陳俊健

［摘要］在高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)工程課程既是高等院校教學(xué)體系中的基礎(chǔ)課和主干課程之一，也是一門(mén)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和應(yīng)用性的專(zhuān)業(yè)課程。該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是課堂理論教學(xué)的深化，而且對(duì)于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力也起著決定性的作用。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，本文結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)方式等方面進(jìn)行了一些探討。

［關(guān)鍵詞］網(wǎng)絡(luò)工程；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

［中圖分類(lèi)號(hào)］TB-01 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ Ａ ［文章編號(hào)］ １００９ — ２２３４（２０１２）０４ — ０194 — ０2

1 引言

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展已成為承載信息經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的高效平臺(tái), 從而也帶來(lái)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才需求量的不斷增長(zhǎng)。然而，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的培養(yǎng)依賴于一定的辦學(xué)環(huán)境和優(yōu)良的師資條件〔1〕。嚴(yán)格的課程管理、優(yōu)質(zhì)的課程資源和合理的人才培養(yǎng)方案固然是辦好網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的前提條件, 但網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也非常緊迫和重要〔2〕。

我校網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)自開(kāi)辦以來(lái)取得了一些成績(jī)，但網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度相比還比較滯后。一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要考慮到許多方面，其中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃和軟性教學(xué)服務(wù)為最重要的環(huán)節(jié)。

學(xué)校結(jié)合本專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況和其它學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r，將特色和創(chuàng)新作為網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)。于2011年建立了全新的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室，希望它不僅成為人才培養(yǎng)的搖籃，而且成為任課教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展及科研工作的重要基地。

2 網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)整體框架分4橫1縱。4個(gè)橫向?qū)哟蜗嗷リP(guān)聯(lián)，分別為上層提供服務(wù)，形成橫向?qū)哟侮P(guān)聯(lián)，為整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)示范性學(xué)科建設(shè)的整體部份。1縱關(guān)聯(lián)4個(gè)橫向?qū)哟谓ㄔO(shè)，為實(shí)驗(yàn)室日常運(yùn)維管理，它是保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)室順利開(kāi)展、高效利用的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主要目標(biāo)是：

（1）滿足學(xué)校人才輸出的需要。基于學(xué)生個(gè)性、能力區(qū)別，高等院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才輸出基本為設(shè)計(jì)咨詢?nèi)藛T、項(xiàng)目實(shí)施人員、網(wǎng)絡(luò)管理人員、業(yè)務(wù)銷(xiāo)售、商務(wù)助理等幾類(lèi)〔3〕。實(shí)驗(yàn)室建成后整體上可為以上幾類(lèi)輸出人才提供教學(xué)、設(shè)備實(shí)操、項(xiàng)目演練、技能訓(xùn)練，以及為學(xué)生提供專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)服務(wù)，以增強(qiáng)個(gè)人專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力。

（2）滿足學(xué)校建立多樣化實(shí)驗(yàn)環(huán)境的需要?？紤]到IT行業(yè)正按行業(yè)細(xì)分性發(fā)展，各行業(yè)對(duì)人才的行業(yè)理解能力日益突出。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要滿足學(xué)校相關(guān)學(xué)科的需要，從教學(xué)體系到硬件設(shè)備可模擬行業(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)〔4〕。如金融、政務(wù)、電子商務(wù)、企業(yè)信息化等行業(yè)實(shí)驗(yàn)，打造行業(yè)技術(shù)突出的專(zhuān)業(yè)化精細(xì)人才。同時(shí)，提供標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)接口，學(xué)科可引入配套的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行整體信息化的設(shè)計(jì)與項(xiàng)目演練，打造應(yīng)用細(xì)分化實(shí)驗(yàn)，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)僅限于網(wǎng)絡(luò)層和系統(tǒng)層的應(yīng)用局限〔5〕。

（3）滿足專(zhuān)業(yè)教師學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)、從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要。除了引入傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的交換、路由、安全等技術(shù)外，網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室還引入3G、數(shù)據(jù)中心、云虛擬化等前沿技術(shù)實(shí)驗(yàn)。一方面可以為精英式學(xué)生、學(xué)校教師提供前沿技術(shù)學(xué)習(xí)了解、專(zhuān)研的平臺(tái)條件，同時(shí)，也為引入完善的行業(yè)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)提供了如3G接入，數(shù)據(jù)中心、信息安全設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)支撐平臺(tái)，使實(shí)驗(yàn)中心有條件模擬全面的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（4）滿足實(shí)習(xí)基地建設(shè)的需要。為了使網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)科能正常高效開(kāi)展起來(lái)，學(xué)校學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)中，提供認(rèn)證、雙師培訓(xùn)、置換教材、技能競(jìng)賽、行業(yè)實(shí)驗(yàn)等服務(wù)，配合學(xué)校進(jìn)行精英式教學(xué)課程、人才培養(yǎng)建設(shè)。同時(shí)提升建設(shè)效率，在短時(shí)間內(nèi)即有明顯、創(chuàng)新的發(fā)展提升。同時(shí)加緊建設(shè)底層的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備，完全采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，技術(shù)全面、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

