn)（小組任務）任務A：HBase與HDFS交互實驗使用hadoopfs命令查看HBase在HDFS的存儲結(jié)構：任務B：數(shù)據(jù)導入實戰(zhàn)3.開源社區(qū)參與（可選）活動內(nèi)容：在HBase官方郵件列表歸檔中查找1個技術討論話題在GitHub提交1個HBase文檔的改進建議（如中文翻譯修正）4.課程思政延伸主題征文："從HBase看開源技術的中國貢獻"5.知識鞏固小測在線測驗（頭歌平臺自動評分）：6.延伸學習資源資源類型 推薦內(nèi)容視頻 《HBase在滴滴出行的實踐》（B站）技術博客 阿里云HBase團隊《時序數(shù)據(jù)存儲優(yōu)化實戰(zhàn)》圖書章節(jié) 《HBase權威指南》第1章（提供電子版節(jié)選）實驗平臺 頭歌平臺"HBASE1-2"實驗（HBase與MapReduce集成）7.差異化拓展建議基礎組：完成技術調(diào)研報告+基礎實驗（任務A）觀看延伸視頻并提交100字觀后感進階組：完成全部實驗+參與開源社區(qū)（至少1項）嘗試使用JavaAPI復現(xiàn)Shell操作教師活動：進行活動的組織布置與評價總結(jié)學生活動：參加上述活動，提交相關成果設計意圖：通過"理論-實踐-社區(qū)"三維拓展，既鞏固核心技術概念，又培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)視角和開源意識，為后續(xù)學習注入持續(xù)動力。教學總結(jié)及反思改進學生反饋環(huán)境配置步驟需細化，下次增加錄屏指南。通過預習問卷正確率（目標>60%）評估認知起點根據(jù)環(huán)境部署問題類型調(diào)整實驗課講解重點收集案例PPT中的技術關鍵詞云，把握興趣方向注：1、除個別課程因教學需要連續(xù)上課超過2個學時外，每個教案均以2學時安排。2、學期結(jié)束教師將本學期教案匯集成冊，備查。

教案二第二章HBase簡介與安裝任務名稱第二章HBase簡介與安裝教學時數(shù)：2學時授課地點授課時間授課教材主要教學內(nèi)容包含本次授課主要內(nèi)容介紹、崗課賽證融入、新技術、新工藝、新規(guī)范、新業(yè)態(tài)以及課程思政設計與融入的情況介紹。真正的智慧源于對事物本質(zhì)的深入探索。當我們追求更深層次地學習HBase時，準備HBase環(huán)境變得尤為關鍵。HBase具備靈活的部署特性，支持獨立模式（Standalone）和分布式模式（Distributed）的部署方式。本章將分別介紹在虛擬機的安裝配置以及JDK安裝和hadoop的安裝配置。學情分析知識基礎：已掌握數(shù)據(jù)庫基礎概念（如SQL、表結(jié)構設計）；具備Linux基礎操作能力（如文件管理、命令行操作）；部分學生接觸過Hadoop生態(tài)（HDFS、MapReduce）。對分布式系統(tǒng)原理（如CAP定理、一致性哈希）理解較淺；NoSQL數(shù)據(jù)庫與關系型數(shù)據(jù)庫的差異認知模糊。技能基礎：能完成簡單的Shell命令和Java/Python編程；通過前期實驗課熟悉虛擬機環(huán)境搭建。學習特點：偏好實踐操作，理論需結(jié)合案例；依賴小組協(xié)作，需加強個體能力評估。教學目標素質(zhì)目標：.養(yǎng)成規(guī)范操作習慣，避免生產(chǎn)環(huán)境事故；2.在小組項目中明確分工，主動溝通；3.能通過技術社區(qū)獨立解決80%的常見問題；4.遵守數(shù)據(jù)安全規(guī)范，理解職業(yè)道德邊界知識目標：了解虛擬機的創(chuàng)建過程，了解虛擬機的克隆方式，學生熟悉虛擬機的配置，熟悉JDK的安裝過程生掌握Hadoop的部署，能力目標：能夠完成虛擬機的創(chuàng)建；能夠在虛擬機中安裝CentOSStream；能夠使用完整克隆的方式克隆新的虛擬機；能夠配置Linux操作系統(tǒng)的主機名、IP地址、網(wǎng)絡參數(shù)、免密登錄和遠程登錄；能夠在Linux操作系統(tǒng)中安裝JDK；能夠獨立完成完全分布式模式部署Hadoop的相關操作；教學重點及難點教學重點及解決措施：部署Hadoop教學難點及解決措施：配置虛擬機部署Hadoop教學方法及手段任務驅(qū)動法（實驗案例）、講授法（重難點解析）、小組合作學習法。課內(nèi)外教學資源包括各類線上線下資源、數(shù)字化資源等；1.頭歌平臺HBase實驗題庫；

2.谷歌GFS/BigTable論文（擴展閱讀）；

