高職院校計算網絡專業(yè)實驗室建設方案研究

摘 要：高職院校是培養(yǎng)應用型人才的重要基地，隨著信息產業(yè)的迅猛發(fā)展，以及各行各業(yè)對高素質網絡技術人才需求的與日俱增，迫切的需要建立一個適應當今網絡技術高速發(fā)展的，兼顧教學和科研的現代化的計算機網絡技術專業(yè)實驗室。

關鍵詞： 高職院校；計算機網絡；實驗室建設；實驗室布局

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.243

1 建設計算機網絡專業(yè)實驗室的意義

1.1 可以提高師生的動手能力

網絡專業(yè)實驗室模擬并提供了真實的網絡應用環(huán)境，從最基礎的網絡線纜制作、網絡組建、網絡配置、網絡調試，再到較為復雜的多功能網絡的綜合設計運用，可以使師生真實、全面、直觀的掌握各種網絡設備的使用，開拓師生的思路和眼界，提高教師的教學水平和質量，強化學生對所學知識的理解，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型的技術人才。

1.2 可以促進高職院校產學研結合

通過實踐性教學和網絡專業(yè)實驗室的各項設備，可以提高教師自身的實踐教學水平。借助網絡專業(yè)實驗室提供的實驗條件，可以搭建各種復雜的網絡，有利于教師科研水平的提升。同時，先進的專業(yè)實驗條件可以為社會上網絡技術人員提供培訓，而培訓的受益可為網絡專業(yè)實驗設備更新和維護提供經費上的保證。

2 計算機網絡專業(yè)實驗室的整體方案設計

2.1 實驗室的建設目標

2.1.1 兼容性

網絡專業(yè)實驗室選用的產品必須對思科、華為3com、神州數碼、深信服、銳捷等主流廠商的網絡產品具有很好的兼容性，選用的實驗設備不僅要從功能特性以及所支持的網絡協(xié)議上能夠兼容，而且要求調試方式、操作流程上也必須有良好的兼容性。這樣，確保了學生能夠結合實踐操作的同時，快速掌握主流廠商設備的調試命令，增強了學生以后走出校門后的動手能力和自信心。

2.1.2 可擴展性

網絡專業(yè)實驗室選用的實驗設備還必須考慮到對今后網絡新技術和新產品的可擴展性和支持能力。一方面，實驗設備和軟件不僅能夠適應目前的實驗教學的需求；另一方面，要求對于以后出現的新技術，新發(fā)展產生的需求也能夠通過設備固件和軟件升級的方式來達到。采用模塊化的分組建設，以利于擴展，可以保證與高職院校計算機科學技術等相關專業(yè)的教學、科研緊密接軌。

2.1.3 可管理性

網絡專業(yè)實驗室的每個分組必須由教師端的網絡實驗臺進行遠程監(jiān)控，教師可以通過管理端軟件監(jiān)管整個實驗室，以使整個實驗場面整齊有序。

2.2 實驗室的設計布局

網絡專業(yè)實驗室推薦采島式布局，島式布局是目前比較流行的實驗室布局方式，島式布局實驗臺因實驗人員可在四周自由走動，交通面積較大，便于實驗操作和寧靜疏散。每個實驗組由最多8個學生形成為一個實驗島。實驗室的網絡主干區(qū)域的布線推薦采用透明的強化玻璃做地板，實驗室后面的機柜也應該采用透明面板。這樣，其中的配線架，理線架等的布置，可以讓學生清楚看到規(guī)范的布線方法和設備布局，有利于學生的實操和今后就業(yè)的需要。

實驗室推薦布局如圖1所示。

3 計算機網絡專業(yè)實驗室的技術選型

3.1 基于DC技術的網絡專業(yè)實驗室介紹

DC（神州數碼）網絡專業(yè)實驗室主要面向中、高職師生教學，內容包括基礎性計算機網絡實驗教學，以及基礎的網絡技術培訓。其實驗室采用專業(yè)的串口服務器CCM（Configure Control Module，調試控制模塊）作為每個實驗組的控制的核心設備，如圖2所示。通過CCM上的網絡接口可以將各個實驗小組連接到實驗室控制中心的交換機上，互聯成一個大規(guī)模、整體化的實驗室。實驗室管理系統(tǒng)使用LinkManager Netcollege軟件，該軟件是基于Web管理方式的實驗室管理軟件，用于管理實驗設備、實驗教學演示等功能，并具備“一鍵恢復”、“端口模擬”、“設備共享”、“系統(tǒng)運維”、“實時統(tǒng)計”等功能。

