建設(shè)目標(biāo)和原則

為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)，綜合考慮近幾年網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計和建設(shè)中，應(yīng)堅持以下七個原則。(1)可靠性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須要求其具有高可靠性，才能確保實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。同時高可靠性也可以使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在系統(tǒng)的負(fù)荷變化時，具有自適應(yīng)和自調(diào)整能力，確定系統(tǒng)的運(yùn)行。(2)標(biāo)準(zhǔn)性。為了保證與其他網(wǎng)絡(luò)的互通，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)支持TCP/IP、RIP、OSPF等國際上通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合和數(shù)據(jù)整合。(3)可擴(kuò)展性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的需要，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)平臺可以平滑地擴(kuò)展，在擴(kuò)展和升級時，不用或盡可能少地對網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行調(diào)整，充分保護(hù)現(xiàn)有設(shè)備的投資。(4)先進(jìn)性。為培養(yǎng)學(xué)生掌握最新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐技術(shù)和教師科研的需求，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備的設(shè)備應(yīng)具有先進(jìn)性。同時應(yīng)積極跟蹤當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最新情況，不斷開設(shè)一些高水平的實(shí)驗(yàn)項目。(5)可管理性。對網(wǎng)絡(luò)實(shí)行集中監(jiān)測，分權(quán)管理，并統(tǒng)一分配寬帶資源。選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，具有對設(shè)備，端口等的管理，流量統(tǒng)計分析，及可提供故障自動報警。整個網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。(6)安全性。安全是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生存的保證，應(yīng)從整個系統(tǒng)的角度考慮網(wǎng)絡(luò)的安全，制訂統(tǒng)一的安全策略。不但要防范從外網(wǎng)進(jìn)行的攻擊，而且還要考慮內(nèi)網(wǎng)的制度建立和實(shí)施。(7)統(tǒng)一性。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)盡可能使用同一廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以確保其統(tǒng)一性。

建設(shè)方案

福建農(nóng)林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是使畢業(yè)學(xué)生掌握本專業(yè)的基本知識、基本理論和基本實(shí)踐技能，能夠從事本專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與分析、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計與實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理與維護(hù)等工作。根據(jù)這一培養(yǎng)目標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計應(yīng)該滿足如下兩個要求。(1)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)在實(shí)用的前提下，應(yīng)當(dāng)在設(shè)備使用的長久性方面進(jìn)行考慮，在技術(shù)上、構(gòu)建能力上要保持五年左右的先進(jìn)性［2］。(2)能夠讓學(xué)生充分地掌握所學(xué)知識內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用操作，做到理論與實(shí)際相結(jié)合。同時給學(xué)生一定的自由度，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不僅完成簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而且完成設(shè)計性和綜合性等高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃需求，所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)室拓?fù)鋱D如圖1所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)備全部采用銳捷公司產(chǎn)品。整個實(shí)驗(yàn)室分為4個區(qū)域，即教師區(qū)、學(xué)生區(qū)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理區(qū)、出口區(qū)。學(xué)生區(qū)分為10組，每組6臺計算機(jī)通過S2628G－E接入交換機(jī)連接到核心交換機(jī)S5750上，可以滿足60名學(xué)生同時實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)臺(RACK)也分為10組，每組有一個訪問控制服務(wù)器(RCMS)，2臺IPv6三層交換機(jī)RG－S3760E－24，2臺IPv6二層交換機(jī)RG－S2328G，4臺模塊化路由器RSR20－18。4個區(qū)由一臺核心交換機(jī)S5750連接至校園網(wǎng)，再通過黑盾防火墻(NG-FW4000－Q)連接到外網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理區(qū)是一套基于B/S架構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺(RG－LIMP)。第1期實(shí)驗(yàn)室建設(shè)所配置的實(shí)驗(yàn)臺均為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺，主要針對交換機(jī)、路由器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)臺搭建;同時具備多個功能擴(kuò)展模塊，通過相應(yīng)的配置，可以在每個標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺功能上進(jìn)行很好的擴(kuò)展，平滑地擴(kuò)展到具有無線、安全、存儲等功能的實(shí)驗(yàn)臺，完成第2、3期的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，如無線實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+無線網(wǎng)絡(luò))、安全實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+網(wǎng)絡(luò)安全)、存儲實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+網(wǎng)絡(luò)存儲)、IPV6實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+IPV6)、網(wǎng)管實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+網(wǎng)管認(rèn)證)、綜合實(shí)驗(yàn)臺(標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺+綜合組網(wǎng)部分)等。

