中四 ICT|云端运算与虚拟化 备课指引(导师用)|45 分钟流程、讲解脚本、常见错误
- 2026-11-15
学生个个都用云端,但问“你负责到边一层”就讲不清。这一堂用一条责任线同两条算式,把云端由口号变成可以判断的题目。
本堂目标 本堂完结时学生能够:(1)讲出 IaaS、PaaS、SaaS 三层分别由谁负责操作系统、执行环境同应用程序,并各举一个例子;(2)讲出 hypervisor 的角色是把一部实体机的 CPU、内存、储存分给多部虚拟机器;(3)由 8 部 250 W 整合成 2 部 600 W 算出省 800 W 即四成,再算出一年电费 8,409.6 元;(4)由 99.9% 可用性算出一年停机 8.76 小时。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 | 快检题 | 过关标准 |
|---|---|---|
| 百分比 | 8 部机用了 2,000 W,省了 800 W,省了几成 | 答 四成 |
| 单位换算 | 800 W 连续跑 24 小时,用了几多 kWh | 答 19.2 kWh |
| 乘法 | 19.2 kWh 每日,一年 365 日共几多 kWh | 答 7,008 kWh |
| 小数 | 99.9% 即是几多 | 答 0.999,剩下的 0.001 就是停机比例 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 | 环节 | 导师做什么 | 学生做什么 |
|---|---|---|---|
| 0–6 分钟 | 起点快检 | 问四成、19.2 kWh、一年度数、0.001,答案写白板右边 | 口头答,算式写在纸上 |
| 6–16 分钟 | 第一幕:三层服务,一条责任线 | IaaS 你管系统、PaaS 你只管程式、SaaS 你只管用,白板画一条由下而上的线 | 学生讲出自己用过的 SaaS 例子 |
| 16–26 分钟 | 第二幕:虚拟化就是切蛋糕 | hypervisor 把 1 部 16 核 64 GB 切成 4 部虚拟机器,各自有操作系统 | 学生讲出虚拟机器同实体机的分别 |
| 26–36 分钟 | 第三幕:整合省电与可用性 | 8 部 250 W 变 2 部 600 W,省 800 W;19.2 kWh 一日、8,409.6 元一年;99.9% 得 8.76 小时 | 学生算出省电比例同年停机时数 |
| 36–42 分钟 | 题型示范(三层判断、切分、省电、可用性) | 同一组数字换问法,示范四种题型 | 学生跟做一题并写出单位 |
| 42–45 分钟 | 离场检查 | 三题口头,错的记下是哪一幕 | 三题全对 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:第一幕:三层服务,分别在“你管到边一层”
“云端不是一朵云,是一条责任线。IaaS 是租机器:供应商给你 CPU、内存、储存同网络,操作系统以上全部你自己管,例如租一部虚拟服务器装自己的网站。PaaS 是租执行环境:供应商连操作系统同数据库都帮你管,你只需要上载程式码,例如用一个应用平台部署网站。SaaS 是租软件:你只按账号用,例如网上邮箱、网上会议。所以题目问‘用户要自己安装更新吗’,先问是边一层:IaaS 要自己更新操作系统,PaaS 不需要,SaaS 连更新都不关你事。”
“一间公司租虚拟服务器并自己安装数据库,这是 IaaS 定 PaaS?为什么?”
第二幕:第二幕:虚拟化是把一部机切给几个人用
“一部实体服务器有 16 个核心、64 GB 内存,但一个网站只用得到两个核心同 8 GB,剩低的就浪费。虚拟化在中间加一层叫 hypervisor,它把实体资源切开,造出四部虚拟机器,每部有自己假的 CPU、内存、硬盘,各自装自己的操作系统。对里面那个系统来讲,它以为自己独占一部机。所以一句话记住:hypervisor 是“切”,虚拟机器是“切出来的那份”。好处是整合:四部机器的工作可以放在一部实体机,买少几部、用少几多电。坏处是单点风险:实体机坏,四部一齐停,所以生产环境要分散在不同实体机。”
“四部虚拟机器放在同一部实体机,最大风险是什么?应该点解决?”