3 網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃

如圖1所示，本實(shí)驗(yàn)室共分為5個(gè)部份：連接區(qū)、教學(xué)管理區(qū)、學(xué)生區(qū)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)、出口區(qū)。

（1）連接區(qū)。負(fù)責(zé)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)室各區(qū)域互聯(lián)，融合成有機(jī)的一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，遠(yuǎn)程操作管理。

（2）教學(xué)管理區(qū)。教師及管理員對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室資源、實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行統(tǒng)一分配、管理。

（3）學(xué)生區(qū)。參加實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生區(qū)域。

（4）教學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)設(shè)備放置、連接、仿真區(qū)域。

（5）出口區(qū)。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)出口區(qū)互聯(lián)到校園網(wǎng)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)學(xué)生可訪問(wèn)教育網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)資源，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)室資源對(duì)外開(kāi)放，進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)。

學(xué)校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的基本配置為7組標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可完成網(wǎng)絡(luò)交換及路由方面的全部實(shí)驗(yàn)。在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)構(gòu)架，擴(kuò)展功能實(shí)驗(yàn)設(shè)備，建立細(xì)分型功能實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)。

學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室建成后，應(yīng)當(dāng)滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）能夠與行業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備在統(tǒng)一管理下聯(lián)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)拓?fù)涔芾砉δ莒`活搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境；

（2）可以提供多種網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)環(huán)境、行業(yè)特色業(yè)務(wù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能夠與其他設(shè)備配合模擬真實(shí)行業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；

（3）提供靈活可靠的管理方式，所有設(shè)備管理信息、拓?fù)湫畔⒖梢钥旖莞咝У慕y(tǒng)一進(jìn)行配置管理；

（4）完善的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)功能，全部實(shí)驗(yàn)室本地進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)均可通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)完成，提高實(shí)驗(yàn)室利用效率。

4 網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室教學(xué)規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室采用RG-CVM1000銳捷云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獨(dú)特的虛擬化技術(shù)能使設(shè)備將硬件性能發(fā)揮到最佳，并能夠完善的支持各種信息安全、應(yīng)用系統(tǒng)的環(huán)境。它為高校的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室提供了高性能、易使用、豐富實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展的解決方案。

RG-CVM1000具有10個(gè)千兆以太網(wǎng)接口，其中8個(gè)以太網(wǎng)接口可以同時(shí)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、外加1個(gè)CONSOLE口和1個(gè)MGT帶外管理口。由于采用先進(jìn)的高性能多核處理器及大容量高速內(nèi)存，可確保產(chǎn)品能夠滿足高性能要求。配置1塊液晶屏、2個(gè)USB口，設(shè)備運(yùn)行信息、設(shè)備配置保存等功能都可以通過(guò)豐富的硬件配置來(lái)完成。

RG-CVM1000銳捷云虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能完成的實(shí)驗(yàn)主要包括以下幾個(gè)部分：

（1）網(wǎng)絡(luò)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

在網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，學(xué)生可以進(jìn)行局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信編程實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議的測(cè)試、lnternet技術(shù)的運(yùn)用及各類(lèi)服務(wù)器的配置等實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，也使學(xué)生在畢業(yè)時(shí)擴(kuò)大了擇業(yè)的范圍，可以從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工程師、網(wǎng)絡(luò)管理員等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類(lèi)職業(yè)，就職于各網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成公司，或成為各種類(lèi)型單位或公司的網(wǎng)絡(luò)管理員，這些對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都是具有現(xiàn)實(shí)意義的〔6〕。

根據(jù)學(xué)校的教學(xué)和課程安排需要，此次學(xué)校建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠提供以下基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：路由器、RIP路由協(xié)議、OSPF路由協(xié)議、廣域網(wǎng)技術(shù)、交換機(jī)接入及安全技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組建與配置、網(wǎng)管軟件RG-SNC等。

（2）網(wǎng)絡(luò)安全保障實(shí)驗(yàn)

網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域已經(jīng)成為一個(gè)綜合、交叉的學(xué)科領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)安全涉及到網(wǎng)絡(luò)通信、信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)等各個(gè)層面，它需要綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、電子電路技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理等諸多學(xué)科的長(zhǎng)期知識(shí)積累和最新研究成果〔7〕。網(wǎng)絡(luò)安全也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到信息基礎(chǔ)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的構(gòu)造、信息系統(tǒng)與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、信息安全的法律法規(guī)、安全管理體系等〔7〕。因此網(wǎng)絡(luò)安全是網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用領(lǐng)域安全防護(hù)問(wèn)題的一門(mén)新興的應(yīng)用學(xué)科。該學(xué)科交叉性多、邊緣性強(qiáng)、應(yīng)用面寬，是一個(gè)龐大的學(xué)科群體系。