能夠完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)滿足網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)計劃的要求，根據(jù)交換機(jī)、路由器、局域網(wǎng)組網(wǎng)工程等課程的要求，可以完成的主要實(shí)驗(yàn)項目有:(1)各種網(wǎng)絡(luò)接口的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)。完成對常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、相應(yīng)的接口和連接線纜了解，以及如何通過線纜連接設(shè)備等［3］。(2)交換機(jī)基本配置實(shí)驗(yàn)。完成交換機(jī)基本配置、交換機(jī)堆疊、利用TFTP管理交換機(jī)配置、升級交換機(jī)操作系統(tǒng)、交換機(jī)集群管理、交換機(jī)端口鏡像、交換機(jī)QOS、交換機(jī)端口聚合等［4］。(3)路由器基本配置實(shí)驗(yàn)。完成路由器的基本配置、利用TFTP管理路由器配置、升級路由器操作系統(tǒng)等。(4)路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)。完成靜態(tài)路由協(xié)議、RIPVersion1\2路由協(xié)議、OSPF路由協(xié)議、路由備份技術(shù)、路由過濾配置、路由重分布、策略路由、VRRP等。(5)局域網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)。完成虛擬局域網(wǎng)VLAN、生成樹配置、生成樹的高級技術(shù)、VLAN配置、組播技術(shù)等［5］。(6)VPN實(shí)驗(yàn)。完成通過Windows實(shí)現(xiàn)VPN功能、通過路由器實(shí)現(xiàn)VPN。(7)NAT實(shí)驗(yàn)。完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的應(yīng)用等。

(1)可以通過實(shí)驗(yàn)臺上的訪問控制服務(wù)器對實(shí)驗(yàn)臺內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理、實(shí)驗(yàn)，避免學(xué)生配置設(shè)備的時候不斷地插拔網(wǎng)線，而影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用壽命［6］。同時在調(diào)試過程中，教師可以登錄到各個實(shí)驗(yàn)臺相應(yīng)的設(shè)備，觀察學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的情況，并協(xié)助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)故障。(2)以Web方式簡單地登錄到RCMS，同時RC-MS提供“一鍵清”的功能，可以方便地把設(shè)備還原為缺省狀態(tài)，極大程度地降低教師和實(shí)驗(yàn)室工作人員的維護(hù)工作量。(3)實(shí)驗(yàn)綜合管理系統(tǒng)(RG－LIMP)是一套基于B/S架構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室綜合管理平臺，教師可以通過這個平臺對所有的實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行協(xié)調(diào)安排和管理，不但可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的維護(hù)、對實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)控、對實(shí)驗(yàn)故障的解決和對實(shí)驗(yàn)報告的管理，而且還可以自動捕獲設(shè)備配置文件。同時學(xué)生可以通過登錄這個平臺進(jìn)行預(yù)定實(shí)驗(yàn)、預(yù)覽實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、提交實(shí)驗(yàn)報告及查看實(shí)驗(yàn)成績等。(4)由于實(shí)驗(yàn)室已連入校園網(wǎng)，學(xué)生可在課后時間通過校園網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程連入實(shí)驗(yàn)室，通過LIMP平臺及RCMS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，不但可以完成正常實(shí)驗(yàn)課未完成的實(shí)驗(yàn)項目，也可完成自行設(shè)計的實(shí)驗(yàn)項目［7］。

下一步建設(shè)的建議

在已完成的第1期實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上，爭取經(jīng)費(fèi)通過增加無線網(wǎng)絡(luò)模塊、網(wǎng)絡(luò)安全模塊、網(wǎng)絡(luò)存儲模塊和IPV6模塊等盡快完成第2期和第3期網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。同時為更好地利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還應(yīng)完成以下三項工作。(1)組織教師根據(jù)教學(xué)大綱開發(fā)配套的實(shí)驗(yàn)項目，編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書［8］。(2)作為校級示范實(shí)驗(yàn)中心，除了完成本地的實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)充分利用遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的功能開展遠(yuǎn)程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生和教師課余和校外實(shí)踐的需要。同時還應(yīng)輻射到其他兄弟院校，為其他院校提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境，滿足他們的實(shí)踐需求［9］。(3)實(shí)驗(yàn)室可以與企業(yè)合作開展社會實(shí)踐培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證培訓(xùn)，為社會培養(yǎng)中高級網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員，實(shí)現(xiàn)有效的投資回報。