網絡管理實驗教學模式研究

■陜西 李曉婷 趙洪鋼 孟進 趙海燕

隨著網絡規模及應用領域不斷擴大，網絡新技術、新業務、新系統也不斷融合，如何管好網絡確保網絡高效運行變得日益重要，對高水平網絡管理人才的需求也是與日俱增，這對軍隊院校開展網絡管理專業教學與訓練提出了更高要求。

網絡管理課程旨在培養懂原理、精技能、強管理的網絡管理人才，這就要求我們在網絡管理實驗教學方面下功夫，改變當前實裝設備不足導致的訓練效果不佳的問題。

半實物仿真是一種利用虛擬仿真技術，將虛擬的網絡設備與真實的網絡設備互聯互通，從而形成一個整體的網絡。這種技術在網絡管理實驗教學中還應用較少。

因此，筆者采用這種實裝設備與虛擬設備互連組成半實物網絡的方式，為網絡管理實驗教學提供可擴展、靈活組網的實驗平臺，培養高水平、具備崗位任職能力的網絡管理人才。

在網絡管理中開展半實物網絡教學的優越性

網絡管理課程是一門實踐性很強的課程，只有通過大量實驗才能讓學員掌握裝備操作技能，具備網絡管理的能力。但目前，網絡管理課程在實踐教學中存在實裝設備不足、學員操作設備互相干擾等問題。

當前主要的解決方案是利用軟件模擬網絡設備，通過讓學員操作虛擬設備來完成網絡管理實踐訓練，這種方案可以很好地解決設備不足、互相干擾的問題，但仍然存在虛擬設備配置與實裝有差異、虛擬設備與實裝設備連通不暢、虛擬設備管理信息獲取難等問題，影響學員網絡管理實踐水平與崗位任職能力的提升。而采用半實物仿真技術，在網絡管理中開展半實物網絡教學具有較強的優越性。

一是能真實再現戰時或演習場景。通過虛擬設備可以有效地解決實裝設備不足、復雜組網環境難以呈現的問題。而半實物網絡構建虛擬設備與實裝設備一張網，可以提供近似真實的網絡環境，使學員直觀體驗網絡管理過程中出現的狀況，為崗位任職打下堅實基礎。

二是能實現學員自由組網并管網。在半實物網絡環境下，學員可以利用虛擬設備自由組網，并通過智能網絡管理系統管理自己的網絡，這樣就避免了學員管理實裝設備時互相干擾的情況，學員可以大膽操作設備進行訓練，而不用擔心誤操作對實裝網絡運行的影響。同時，學員之間還可以互相管理自組網設備，形成更復雜的網絡環境。

三是便于復雜網絡管理實驗課程的開設。在實裝網絡環境下開展高階網絡管理實驗教學時，受限于核心實裝設備的數量，學員實驗時往往要分組且分批進行，影響了課程的進度與學員訓練的課時，訓練效果大打折扣。而在半實物網絡環境下，學員可操作設備大大增多，且與實裝網絡互連，便于實驗結果的驗證。

在網絡管理中開展半實物網絡教學，徹底打破了空間和時間的限制，能有效促進學員的學習效率，提高網絡管理實驗教學的教學效果，提高學員的網絡綜合管理能力。

基于半實物網絡的網絡管理實驗教學模式

網絡管理實驗教學的核心目標就是要求學員能熟練運用智能網絡管理系統管理與維護網絡設備，具備較全面的網絡綜合管理能力。本文提出的基于半實物網絡的網絡管理實驗教學模式主要包括三個步驟：

第一，根據訓練背景規劃并設計半實物被管網絡；

第二，典型網絡管理實驗設計；

第三，實驗教學與考核的組織與實施。

1.根據訓練背景規劃并設計半實物被管網絡

首先，詳細了解網絡管理機構所管轄網絡的部隊編制、裝備和日常主要訓練任務，并了解重大任務保障或演練中對網絡管理的特殊需求；其次，了解網絡管理分隊日常值勤維護訓練的要求、內容以及他們在日常訓練中遇到的主要問題。根據上述情況，選擇合適的仿真軟件與智能網絡管理系統，確定半實物網絡的組成，設計并搭建半實物被管網絡。

2.典型網絡管理實驗設計

半實物網絡環境搭建完畢后，可組織學員開展網絡設備發現與添加、網絡拓撲監測與管理、網絡性能監測、網絡設備性能測量與管理、網絡設備故障監測與排除等網絡管理值勤維護訓練任務。

根據具體實驗要求，通過在虛擬設備上增加FTP、Web 服務器等方式，設計半實物網絡中虛擬網絡與實裝網絡的數據交互，并通過wireshark 等報文捕獲軟件詳細查看數據交互過程，以此設計網絡管理實驗。

采用“實戰任務”驅動式教學方法，設計以若干“實戰任務”為導向的網管值勤維護任務。通過完成一次實戰任務，引導學生有目的、有方向、高效率的學習。

3.實驗教學與考核的組織與實施

圖1 iMC 生成的半實物演習網絡拓撲

按照學員操作互不干擾的原則，組織網絡管理實驗教學與考核。在實驗環節，為減少系統操作沖突，創建虛擬iMC 系統，將學員分組，以小組為單位完成實驗任務。由組長下達任務要求，分配具體任務，小組成員協同完成實驗任務。在考核環節，為確保所有學員能同時考核，每名學員獨自使用1臺iMC 系統。從虛擬網絡搭建、iMC 系統操作、網絡管理任務完成情況等多方面對學員進行考核。

4.基于半實物網絡的網絡管理實驗教學模式應用

本文以某通信團網管分隊值勤維護任務為例，描述了基于半實物網絡的網絡管理實驗教學模式應用過程及其效果。某通信團XX 演習任務背景如下：我網管中心接上級命令，根據《××演習通信保障方案》，保障通信網高效穩定運行、及時發現并處理網絡故障，現要求我網管分隊在X 時X 分，完成網絡的搭建與維護。

表1 網絡管理實戰任務設計

根據演習網絡拓撲圖，讓學員采用VMware 虛擬機+H3C iMC 網絡管理系統+eNSP 模擬器+實裝設備的方式，以實裝設備搭建團部骨干網以及一、二、三營網絡，以虛擬設備搭建四、五營網絡，組成半實物被管網絡。

為確保半實物網絡所有設備IP 不沖突，虛擬網絡搭建規則如下：學員創建的虛擬網絡網絡號范圍由該學員PC 機IP 地址最后一位決定；虛擬網絡與實裝網絡連接的邊界路由器IP 設置在192.168.5.0/24 網段，且該邊界路由器的IP 最后一位必須設置成學員PC 機IP 的最后一位+100。按以上規則搭建半實物網絡并在iMC 系統中生成全網全網拓撲圖，如圖1 所示為iMC 系統生成的網絡拓撲。

根據任務背景對網管任務進行分解，具體任務如表1所示。

表2 網絡管理實戰任務要求

以“監控骨干網設備并測試各營設備性能”子任務為例，具體任務要求如表2所示。

將學員分組，3 人一組，組長負責團級骨干網絡的管理與維護，組員負責營級網絡的管理與維護。任務開始后，由組長分配具體任務，按任務要求協同完成實驗任務。