第三幕:第三幕:整合省电是一条减法,可用性是一条乘法
“8 部旧机每部 250 W,合共 2,000 W。整合成 2 部每部 600 W,合共 1,200 W,省 800 W,即是 800 除 2,000 等于四成。省下的 0.8 kW 连续跑 24 小时是 19.2 kWh;每度电 1.2 元,一日 23.04 元;一年 365 日就是 8,409.6 元。然后是可用性:99.9% 的意思是全年 8,760 小时中有 0.1% 停机,8,760 乘 0.001 等于 8.76 小时,即一年可以有差不多九个钟停机。如果要求 99.99%,停机就只剩 0.876 小时,价钱贵几倍——所以拣服务级别是拿价钱换停机时间。”
“99.9% 同 99.99% 相差几多个钟停机?为什么价钱差这么远?”
04 必教题型与步骤
| 题型 | 例子 | 步骤 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 判断服务层 | 租虚拟服务器,自己装操作系统同数据库 | 看用户要管到边一层 | IaaS,操作系统以上自己负责 |
| 虚拟化概念 | 一部 16 核 64 GB 切成 4 部虚拟机器 | hypervisor 负责切,虚拟机器各自有系统 | 四部 VM 共用同一部实体机的资源 |
| 整合省电 | 8 部 250 W 变 2 部 600 W | 两边总数相减,再除原本总数得比例 | 省 800 W,即四成 |
| 可用性 | 99.9% 的一年停机时间 | 8,760 小时乘 0.001 | 8.76 小时 |
合理性检查(一定要教):四个复核:(1)三层判断一定要讲“谁负责更新操作系统”,这是唯一稳定的分界;(2)整合之后的耗电一定要细过原本,算出更大就是乘错;(3)kWh 是功率乘小时,W 要先除 1,000 变 kW;(4)可用性越高停机越少,99.99% 的停机时数一定要细过 99.9% 的。
05 独立练习三题
| 题目 | 答案 | 想观察什么 |
|---|---|---|
| 8 部机合共 2,000 W,整合后 1,200 W,省了几成? | 四成(800 W) | 确认分母是原本的 2,000 W |
| 省下的 0.8 kW 跑一日,用了几多 kWh? | 19.2 kWh | 0.8 乘 24,不好漏了除 1,000 那一步 |
| 99.9% 可用性,一年停机几多小时? | 8.76 小时 | 8,760 乘 0.001 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 | 学生通常这样写 | 导师这样说 |
|---|---|---|
| 把 IaaS 同 PaaS 混淆 | 租虚拟服务器自己装数据库,答 PaaS | 分界只有一条:操作系统要不要你自己装同更新。要,就是 IaaS。 |
| 以为虚拟机器等于实体机 | 话一部实体机只可以有一部虚拟机器 | 虚拟化正是要把一部实体机切给多部虚拟机器用,否则就没有整合的价值。 |
| kWh 计错单位 | 直接 800 乘 24 得 19,200 kWh | 800 是 W,要先除 1,000 变 0.8 kW,再乘 24,答案是 19.2 kWh,差一千倍。 |
| 以为可用性百分比越高停机越多 | 答 99.99% 停机 87.6 小时 | 百分比越高,剩下的停机比例越细。99.99% 只停 0.876 小时,小数点要数清楚。 |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
- 中四 ICT 练习卷第一份|云端运算与虚拟化部分 Section A 第 1–4 题
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 租虚拟服务器自己安装操作系统,属于边一层服务? | IaaS | 错:下堂重教第一幕,操作系统由谁负责 |
| 8 部 250 W 变 2 部 600 W,省几多? | 省 800 W,即四成 | 错:重教第三幕,用原本总数做分母 |
| 99.9% 可用性,一年停机几多? | 8.76 小时 | 错:重教第三幕,8,760 乘 0.001 |
09 导师常问
这一章适合几年级?
香港中四 ICT 的资讯系统单元会用云端同虚拟化考服务层判断同资源计算。中三学过的百分比同单位换算是前置,未熟练的要先补 kW 同 kWh 的分别。
45 分钟够不够?
够,但第一幕要留十分钟。三层服务靠一条责任线分辨,不好逐个英文缩写读,否则学生只会死记。
数字是某间公司的真实数据吗?
不是。250 W、600 W、1.2 元一度电都是教学用的数,方便心算。真实数据中心的电费同功率密度差别很大,重点是计法同判断方向。
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