3.虛擬機鏡像（Hadoop預裝環(huán)境）。教學活動過程課前準備：教學內(nèi)容：（1）環(huán)境預檢挑戰(zhàn)（個人任務）目標：確保基礎環(huán)境就緒（2）分布式概念速測（線上）10分鐘概念測驗（頭歌平臺）：（3）部署預演（小組協(xié)作）故障預埋實驗，教師預先在虛擬機鏡像中設置典型錯誤：教師活動：布置相關任務，教師預先在虛擬機鏡像中設置典型錯誤：學生活動：完成環(huán)境檢查，參加線上的測試設計意圖：通過"故障預埋"增強問題解決能力，結(jié)合行業(yè)案例建立工程化思維，為后續(xù)的HA配置和性能調(diào)優(yōu)打下基礎。課中實施：教學內(nèi)容：部署HBase之前，我們需要先搭建運行HBase的基礎環(huán)境，包括運行HBase的操作系統(tǒng)以及HBase運行時依賴的JDK。本節(jié)課我們以CentOSStream9作為運行HBase的操作系統(tǒng)，并基于CentOSStream9部署JDK進行講解。教師活動：一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接導入的方式導入新課打開VMwareWorkstation，進入VMwareWorkstation的主界面。在VMwareWorkstation的主界面單擊“創(chuàng)建新的虛擬機”選項進入歡迎使用新建虛擬機向?qū)Ы缑?，在該界面選擇使用的配置類型為自定義（高級）。在歡迎使用新建虛擬機向?qū)Ы缑鎲螕簟跋乱徊健卑粹o進入選擇虛擬機硬件兼容性界面，在該界面選擇硬件兼容性為Workstation16.2.x。在選擇虛擬機硬件兼容性界面單擊“下一步”按鈕進入安裝客戶機操作系統(tǒng)界面，在該界面選擇安裝來源為稍后安裝操作系統(tǒng)。在安裝客戶機操作系統(tǒng)界面單擊“下一步”按鈕進入選擇客戶機操作系統(tǒng)界面，在該界面選擇客戶機操作系統(tǒng)為Linux，以及版本為其他Linux5.x內(nèi)核64位。在選擇客戶機操作系統(tǒng)界面單擊“下一步”按鈕進入命名虛擬機界面，在該界面填寫虛擬機名稱為HBase01，并且指定虛擬機在本地的存儲位置為D:\HBase\HBase01。在命名虛擬機界面單擊“下一步”按鈕進入處理器配置界面，在該界面選擇處理器數(shù)量為1，并且選擇每個處理器的內(nèi)核數(shù)量為2。在處理器配置界面單擊“下一步”按鈕進入此虛擬機的內(nèi)存界面，在該界面選擇虛擬機內(nèi)存為4096。在此虛擬機的內(nèi)存界面單擊“下一步”按鈕進入網(wǎng)絡類型界面，在該界面選擇網(wǎng)絡連接為使用網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）。在網(wǎng)絡類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇I/O控制器類型界面，在該界面選擇I/O控制器類型為LSILogic。在選擇I/O控制器類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇磁盤類型界面，在該界面選擇虛擬磁盤類型為SCSI。在選擇磁盤類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇磁盤界面，在該界面選擇磁盤為創(chuàng)建新虛擬磁盤。在選擇磁盤界面單擊“下一步”按鈕進入指定磁盤容量界面，在該界面選擇最大磁盤大小為20.0，并選擇將虛擬磁盤拆分成多個文件。在指定磁盤容量界面單擊“下一步”按鈕進入指定磁盤文件界面，在該界面將磁盤文件命名為HBase01.vmdk。在指定磁盤文件界面單擊“下一步”按鈕進入已準備好創(chuàng)建虛擬機界面，在該界面可以查看虛擬機的相關配置參數(shù)。在已準備好創(chuàng)建虛擬機界面單擊“完成”按鈕創(chuàng)建虛擬機HBase01。知識點2-安裝Linux操作系統(tǒng)教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解安裝Linux操作系統(tǒng)。在虛擬機HBase01創(chuàng)建完成后的界面，單擊“編輯虛擬機設置”選項彈出虛擬機設置對話框，在該對話框中選擇“CD/DVD（IDE）”選項，并勾選“使用ISO映像文件”按鈕。在虛擬機設置對話框單擊“瀏覽”按鈕選擇本地存放CentOSStream9的ISO映像文件。在虛擬機設置對話框單擊“確定”按鈕，為虛擬機HBase01掛載CentOSStream9的ISO映像文件。啟動虛擬機HBase01進入CentOSStream9的安裝引導界面。在CentOSStream9的安裝引導界面，選擇“InstallCentOSStream9”加載CentOSStream9的ISO映像文件。