財經類高校綜合網絡實驗室創建及模塊設計

　　[摘要]本文就財經類高校綜合網絡實驗室的硬件規劃和實驗模塊設計進行詳細論述，使學生學習計算機網絡相關課程后能掌握網絡設備的結構、功能和使用方法，并動手進行必要的網絡設計、網絡組建和網絡應用的實驗，培養學生獨立科研能力和動手能力，培養高素質人才。
　　[關鍵詞]計算機網絡；實驗室；層次化；模塊化；實驗項目
　　[中圖分類號]G64[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432（2012）40-0129-02
　　計算機網絡在社會各個領域的廣泛應用，深刻地改變著人們的生活習慣和生活方式，高等學校中除了信息類專業開設了網絡課程外，一些文科專業也在紛紛開設網絡應用類課程。而計算機網絡類課程應用性、實踐性很強，如何開展實驗教學課程體系、內容、方法的研究，規范實驗教學，建立與理論教學改革相協調的實驗教學體系，提供齊備的實驗環境，保證和提高實驗教學質量，滿足不同專業不同層次的學習需要，是值得探討和研究的問題。對綜合網絡實驗環境創建的主要內容體現在以下幾個方面：
　　1綜合網絡實驗體系規劃
　　經過對財經類高校綜合網絡實驗環境建設環境進行客觀分析，提出層次化、模塊化、差異化綜合建設網絡實驗環境的規劃策略。將財經類高校的網絡實驗環境的教學實驗在總體上分為面向網絡教學、面向實習基地、面向網絡研究三個層面；在課程實驗上分為面向計算機科學與技術、信息管理與信息系統和電子商務、非信息類專業三個網絡教學模塊及以網絡為平臺的其他課程實驗模塊；在建設規劃上分為網絡硬件環境建設和軟件實驗項目設計。
　　面向教學和實習基地的網絡實驗在設計上偏重驗證性、設計性和綜合性，實驗室提供真實的網絡環境，學生親自搭建網絡、親自動手調試、配置網絡，從而讓學生直觀、全方位了解各種網絡設備和應用環境，真正加深對網絡原理、協議、標準的認識，通過在綜合網絡實驗環境中的學習和實踐，真正提高學生的網絡技能和實戰能力，這些都會成為他們在將來的就業競爭中非常明顯的優勢。
　　面向研究的網絡為教師和研究人員提供了科研的環境，通過在專業的綜合網絡實驗環境中進行各種前沿的研究性實驗，教師及其他研究人員跟蹤先進網絡和通信技術，開闊思路和眼界，不僅可以提高科研水平，還可以豐富教學內容，提高教學質量。
　　面向信息類專業的計算機網絡技術、計算機網絡通信原理、組網技術及網絡安全技術類課程教學注重網絡環境的搭建、協議軟件的驗證等建網實驗，而其他非信息類專業的相關課程的教學注重網絡平臺的應用實驗。
　　2網絡實驗室綜合功能
　　2.1網絡實驗功能
　　為信息類和非信息類專業學習計算機網絡提供方便的并且能與課程及當前應用相應的實驗，能夠滿足學習網絡課程的不同專業學生對不同實驗難度實驗的要求。通過讓學生在學習理論知識的基礎上，動手進行網絡組建和網絡應用的實驗，培養學生的獨立科研和動手能力。
　　2.2多媒體演示功能
　　在實驗室內配備投影儀，教師可以方便對交換機、路由器、遠程訪問單元網絡設備及對配置進行現場演示，使講課、參觀、演示、實驗等均可在實驗室內進行，既為教師授課提供了方便，又加深了學生的印象，提高了教學效果。
　　2.3網絡應用實驗功能
　　在實驗室設計和實驗設計上，充分考慮到很多專業課程以計算機網絡為平臺的需要和網絡實驗室的特殊性，實現在進行網絡實驗的同時，也能進行其他以網絡為平臺的實驗，如數據庫實驗、管理信息系統、網絡營銷、電子商務等課程實驗，從而達到實驗設備的共享。
　　2.4研究實驗功能
　　由于在實驗室內配備了較為先進的網絡設備，這就為教師進行科學研究和創新實驗提供了必要的環境和條件，如視頻并發處理測試、網絡存儲實驗、網絡軟件測試等。教師和研究生可利用該網絡實驗室進行一些相關的研究，充分發揮設備的利用率。
　　3綜合網絡實驗室結構設計
　　財經類高校綜合網絡實驗環境解決方案采用分區布局，分期建設。全部實驗區分六部分：路由交換分組實驗區、無線網實驗區、安全防護實驗區、視訊會議實驗區、統一通信實驗區和IP SAN存儲實驗區。第一期工程實現路由交換分組實驗、無線局域網實驗、安全防護實驗。
　　分組實驗采用實驗臺的概念，整個實驗室是由1組教師實驗控制臺和幾組學生實驗臺構成。每個實驗臺就是一個教學模塊，每組六臺電腦，一臺二層交換機、一臺三層交換機和一臺IPV6路由器，可完成基本的組網實驗和網絡協議原理實驗，組路由器都連在核心路由器，組與組之間可合作完成大型網絡實驗。分組設備跳線分布在各組實驗桌面，學生通過每個實驗臺的相應跳線口登錄到試驗設備上做實驗，這樣方便學生的實驗操作，這是業內現在比較先進的實驗模式。