3.2 DC網絡專業(yè)實驗室的設備選用及實驗推薦

DC網絡實驗設備具有很強的行業(yè)代表性，其操作步驟、調試方式和市面上主流的網絡設備（例如，思科）具有良好的兼容性。但是，網絡實驗室并不是真正的大、中型網絡，不需要高性能的路由、交換設備，只要能滿足基本路由交換實驗就可以。因此，可以選用DC系列較為低端的設備，以使學校的投資達到較高的性價比，設備選用如圖3所示。

推薦的實驗包括：網絡線纜的制作、交換機的配置模式、交換機命令行界面的調試技巧、交換機恢復出廠設置及其基本配置、使用telnet方式管理交換機、使用Web方式管理交換機、交換機系統(tǒng)升級和配置文件還原、交換機 BootROM 下的升級配置、交換機堆疊實驗、交換機 VLAN 劃分實驗跨交換機相同VLAN間通信、公用端口實驗、私有VLAN實驗、交換機端口與 MAC 綁定、配置MAC地址表實現Mac地址綁定與過濾、交換機MAC與IP的綁定、生成樹實驗、交換機鏈路聚合、交換機端口鏡像、IEEE802.1X 的端口認證實驗、認識路由器和多層交換機、多層交換機 VLAN 的劃分和 VLAN 間路由、交換機單向訪問控制的實現、交換機 DHCP 服務器的配置、交換機 DHCP 中繼功能的配置、交換機 HSRP 實驗交換機、VRRP 實驗交換機組播、PIM-DM 實驗、交換機組播、DVMRP 實驗、使用多層交換機實現二層交換機 VLAN 之間的路由、靜態(tài)路由實驗、RIP 動態(tài)路由、OSPF 動態(tài)路由、標準 ACL 實驗、擴展 ACL 實驗、使用 ACL 過濾特定病毒報文、防火墻的部署與配置、NAT實驗。

3.3 DC網絡專業(yè)實驗室方案的優(yōu)點

3.3.1 經濟適用性

網絡實驗室的設備不僅非常昂貴，而且院校的建設的經費也比較有限，單憑院校自身的力量建設一個功能完備、技術先進的網絡實驗室是非常困難的。網絡實驗室的建設可以考慮采取與設備提供方共建的方式來購入設備和相關軟件。通過與DC公司共建網絡學院的方式、并采用面向社會展開培訓的方式可以使該方案具有良好的性價比。

3.3.2 技術完備性

該專業(yè)實驗室建設方案能夠涵蓋中、高職教育不同層面的網絡實驗內容，并為網絡基礎實驗與綜合性網絡應用實驗提供了統(tǒng)一的綜合業(yè)務模擬平臺，能夠模擬和分析各種不同類型的網絡應用業(yè)務，具有良好的技術完備性。能夠完全滿足3～5年內的中、高職師生、計算機網絡實驗和網絡技術培訓的需要。

3.3.3 技術先進性

該網絡專業(yè)實驗室選用目前最先進的網絡設備和管理軟件，使實驗室具備跟進網絡新技術的條件，通過共建實驗室可以同設備廠商進行廣泛而深層次的合作，可以把最新的網絡技術引入實驗室，并納入到實驗教學中。為達到集中管理的目的，網絡實驗平臺支持虛擬化管理，并可與骨干網絡、路由器和局域網交換機配合，使整個實驗過程可以進行遠程監(jiān)管。

4 結語

高職院校建設計算機網絡專業(yè)實驗室，可以改善高職院校的辦學條件，促進計算機網絡專業(yè)的教學實驗和科研水平，增強畢業(yè)生的求職競爭力。另一方面也要認識到，建設優(yōu)秀的網絡專業(yè)實驗室也依賴于先進的實驗設備和教師的實驗技術。隨著網絡技術的迅速發(fā)展，社會對高素質網絡專業(yè)技術人才的需求也將不斷增長，網絡專業(yè)實驗室設備和實驗方法也應當與時俱進的更新與換代。

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作者簡介：陳棟（1981-），男，江蘇連云港人，碩士，講師，網絡工程師，主要從事計算機類課程教學及網絡技術工作。endprint