在歡迎使用CENTOSSTREAM9界面選擇CentOSStream9操作系統(tǒng)的語言為簡體中文（中國）。在安裝信息摘要界面單擊“網(wǎng)絡和主機名”選項配置網(wǎng)絡和主機名。在安裝信息摘要界面單擊“時間和日期”選項配置時區(qū)和時間。在安裝信息摘要界面單擊“安裝目的地”選項配置磁盤分區(qū)。在安裝信息摘要界面單擊“軟件選擇”選項配置基本環(huán)境。在安裝信息摘要界面單擊“root密碼”選項配置用戶root的密碼。在安裝信息摘要界面確認之前配置的內(nèi)容無誤之后，單擊“開始安裝”按鈕開始安裝CentOSStream9。CentOSStream9安裝完成后，在安裝進度界面單擊“重啟”按鈕進入虛擬機HBase01的登錄界面。在虛擬機HBase01的登錄界面，輸入用戶名和密碼登錄虛擬機HBase01。知識點3-克隆虛擬機教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解克隆虛擬機?？寺√摂M機的兩種方式。完整克隆鏈接克隆通過完整克隆方式創(chuàng)建虛擬機HBase02和HBase03。關閉虛擬機HBase01?；谔摂M機HBase01依次選擇“虛擬機”→“管理”→“克隆”進入歡迎使用克隆虛擬機向?qū)Ы缑?。在歡迎使用克隆虛擬機向?qū)Ы缑妫瑔螕簟跋乱豁摗卑粹o進入克隆源界面，在該界面選擇克隆自虛擬機中的當前狀態(tài)。（4）在克隆源界面單擊“下一頁”按鈕進入克隆類型界面，在該界面選擇克隆方法為創(chuàng)建完整克隆。（5）在克隆類型界面單擊“下一頁”按鈕進入新虛擬機名稱界面，在該界面設置虛擬機的名稱和存儲位置。（6）在新虛擬機名稱界面單擊“完成”按鈕進入正在克隆虛擬機界面，等待虛擬機HBase02克隆完成之后，單擊“關閉”按鈕。（7）重復上述步驟創(chuàng)建虛擬機HBase03。知識點4-配置虛擬機教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解配置虛擬機。配置虛擬機的網(wǎng)絡參數(shù)配置VMwareWorkstation網(wǎng)絡在VMwareWorkstation主界面，依次單擊“編輯”→“虛擬網(wǎng)絡編輯器...”選項，配置VMwareWorkstation網(wǎng)絡，在彈出虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框，選擇類型為NAT模式的網(wǎng)卡。在虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框單擊“更改設置”按鈕，對VMwareWorkstation網(wǎng)絡進行修改，在新彈出的窗口仍然選擇類型為NAT模式的網(wǎng)卡，并且將子網(wǎng)IP修改為192.168.121.0。在虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框單擊“應用”按鈕完成VMwareWorkstation網(wǎng)絡的配置。修改網(wǎng)絡配置文件修改UUID重新加載網(wǎng)絡配置文件和更新網(wǎng)卡驗證網(wǎng)絡參數(shù)是否修改成功配置虛擬機的主機名和IP映射修改主機名修改映射文件配置虛擬機SSH遠程登錄查看SSH服務修改SSH服務配置文件使用遠程連接工具SecureCRT配置虛擬機SSH免密登錄功能生成密鑰查看密鑰文件復制公鑰文件驗證免密鑰登錄知識點5-安裝JDK教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解安裝JDK。創(chuàng)建目錄上傳JDK安裝包查看JDK安裝包是否上傳成功安裝JDK配置JDK系統(tǒng)環(huán)境變量驗證JDK是否安裝成功分發(fā)JDK安裝目錄分發(fā)系統(tǒng)環(huán)境變量文件知識點6-配置時間同步教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解配置時間同步。安裝Chrony啟動Chrony服務查看Chrony服務運行狀態(tài)關閉防火墻查看防火墻運行狀態(tài)配置Chrony服務端配置Chrony客戶端重新啟動Chrony服務查看時鐘源學生活動：上機一：（考察知識點創(chuàng)建虛擬機、安裝Linux操作系統(tǒng)、克隆虛擬機、配置虛擬機、安裝JDK、配置時間同步、部署Hadoop、部署ZooKeeper）形式：單獨完成設計意圖：上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。課后拓展：教學內(nèi)容：總結(jié)本次課程內(nèi)容教師活動：步驟作業(yè)學生活動：作業(yè)1：課本課后習題與實訓作業(yè)2：掃碼觀看案例2中的微課，學習hadoop的部署安裝。