根據(jù)學(xué)校的教學(xué)和課程安排需要，可為學(xué)校開(kāi)展的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)提供以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制、網(wǎng)絡(luò)身份識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)的攻防、VPN虛擬專(zhuān)網(wǎng)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的綜合安全規(guī)劃等。

（3）IT運(yùn)維實(shí)驗(yàn)

IT運(yùn)維實(shí)驗(yàn)首先要解決網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膯?wèn)題，它展示了被管理網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況，直觀的為網(wǎng)管人員提供了全網(wǎng)布局情況和設(shè)備運(yùn)行情況〔8〕。學(xué)生可直接查看通過(guò)設(shè)備接入的在線學(xué)生狀態(tài)和信息,包括學(xué)生姓名、學(xué)生IP、交換機(jī)接口、在線時(shí)長(zhǎng)等信息，更加清晰的呈現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)在線學(xué)生狀態(tài)。同時(shí)可分別從設(shè)備角度和軟件的角度對(duì)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備使用的軟件及版本情況進(jìn)行分析，清晰展示當(dāng)前網(wǎng)內(nèi)設(shè)備軟件版本、設(shè)備型號(hào)和安裝數(shù)量，為學(xué)生整體的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供依據(jù)。

5 系統(tǒng)特點(diǎn)及創(chuàng)新之處

（1）支持復(fù)雜多樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境

支持Windows2000、Windows xp、Windows 2003、Ubuntu、FreeBSD、Redhat Linux等豐富的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)置木馬檢測(cè)、系統(tǒng)安全評(píng)估、弱口令破解、數(shù)據(jù)庫(kù)安全、信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

（2）支持學(xué)生根據(jù)需求自定義并快速搭建、創(chuàng)造新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境

目前內(nèi)置系統(tǒng)安全、木馬攻防、DDOS攻防、信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等多種網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)，后續(xù)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展包擴(kuò)展支持信息安全實(shí)驗(yàn)、服務(wù)器實(shí)驗(yàn)、行業(yè)特色應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等更多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)提供環(huán)境設(shè)計(jì)器、應(yīng)用生成器、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)器，幫助學(xué)生快速高效的完成不同應(yīng)用環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)課件生成。

（3）支持搭建真實(shí)行業(yè)特色應(yīng)用實(shí)驗(yàn)環(huán)境

能夠提供多種真實(shí)行業(yè)特色應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)升級(jí)包，提供不同行業(yè)真實(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備，完整模擬真實(shí)行業(yè)學(xué)生業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境。

（4）簡(jiǎn)便、可靠的管理方式

通過(guò)LIMP進(jìn)行統(tǒng)一管理，靈活管理學(xué)生信息及使用權(quán)限，多樣化的課程、實(shí)驗(yàn)管理，滿足學(xué)生不同的管理需要。設(shè)備支持帶外管理的管理方式，管理線路、實(shí)驗(yàn)環(huán)境圖像傳輸線路與實(shí)驗(yàn)線路分開(kāi)，確保在復(fù)雜攻擊環(huán)境條件下不會(huì)對(duì)設(shè)備管理信息的通暢造成影響。同時(shí)設(shè)備自帶有一塊液晶屏，可直觀方便的了解設(shè)備的使用狀況，并可進(jìn)行簡(jiǎn)單配置操作。

（5）完善的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)支持

借助LIMP完善的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)功能，CVM能夠與NTC、LIMP配合形成完善的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)解決方案，大幅提高實(shí)驗(yàn)室利用率；帶外管理的方式保障遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)管理方便可靠。

6 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究對(duì)改善高校辦學(xué)條件、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才具有十分重要的意義。但網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程, 必須堅(jiān)持先進(jìn)性和實(shí)用性原則, 走標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的道路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)與學(xué)生真實(shí)應(yīng)用環(huán)境結(jié)合，培養(yǎng)貼合行業(yè)需求的網(wǎng)絡(luò)人才。

〔參考文獻(xiàn)〕

〔1〕 楊建良.普通高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與設(shè)計(jì)〔J〕.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,（04）.

〔2〕 高振江,趙琳,李楠.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)施過(guò)程研究〔J〕.西安航空技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2008,（09）.

〔3〕 AndrewS.Tanenbanum.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)〔M〕.北京:清華大學(xué)出版社,2004.

〔4〕 張新有.網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)探討〔J〕.計(jì)算機(jī)教育,2006，(01).

〔5〕 堯剛?cè)A.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與優(yōu)化研究〔J〕.科技與生活,2009，(22).

〔6〕 王艷麗,陰國(guó)富.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)優(yōu)化探索〔J〕.現(xiàn)代電子技術(shù),2008，(13)

〔7〕 朱凱杰,陶俊豐.關(guān)于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法的探討〔J〕.遼寧教育行政學(xué)院學(xué)報(bào),2009，(06)

〔8〕 胡志凌.網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究〔J〕.華中師范大學(xué)學(xué)報(bào),2002，（01).

〔責(zé)任編輯：侯慶?！?/p>