本院特色課程報導-NASA培訓課程

  • 2024-12-04
  • 李依芸
       在資訊系,這個名稱同時也代表著蔡欣穆、蕭旭君、陳尚澤三位教授帶領的學生團隊,負責維護從有線、無線網路設備、系上公共工作站、電腦教室的電腦、到各種網頁服務等等資訊相關的大大小小的服務和設備。在2012年創立NASA課程以及團隊時,資訊學群正面臨困境,越來越難找到具備專業技能的專職人員來維護眾多的資訊設備及服務。因此,在蔡欣穆教授的主導下,非正式地開設了「網路管理與系統管理」的訓練課程,招募了第一屆的學生團隊成員,並逐步將系上的資訊設備及服務交由團隊成員維護。當時,這些維護工作被加以分類,分配給負責網路管理的有線組、無線組、防火牆組、IP服務組,以及負責系統管理的郵件服務組、工作站組、網頁服務組、PC實驗室組。這樣的分組一直沿用至今,建立了專業分組及傳承的體系。至2015年時,「網路管理與系統管理」課程正式開設為大一學生即可修習的專業選修課程。

       時至今日,NASA團隊已經訓練了13屆、超過600位學生。團隊除了在日常守護資訊學群師生的資訊服務及基礎設施,進行帳號維護、問題排除、軟硬體更新、資安防護等工作,NASA團隊還經歷了多項重大挑戰,如2015年機房重建及升級、2019年內外骨幹網路升級至10 Gbps光纖、以及2020年系館結構改善工程期間,將所有服務轉移至計資中心一個月等。在過去數年間,NASA課程也協助院內電機系與師大資訊系培訓他們的網管團隊成員。許多修習過NASA課程的同學,在學期間亦協助校內許多單位(如教務處資訊組、數位學習中心科技組、計資中心等等)維護重要的資訊系統。

       NASA的課程分為三個學期。第一個學期修習「網路管理與系統管理」(2學分)和「網路管理與系統管理實驗」(1學分),其中約有30位學生(約佔課程人數的一半)會獲選進入第二個學期的研習。在這個階段,學生依照分組,由同組的學長姐指導該組進行專業技術的實作練習及培訓。第三學期則修習「進階網路管理與系統管理」(2學分),由三位教授帶領,進行大型網路及系統管理專案開發。例如在剛結束的112-2學期,學生利用電資學院新獲得捐贈的英業達伺服器群,重新設計並實作學群重要服務的高可用性架構,確保在電力、網路或硬體發生異常時,仍能穩定提供服務。第一學期和第三學期的課程,學生也可以選擇不取得專業選修學分,而是折抵台大學生必修的服務學習課程學分。完整完成三個學期的課程後,學員才獲得進入團隊服務的資格,成為八個組別中的組員或組長,甚至最終成為團隊中網路管理、系統管理兩個分支的負責人。

       課程中最為重要的是第一學期的課程,學生暱稱為「一階」。蔡欣穆教授在課堂中主要講授的內容涵蓋計算機網路的基礎知識,從最底層的實體層訊號編碼格式、到網路層的IP位址設定、傳輸層的TCP協定,以及計算機系統的基礎知識,如儲存系統、虛擬化系統、網路儲存系統、資訊安全及網頁系統等等。由於修課學生大多為大一、大二同學,尚未修習相關課程,基礎背景知識的建立對後續實戰能力的培養具有決定性的影響。講授部分的主要目的是培養學生自行找尋網路上相關文件,並具備分析和理解的能力。除了講授內容外,每週也安排實驗及作業,要求學生在特定條件下實際架設可運作的系統,例如架設特定配置的儲存系統、組建虛擬主機或容器,或完成防火牆的安裝和規則配置等。雖然課程僅有三學分,但依據學生經驗,每週通常需要投入15至20小時進行自學及完成實驗和作業。期中考和期末考則完全以上機考試的方式進行,三位學生一組,在3小時內實際完成題目要求的系統架設或系統問題排除。此外,學期中也會安排已經畢業、在業界擔任系統管理工作的學長,或相關產業公司的工程師到課程中分享實務經驗。疫情前,課程亦曾安排參訪內湖台達電的標準示範機房,讓學生了解機房實務維運的各種面向及挑戰。

       目前資訊工程系大四、擔任網頁服務組組長的杜冠勳同學表示,「NASA 這門課在系上的定位我覺得蠻特別的,因為它不像其他課程那樣強調寫大量的程式碼。若單純看作業和工作內容,更多的是在架設系統和『調設定檔』,而不是一行行撰寫複雜的演算法。這門課教的東西主要是提供概念在怎麼透視這些系統背後的運作,以及身為一個系統管理者,需要有哪些 Mindset,同時也訓練了我們自學、自行搜索資訊的能力。對我這種在系上並不算特別擅長寫程式的人來說,這門課簡直像是一根浮木,讓我在系上找到自己的定位。透過調整設定檔和上網查資料,理解如何讓系統穩定運行,這種實務性的操作反而讓我覺得更有成就感,也讓我看見自己在資訊領域也能夠發揮的另一種價值。」

       陳耘志博士曾在NASA團隊擔任工作站組組長、系統管理分支負責人,於2023年取得資訊工程系博士學位,現於德國多特蒙德工業大學進行博士後研究。他表示,「NASA繼承了臺大資工系開放與自由的優良傳統,將系上最重要的基礎建設管理工作交由一群最優秀的學生負責,賦予我們充分的信任與培訓,這種訓練方式極具特色。我們並非一開始就是專業的工程師,只是一群對技術充滿熱情的學生。三十年前資訊系的前輩們就開始建構自己的基礎計算建設,至今仍在穩定運行,孕育出PTT這樣深具影響力的系統。我們則在這些優良傳統的基礎上,引入新技術,將其開源共享。我在 NASA 四年中經歷了紮實的專案管理訓練,無論是每週的技術會議,還是長短期的開發計畫,都涵蓋了軟硬體架構與開發。我們的服務對象是系上的老師與同學,這讓我們在解決問題、提供穩定服務的過程中,感受到深刻的責任感與榮譽感。這段經歷不僅激發了我對系統研究的熱情,也促使我在碩士班選擇了系統研究方向,並一路在臺大完成博士學位。這些技能也在我指導學生的過程中發揮了作用,為我未來領導研究計畫奠定了堅實的基礎。」

這是一張圖片這是一張圖片

圖: 正式完成三學期的培訓,並加入NASA團隊的成員,團隊會發給配有如圖的徽章的飛行外套,作為成為團隊一份子的榮譽象徵。另外,在畢業前,會發給團隊成員一張由系主任及團隊老師簽署的感謝證書。


首圖說明: 電資學院資訊工程系蔡欣穆教授及黃上恩教授帶領團隊到馬來西亞芙蓉市,與臺大馬來西亞校友會協同主辦馬來西亞臺大盃全國中學生程式設計競賽,負責決賽共60隊、180位參賽選手的伺服器、網路、比賽用筆記型電腦的設置、監控、備份及競賽平台的架設與壓力測試等工作。在12位團隊成員中,有9位為曾修過NASA課程的學生,或是NASA團隊的現役或退役成員(前排左側依序為蔡欣穆教授、杜冠勳、陳杰彤、賴羿蓁,第二排為蔡旻諺、王褕立、林栗綺、李昀宸,後排為黃上恩教授、林煜傑、吳柏燁、侯欣緯、王以安、楊冠柏)。攝於2024年9月。