設計意圖：偏好動手實操，對理論講授耐心不足；依賴視頻教程，文檔閱讀能力較弱。采用“案例模仿→自主創(chuàng)新”階梯式任務，提供錄屏微課教學總結(jié)及反思改進本次課程圍繞虛擬機的安裝配置，hadoop的部署展開，采用“案例驅(qū)動+任務導向”的教學模式，結(jié)合課前導入、課中實踐、課后拓展三個階段，幫助學生學習了集群的基本認知。反思改進：文檔資料更新：制作圖文并茂的部署流程圖；整理常見錯誤代碼及解決方案手冊；提供配置參數(shù)詳解參考表注：1、除個別課程因教學需要連續(xù)上課超過2個學時外，每個教案均以2學時安排。學期結(jié)束教師將本學期教案匯集成冊，備查。教案三第三章HBase原理與架構任務名稱第三章HBase原理與架構教學時數(shù)：2學時授課地點授課時間授課教材主要教學內(nèi)容包含本次授課主要內(nèi)容介紹、崗課賽證融入、新技術、新工藝、新規(guī)范、新業(yè)態(tài)以及課程思政設計與融入的情況介紹。真正的智慧源于對事物本質(zhì)的深入探索。當我們追求更深層次地學習HBase時，準備HBase環(huán)境變得尤為關鍵。HBase具備靈活的部署特性，支持獨立模式（Standalone）和分布式模式（Distributed）的部署方式。本章將分別介紹在虛擬機的安裝配置以及JDK安裝和hadoop的安裝配置。學情分析知識基礎：已掌握數(shù)據(jù)庫基礎概念（如SQL、表結(jié)構設計）；具備Linux基礎操作能力（如文件管理、命令行操作）；部分學生接觸過Hadoop生態(tài)（HDFS、MapReduce）。對分布式系統(tǒng)原理（如CAP定理、一致性哈希）理解較淺；NoSQL數(shù)據(jù)庫與關系型數(shù)據(jù)庫的差異認知模糊。技能基礎：能完成簡單的Shell命令和Java/Python編程；通過前期實驗課熟悉虛擬機環(huán)境搭建。學習特點：偏好實踐操作，理論需結(jié)合案例；依賴小組協(xié)作，需加強個體能力評估。教學目標素質(zhì)目標：.養(yǎng)成規(guī)范操作習慣，避免生產(chǎn)環(huán)境事故；2.在小組項目中明確分工，主動溝通；3.能通過技術社區(qū)獨立解決80%的常見問題；4.遵守數(shù)據(jù)安全規(guī)范，理解職業(yè)道德邊界知識目標：了解虛擬機的創(chuàng)建過程，了解虛擬機的克隆方式，學生熟悉虛擬機的配置，熟悉JDK的安裝過程生掌握Hadoop的部署，能力目標：能夠完成虛擬機的創(chuàng)建；能夠在虛擬機中安裝CentOSStream；能夠使用完整克隆的方式克隆新的虛擬機；能夠配置Linux操作系統(tǒng)的主機名、IP地址、網(wǎng)絡參數(shù)、免密登錄和遠程登錄；能夠在Linux操作系統(tǒng)中安裝JDK；能夠獨立完成完全分布式模式部署Hadoop的相關操作；教學重點及難點教學重點及解決措施：部署Hadoop教學難點及解決措施：配置虛擬機部署Hadoop教學方法及手段任務驅(qū)動法（實驗案例）、講授法（重難點解析）、小組合作學習法。課內(nèi)外教學資源包括各類線上線下資源、數(shù)字化資源等；1.頭歌平臺HBase實驗題庫；

2.谷歌GFS/BigTable論文（擴展閱讀）；

3.虛擬機鏡像（Hadoop預裝環(huán)境）。教學活動過程課前準備：教學內(nèi)容：（1）環(huán)境預檢挑戰(zhàn)（個人任務）目標：確?；A環(huán)境就緒（2）分布式概念速測（線上）10分鐘概念測驗（頭歌平臺）：（3）部署預演（小組協(xié)作）故障預埋實驗，教師預先在虛擬機鏡像中設置典型錯誤：教師活動：布置相關任務，教師預先在虛擬機鏡像中設置典型錯誤：學生活動：完成環(huán)境檢查，參加線上的測試設計意圖：通過"故障預埋"增強問題解決能力，結(jié)合行業(yè)案例建立工程化思維，為后續(xù)的HA配置和性能調(diào)優(yōu)打下基礎。課中實施：教學內(nèi)容：部署HBase之前，我們需要先搭建運行HBase的基礎環(huán)境，包括運行HBase的操作系統(tǒng)以及HBase運行時依賴的JDK。本節(jié)課我們以CentOSStream9作為運行HBase的操作系統(tǒng)，并基于CentOSStream9部署JDK進行講解。教師活動：一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接導入的方式導入新課打開VMwareWorkstation，進入VMwareWorkstation的主界面。