　　采用實驗臺后，學生做實驗時不再需要直接對設備進行插拔配置線操作，不僅最大限度地保護了網絡設備的console口；同時把學生的精力集中到如何配置設備的關鍵內容上。而且，教師實驗臺的設計使得教師在教師機上即可登錄到學生實驗的設備上，指導、檢查學生實驗的過程和結果，還可以進行實驗演示，這樣一位老師可以輕松管理多組實驗，節約了寶貴的師資資源，進一步提高了教學實驗的效率，取得了顯著教學效果。
　　4實驗項目設計
　　高等院校各專業計算機網絡相關課程是實踐性很強的課程，實驗環節在教學過程中起著重要的作用。通過實驗不僅可以加深學生對原理的理解和掌握，更重要的是培養學生在網絡方面的應用、管理和維護能力，并根據所學知識分析解決網絡應用過程中出現的問題。在設計綜合網絡實驗室實驗項目時分層次、分模塊進行。
　　4.1面向教學的實驗規劃
　　本類實驗包括了計算機科學技術專業、信息管理與信息系統專業、電子商務專業與計算機網絡原理、技術及應用相關的課程實驗。分為以下幾個模塊：
　　（1）網絡原理及組網實驗。計算機網絡原理實驗是基于各種協議標準的，而網絡技術主要是組網技術及網絡互聯技術，因此項目組成員規劃的網絡原理實驗主要包括：STP協議、RSTP協議、MSTP協議、VRRP協議、ACL訪問控制列表、NAT（網絡地址轉換）、、STATIC ROUTE（靜態路由）、RIP協議、OSPF協議、IGMP Snooping協議等，網絡技術實驗主要包括：交換機基礎類實驗（太網交換機的基本配置方法、以太網交換機上常用的配置命令、VLAN的基本配置方法、VLAN Routing的基本配置方法、生成樹配置、802.1X認證等）、路由器基礎實驗（路由器的基本配置方法、路由器上的常用配置命令、靜態路由協議和動態路由協議等的配置方法、包過濾核心技術、訪問控制列表應用、地址轉換的應用和配置）、無線網實驗，在此基礎上，可以完成大型局域網組網、網絡互聯、廣域網接入等實驗。
　　（2）網絡安全實驗。網絡安全技術主要需要解決兩個基本問題：網絡應該只為其合法用戶提供規定范圍之內的數據傳輸服務；網絡應該能夠保障它正在傳輸的信息的安全。對于前者，主要是網絡接入認證技術以及數據過濾技術；對于后者主要是指信息保護技術。網絡安全技術實驗模塊主要包括用于驗證授權和計費的AAA技術、用于報文過濾的防火墻技術、用于地址隱藏的地址轉換技術、用于提供私有傳輸服務的VPN技術和用于信息保護的IPSEC技術實驗。
　　（3）網絡管理實驗。隨著網絡規模的增大和網絡中設備種類的日益增多，為有效地保證網絡中設備可靠運行，使得網絡性能達到用戶的滿意程度，需要對大量的網絡信息進行管理。網絡管理系統由一組軟件組成，基本功能包括：故障管理、配置管理、安全管理、性能管理和計費管理。網絡管理實驗包括：網絡的規劃、設計、操作運行、管理、監視、分析、控制、評估等。
　　（4）網絡應用實驗。在實驗室設計和實驗設計上，應充分考慮到普通計算機實驗室的需要和綜合網絡實驗環境的特殊性，實現既可以進行網絡實驗，也能進行其他的實驗，如電子商務技術實驗、網絡營銷實驗、數據庫系統實驗、Java程序設計實驗、管理信息系統實驗等，這些實驗均以網絡為實驗平臺，網絡性能的好壞、網絡系統的可靠性是這些實驗成功的保證，同時綜合網絡實驗室可以達到實驗設備共享提高設備利用率的目的。
　　4.2面向實習基地的實驗規劃
　　本類實驗包括了計算機科學技術專業、信息管理與信息系統專業、電子商務專業與計算機網絡原理、技術及應用相關的課程設計及畢業設計。分為以下幾個模塊：
　　（1）網絡工程。學生可以結合企業實際業務模擬企業網的組建，企業網模擬實驗是綜合實驗，是對計算機網絡課程中所學重要知識的總結和掌握程度的檢驗，同時通過大型的實驗可以加強學生對理論知識的理解，可以提高學生的動手能力和綜合運用所學知識解決實際問題的能力。
　　（2）系統開發。計算機科學與技術、信息管理與信息系統專業的學生在畢業設計或畢業實習階段的題目是系統開發，而系統開發的硬件環境是計算機網絡，所以計算機網絡規劃是系統設計與開發的基礎。通過對系統的需求分析規劃系統的網絡環境、設計拓撲結構、進行技術設備選型、搭建系統硬件環境，在此基礎上進行代碼設計、程序調試、最終實現系統功能。
　　4.3面向科研的實驗規劃
　　實驗室可為教師和研究生進行研究提供必要的環境和條件，從而可作為科學研究基地，充分發揮設備的利用率。此類實驗包括：服務器群集實驗、分布式處理實驗、IP存儲技術實驗、網絡技術研究實驗、3G通信實驗等。
　　參考文獻：
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