網絡工程路由交換技術實驗室體系設計研究

摘 要：本文基于多年的教學研究及工作經驗，分析了網絡工程專業路由交換實驗平臺建設的必要性，并著重闡述了網絡工程路由交換技術實驗室體系建設的可行性方案和軟，硬件資源構成。實踐證明路由交換技術專業實驗室的建設對網絡工程學科專業的課程設計，學科競賽賽前培訓，學生應用能力培養都具有一定的指導意義。

關鍵詞：網絡工程;路由交換;實驗室建設

1.網絡工程路由交換實驗室建設的必要性

路由交換技術作為網絡工程學科最基礎最核心的技術手段，全面介紹網絡數據交換過程的基本技術，其內容包括接口與管理配置、IP特性配置、廣域網配置、網絡信息安全配置、動態路由協議配置、交換機、虛擬局域網、生成樹協議、VLAN干道協議等。在路由交換技術的理論教學中，高校均以項目任務為載體，便于學生形成路由交換技術的整體概念，提高教學效果。正是由于路由交換技術課程是以項目任務為載體的新工科學科，更是需要以實驗為主體的實踐環節來配合，實踐環節的順利實施對學生動手能力的提高以及工程項目解決方案的實施掌握起著決定性的作用。高校建立路由交換技術實驗室是著手培養符合時代要求的網絡工程人才的重要基礎[1]。

2.網絡工程路由交換技術實驗室建設任務

設立路由交換方向教學實驗平臺，探索開放型管理機制，在促進大學校內各單位相關“科研、教學、產業”的融合與發展的同時，充分提高計算資源的利用率。

（1）建立健全設備和資源的開放共享機制，形成開放式的共享平臺，以供學校教學、科研工作共享。

（2）建立網絡工程科研與教學機制，探索新工科科研、教學管理模式的創新。

（3）建立融合主流ICT企業產品和工程應用案例的教學實驗平臺。

路由交換教學實驗平臺建設，落實以學生為中心的理念，加強學生對網絡基礎理論和基本原理理解，增強師生互動，改革教學方法和考核方式，形成以學生為中心的工程教育模式。深化人才培養模式改革，著力培養學生實踐動手能力和科技創新能力。由此可見，我院路由交換教學實驗平臺建設在培養學生的實踐能力、研究能力、創新能力和綜合素質等方面有著其他教學環節所不能替代的獨特作用。該平臺的建設對學生參加華為ICT競賽等專業競賽提供了有力的技術實踐環境支撐[2]。

3.網絡工程路由交換技術實驗室體系建設方案

3.1實驗室教學內容設計

實驗項目分交換技術實驗和路由技術實驗兩大塊，交換設計性實驗包括：1）交換網絡，2）VLAN技術，3）生成樹協議。路由設計性實驗包括：1）靜態路由，2）動態路由，3）單區域OSPF，4）多區域OSPF。綜合型實驗包括VALN間路由。

實驗教學中積極開展網絡工程技術應用教學與科研合作，倡導工程型、應用型人才培養理念，培養具有創新精神和工程實踐能力的行業人才。

3.2實驗室硬件條件建設

實驗室以工程化網絡環境為基礎，配置高性能機架式計算管理及存儲設備、集群機架式萬兆交換設備、網絡交換設備、終端教學機、網絡布線等。能夠融合國內外主流網絡設備廠商的產品和仿真平臺，開展涉及存儲技術，路由交換技術等相關網絡主流技術的實驗實訓課程。

其中實驗室配置路由器具體性能指標如下：3個GE WAN（1GE Combo）口，2個USB口，4個SIC，2個 WSIC，1個DSP插槽，配150W交流電源。三層交換機具體性能指標如下：28個10/100/1000Base-T以太網端口，4個復用的千兆Combo SFP，4個萬兆SFP+，單子卡槽位，PoE+，配1個500W交流電源。二層交換機具體性能指標如下：24個10/100Base-TX以太網端口，4個千兆SFP，2個復用的10/100/1000Base-T以太網端口Combo，PoE+，配500W電源。

3.3實驗技術研究

實驗采用實踐教學與工程項目相結合的方式，實驗技術融合國內外主流網絡設備廠商的產品和仿真平臺，在設備上布置最先進的儀器設備，能夠國產化的儀器設備充分進行國產替代。

3.4實驗隊伍建設

不斷提升實驗技術隊伍業務水平，鼓勵隊伍成員去深造學習及出國訪問交流，組織隊伍參加華為ICT學院等相關技能培訓，隊伍骨干經常去兄弟院校參觀學習交流，學習別人實驗教學優秀的經驗，努力為實驗教學正常開展提高條件保障。

3.5開放服務功能

網絡交換路由實驗室還可以承擔其他學院和其他專業的計算機網絡、網絡工程設計與系統集成、大數據技術基礎、等多項開放實驗項目，提供各項開放實驗項目的硬件環境、軟件環境、共享相關網絡工程基礎課程內容和工程項目案例資源。

4.結語

總而言之，網絡工程專業路由交換教學實驗平臺建設更好地構建網絡工程學生完整的網絡知識結構體系，使學生更進一步正確理解路由交換數據的知識概念和基本原理，快速消化掌握教學內容及重難點知識。通過在路由交換教學實驗平臺的實踐過程中，學生可將理論與實踐相結合，憨實基礎，大大提高學習效率。學生也能通過不斷實驗，開拓思維，努力創新，并通過實驗驗證自己創新的可行性，為教學提供強有力的支持。同時，教師也可以根據路由交換教學實驗平臺向學生介紹學科基礎和前沿，積極探索多種教學手段、提高課程興趣度和學生的接收程度。

參考文獻

[1]馬傳峰.實驗室教學改革的探索與思考[J].實驗室研究與探索，2012，31（9）.

[2]羅曉青.綜合性實驗教學改革探索[J].實驗科學與技術，2008，6（8）.

作者簡介：

許平（1978-），男，江漢大學，副教授，研究方向：計算機網絡，軟件工程。

基金項目：湖北省建設科技計劃項目（鄂建文〔2014〕54號）