在VMwareWorkstation的主界面單擊“創(chuàng)建新的虛擬機”選項進入歡迎使用新建虛擬機向?qū)Ы缑?，在該界面選擇使用的配置類型為自定義（高級）。在歡迎使用新建虛擬機向?qū)Ы缑鎲螕簟跋乱徊健卑粹o進入選擇虛擬機硬件兼容性界面，在該界面選擇硬件兼容性為Workstation16.2.x。在選擇虛擬機硬件兼容性界面單擊“下一步”按鈕進入安裝客戶機操作系統(tǒng)界面，在該界面選擇安裝來源為稍后安裝操作系統(tǒng)。在安裝客戶機操作系統(tǒng)界面單擊“下一步”按鈕進入選擇客戶機操作系統(tǒng)界面，在該界面選擇客戶機操作系統(tǒng)為Linux，以及版本為其他Linux5.x內(nèi)核64位。在選擇客戶機操作系統(tǒng)界面單擊“下一步”按鈕進入命名虛擬機界面，在該界面填寫虛擬機名稱為HBase01，并且指定虛擬機在本地的存儲位置為D:\HBase\HBase01。在命名虛擬機界面單擊“下一步”按鈕進入處理器配置界面，在該界面選擇處理器數(shù)量為1，并且選擇每個處理器的內(nèi)核數(shù)量為2。在處理器配置界面單擊“下一步”按鈕進入此虛擬機的內(nèi)存界面，在該界面選擇虛擬機內(nèi)存為4096。在此虛擬機的內(nèi)存界面單擊“下一步”按鈕進入網(wǎng)絡類型界面，在該界面選擇網(wǎng)絡連接為使用網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）。在網(wǎng)絡類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇I/O控制器類型界面，在該界面選擇I/O控制器類型為LSILogic。在選擇I/O控制器類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇磁盤類型界面，在該界面選擇虛擬磁盤類型為SCSI。在選擇磁盤類型界面單擊“下一步”按鈕進入選擇磁盤界面，在該界面選擇磁盤為創(chuàng)建新虛擬磁盤。在選擇磁盤界面單擊“下一步”按鈕進入指定磁盤容量界面，在該界面選擇最大磁盤大小為20.0，并選擇將虛擬磁盤拆分成多個文件。在指定磁盤容量界面單擊“下一步”按鈕進入指定磁盤文件界面，在該界面將磁盤文件命名為HBase01.vmdk。在指定磁盤文件界面單擊“下一步”按鈕進入已準備好創(chuàng)建虛擬機界面，在該界面可以查看虛擬機的相關配置參數(shù)。在已準備好創(chuàng)建虛擬機界面單擊“完成”按鈕創(chuàng)建虛擬機HBase01。知識點2-安裝Linux操作系統(tǒng)教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解安裝Linux操作系統(tǒng)。在虛擬機HBase01創(chuàng)建完成后的界面，單擊“編輯虛擬機設置”選項彈出虛擬機設置對話框，在該對話框中選擇“CD/DVD（IDE）”選項，并勾選“使用ISO映像文件”按鈕。在虛擬機設置對話框單擊“瀏覽”按鈕選擇本地存放CentOSStream9的ISO映像文件。在虛擬機設置對話框單擊“確定”按鈕，為虛擬機HBase01掛載CentOSStream9的ISO映像文件。啟動虛擬機HBase01進入CentOSStream9的安裝引導界面。在CentOSStream9的安裝引導界面，選擇“InstallCentOSStream9”加載CentOSStream9的ISO映像文件。在歡迎使用CENTOSSTREAM9界面選擇CentOSStream9操作系統(tǒng)的語言為簡體中文（中國）。在安裝信息摘要界面單擊“網(wǎng)絡和主機名”選項配置網(wǎng)絡和主機名。在安裝信息摘要界面單擊“時間和日期”選項配置時區(qū)和時間。在安裝信息摘要界面單擊“安裝目的地”選項配置磁盤分區(qū)。在安裝信息摘要界面單擊“軟件選擇”選項配置基本環(huán)境。在安裝信息摘要界面單擊“root密碼”選項配置用戶root的密碼。在安裝信息摘要界面確認之前配置的內(nèi)容無誤之后，單擊“開始安裝”按鈕開始安裝CentOSStream9。CentOSStream9安裝完成后，在安裝進度界面單擊“重啟”按鈕進入虛擬機HBase01的登錄界面。在虛擬機HBase01的登錄界面，輸入用戶名和密碼登錄虛擬機HBase01。知識點3-克隆虛擬機教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解克隆虛擬機?？寺√摂M機的兩種方式。完整克隆鏈接克隆通過完整克隆方式創(chuàng)建虛擬機HBase02和HBase03。關閉虛擬機HBase01?；谔摂M機HBase01依次選擇“虛擬機”→“管理”→“克隆”進入歡迎使用克隆虛擬機向?qū)Ы缑妗Ｔ跉g迎使用克隆虛擬機向?qū)Ы缑妫瑔螕簟跋乱豁摗卑粹o進入克隆源界面，在該界面選擇克隆自虛擬機中的當前狀態(tài)。（4）在克隆源界面單擊“下一頁”按鈕進入克隆類型界面，在該界面選擇克隆方法為創(chuàng)建完整克隆。（5）在克隆類型界面單擊“下一頁”按鈕進入新虛擬機名稱界面，在該界面設置虛擬機的名稱和存儲位置。（6）在新虛擬機名稱界面單擊“完成”按鈕進入正在克隆虛擬機界面，等待虛擬機HBase02克隆完成之后，單擊“關閉”按鈕。（7）重復上述步驟創(chuàng)建虛擬機HBase03。知識點4-配置虛擬機教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解配置虛擬機。配置虛擬機的網(wǎng)絡參數(shù)配置VMwareWorkstation網(wǎng)絡在VMwareWorkstation主界面，依次單擊“編輯”→“虛擬網(wǎng)絡編輯器...”選項，配置VMwareWorkstation網(wǎng)絡，在彈出虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框，選擇類型為NAT模式的網(wǎng)卡。在虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框單擊“更改設置”按鈕，對VMwareWorkstation網(wǎng)絡進行修改，在新彈出的窗口仍然選擇類型為NAT模式的網(wǎng)卡，并且將子網(wǎng)IP修改為192.168.121.0。在虛擬網(wǎng)絡編輯器對話框單擊“應用”按鈕完成VMwareWorkstation網(wǎng)絡的配置。修改網(wǎng)絡配置文件修改UUID重新加載網(wǎng)絡配置文件和更新網(wǎng)卡驗證網(wǎng)絡參數(shù)是否修改成功配置虛擬機的主機名和IP映射修改主機名修改映射文件配置虛擬機SSH遠程登錄查看SSH服務修改SSH服務配置文件使用遠程連接工具SecureCRT配置虛擬機SSH免密登錄功能生成密鑰查看密鑰文件復制公鑰文件驗證免密鑰登錄知識點5-安裝JDK教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解安裝JDK。創(chuàng)建目錄上傳JDK安裝包查看JDK安裝包是否上傳成功安裝JDK配置JDK系統(tǒng)環(huán)境變量驗證JDK是否安裝成功分發(fā)JDK安裝目錄分發(fā)系統(tǒng)環(huán)境變量文件知識點6-配置時間同步教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解配置時間同步。安裝Chrony啟動Chrony服務查看Chrony服務運行狀態(tài)關閉防火墻查看防火墻運行狀態(tài)配置Chrony服務端配置Chrony客戶端重新啟動Chrony服務查看時鐘源學生活動：上機一：（考察知識點創(chuàng)建虛擬機、安裝Linux操作系統(tǒng)、克隆虛擬機、配置虛擬機、安裝JDK、配置時間同步、部署Hadoop、部署ZooKeeper）形式：單獨完成設計意圖：上機練習主要針對本章中需要重點掌握的知識點，以及在程序中容易出錯的內(nèi)容進行練習，通過上機練習可以考察同學對知識點的掌握情況，對代碼的熟練程度。課后拓展：教學內(nèi)容：總結(jié)本次課程內(nèi)容教師活動：步驟作業(yè)學生活動：作業(yè)1：課本課后習題與實訓作業(yè)2：掃碼觀看案例2中的微課，學習hadoop的部署安裝。設計意圖：偏好動手實操，對理論講授耐心不足；依賴視頻教程，文檔閱讀能力較弱。采用“案例模仿→自主創(chuàng)新”階梯式任務，提供錄屏微課教學總結(jié)及反思改進本次課程圍繞虛擬機的安裝配置，hadoop的部署展開，采用“案例驅(qū)動+任務導向”的教學模式，結(jié)合課前導入、課中實踐、課后拓展三個階段，幫助學生學習了集群的基本認知。反思改進：文檔資料更新：制作圖文并茂的部署流程圖；整理常見錯誤代碼及解決方案手冊；提供配置參數(shù)詳解參考表注：1、除個別課程因教學需要連續(xù)上課超過2個學時外，每個教案均以2學時安排。學期結(jié)束教師將本學期教案匯集成冊，備查。

教案四第四章HBaseShell任務名稱第四章HBaseShell教學時數(shù)：2學時授課地點授課時間授課教材主要教學內(nèi)容包含本次授課主要內(nèi)容介紹、崗課賽證融入、新技術、新工藝、新規(guī)范、新業(yè)態(tài)以及課程思政設計與融入的情況介紹。HBase自身提供了Shell命令行工具HBaseShell，它可以對命名空間（namespace）、表和數(shù)據(jù)進行操作。本章將以操作完全分布式模式部署的HBase為例，演示如何使用HBaseShell操作HBase。課程思政融合：數(shù)據(jù)安全規(guī)范，在講解truncate命令時，強調(diào)誤刪數(shù)據(jù)的后果，結(jié)合企業(yè)案例（如運維人員誤刪生產(chǎn)庫）。要求學生操作前備份數(shù)據(jù)，養(yǎng)成職業(yè)責任感。學情分析知識基礎：已完成HBase基礎概念學習（第1章），了解HBase的架構和核心組件（如RegionServer、HMaster）。熟悉Linux基礎命令（如ls、cd、vim），能夠操作虛擬機環(huán)境。對數(shù)據(jù)庫基本操作（如SQL的CREATETABLE、INSERT）有初步認知。對HBase的非關系型數(shù)據(jù)模型（列式存儲、行鍵設計）理解不夠深入。對Shell交互式操作和腳本化執(zhí)行的差異不清晰（如HBaseShell與LinuxShell的區(qū)別）。技能基礎：能通過模仿教師演示完成簡單命令（如list、scan）。對動手實踐（如數(shù)據(jù)插入、查詢）興趣較高。命令記憶困難：容易混淆HBaseShell語法（如put與get參數(shù)格式）。調(diào)試能力弱：面對錯誤提示（如UnknownColumnFamilyException）時依賴教師指導。學習特點：偏好可視化反饋（如scan結(jié)果的表格展示），對抽象命令（如alter修改表結(jié)構）接受度較低。習慣通過重復練習鞏固操作，但對原理性知識（如命名空間的作用）主動探究意愿不足。命名空間管理：容易忽略命名空間與表的關系，誤操作系統(tǒng)表（如hbase:meta）。版本控制：對多版本數(shù)據(jù)（VERSIONS）和時間戳查詢（TIMESTAMP）的理解模糊。教學目標素質(zhì)目標：實現(xiàn)學生探索未知、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；在編寫代碼中養(yǎng)成正確的代碼編寫規(guī)范。知識目標：使學生熟悉命名空間操作，能夠使用HBaseShell對命名空間進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作使學生掌握表操作，能夠使用HBaseShell對表進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作使學生掌握數(shù)據(jù)操作，能夠使用HBaseShell對數(shù)據(jù)進行插入、查詢、刪除等操作能力目標：使學生熟悉命名空間操作，能夠使用HBaseShell對命名空間進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作使學生掌握表操作，能夠使用HBaseShell對表進行創(chuàng)建、查看、刪除等操作使學生掌握數(shù)據(jù)操作，能夠使用HBaseShell對數(shù)據(jù)進行插入、查詢、刪除等操作教學重點及難點教學重點及解決措施：創(chuàng)建命名空間修改命名空間刪除命名空間創(chuàng)建表修改表刪除表插入數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)條件查詢刪除數(shù)據(jù)追加數(shù)據(jù)教學難點及解決措施：創(chuàng)建表教學方法及手段任務驅(qū)動法（實驗案例）、講授法（重難點解析）、小組合作學習法。課內(nèi)外教學資源包括各類線上線下資源、數(shù)字化資源等；1.頭歌平臺HBase實驗題庫；

2.谷歌GFS/BigTable論文（擴展閱讀）；

3.虛擬機鏡像（Hadoop預裝環(huán)境）。教學活動過程課前準備：教學內(nèi)容：HBase交互式教師活動：1.預習任務基礎概念預習：要求學生預習HBase數(shù)據(jù)模型（表、行鍵、列族、列限定符等）了解Shell作為HBase交互式客戶端的基本功能環(huán)境準備：確保學生HBase環(huán)境已正確部署并可啟動提供測試用數(shù)據(jù)表結(jié)構說明（學生課前創(chuàng)建）預習測驗（線上）：學生活動：完成相關測試，環(huán)境準備設計意圖：課堂導入活動，引入學生的學期興趣課中實施：教學內(nèi)容：HBaseShell的使用教師活動：第一、二課時（運行HBaseShell、查看命名空間、創(chuàng)建命名空間、查看命名空間屬性、修改命名空間、刪除命名空間、查看命名空間的表）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接導入的方式導入新課命名空間的作用是將相關的表組織到一起，方便用戶對表進行管理和維護，在HBase中每個表都必須屬于一個命名空間。本節(jié)將詳細講解如何通過HBaseShell操作HBase的命名空間。三、新課講解知識點1-運行HBaseShell教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解運行HBaseShell。在虛擬機HBase01執(zhí)行“hbaseshell”命令運行HBaseShell。知識點2-查看命名空間教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解查看命名空間。講解查看命名空間的語法格式啟動HBase。運行HBaseShell演示查看命名空間的操作知識點3-創(chuàng)建命名空間教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解創(chuàng)建命名空間。講解創(chuàng)建命名空間的語法格式演示創(chuàng)建命名空間的操作知識點4-查看命名空間屬性教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解查看命名空間屬性。講解查看命名空間屬性的語法格式演示查看命名空間屬性的操作知識點5-修改命名空間教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解修改命名空間。添加屬性講解為命名空間添加屬性的語法格式演示為命名空間添加屬性的操作刪除屬性講解為命名空間刪除屬性的語法格式演示為命名空間刪除屬性的操作知識點6-刪除命名空間教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解刪除命名空間。講解刪除命名空間的語法格式演示刪除命名空間的操作知識點7-查看命名空間的表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解查看命名空間的表講解查看命名空間的表的語法格式演示查看命名空間的表的操作四、歸納總結(jié)教師回顧本節(jié)課所講的內(nèi)容，并通過提問的方式引導學生解答問題并給予指導。第三、四課時（創(chuàng)建表、查看表信息、查看表、停用和啟用表、判斷表、修改表、刪除表）一、復習鞏固教師通過上節(jié)課作業(yè)的完成情況，對學生吸收不好的知識點進行再次鞏固講解。二、通過直接導入的方式導入新課表的作用是將相同類型或者同一業(yè)務的數(shù)據(jù)組織在一起，方便用戶對數(shù)據(jù)進行管理和維護。在本節(jié)課中，我們將講解如何通過HBaseShell操作HBase的表。三、新課講解知識點1-創(chuàng)建表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解創(chuàng)建表。表和列族的常用預定義屬性創(chuàng)建表時指定列族的屬性講解創(chuàng)建表時指定列族的屬性的語法格式演示創(chuàng)建表時指定列族的屬性的操作創(chuàng)建表時不指定列族的屬性講解創(chuàng)建表時不指定列族的屬性的語法格式演示創(chuàng)建表時不指定列族的屬性的操作知識點2-查看表信息教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解查看表信息。講解查看表信息的語法格式演示查看表信息的操作知識點3-查看表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解查看表。講解查看表的語法格式演示查看表的操作查看用戶創(chuàng)建的所有表通過正則表達式對所有表進行篩選通過正則表達式對命名空間中的所有表進行篩選知識點4-停用和啟用表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解停用和啟用表。停用表講解停用表的語法格式演示停用表的操作啟用表講解啟用表的語法格式 演示啟用表的操作知識點5-判斷表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解判斷表。exists命令講解exists命令的語法格式演示exists命令的操作is_enabled命令講解is_enabled命令的語法格式演示is_enabled命令的操作is_disabled命令講解is_disabled命令的語法格式演示is_disabled命令的操作知識點6-修改表教師通過PPT結(jié)合實際操作的方式講解修改表。修改表屬性添加屬性講解添加屬性的語法格式演示添加屬性的操作刪除屬性講解刪除屬性的語法格式演示刪除屬性的操作