梁志勇，臧輝如

(三亞學(xué)院 計(jì)算中心，海南 三亞 572022)

我國(guó)民辦高校建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)也涌現(xiàn)出一大批很具有實(shí)力、科技含量的實(shí)驗(yàn)室。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，使得要培養(yǎng)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、實(shí)用型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才，不僅要系統(tǒng)地掌握扎實(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)，同時(shí)還需要有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，特別是具有一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、組網(wǎng)、開(kāi)發(fā)等的技能。

1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃

1.1 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的基本原則

根據(jù)近些年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，尤其是針對(duì)辦學(xué)理念較為靈活的民辦高校，遵循的原則有以下4 點(diǎn):

(1)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室所選用的設(shè)備應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，特別是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和設(shè)備接口，以保證獲得較好的兼容性。目前市面上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)、路由器等，基本都是以思科、華為、銳捷品牌為主。故在選擇購(gòu)買設(shè)備的時(shí)候，優(yōu)先考慮這些品牌的設(shè)備。

(2)穩(wěn)定性高。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)中選穩(wěn)定性高的設(shè)備。這樣就能保證網(wǎng)絡(luò)具有一定的故障自動(dòng)處理能力，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)處于負(fù)載高的情況下依然能保證有高效率的數(shù)據(jù)處理能力。

(3)方便可擴(kuò)展升級(jí)性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展日新月異，這使得在規(guī)劃建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中，主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)、路由器等設(shè)備要具備一定的可擴(kuò)展升級(jí)能力，這樣既能夠跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的方向，又能最大限度地避免設(shè)備過(guò)快、過(guò)早被淘汰，從而造成不必要的浪費(fèi)。使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備框架能夠隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，不斷地走向完善和成熟，從而提高整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率。

(4)科研性。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室不僅為學(xué)生提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)所，同時(shí)也為高校教師創(chuàng)造了一個(gè)良好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方向的科研環(huán)境。因此，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備較好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，既能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，又能滿足教師科研的需求，還能開(kāi)設(shè)一些較高水平的創(chuàng)新型的綜合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃方案

1.2.1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的總體結(jié)構(gòu)

根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及聯(lián)系到最新網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)，目前交換機(jī)、路由器等設(shè)備以思科、銳捷的設(shè)備為主，且兩者配置的指令基本能夠互相兼容，故網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)規(guī)劃方案采用銳捷公司的方案，三亞學(xué)院網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的總體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1 所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室總體拓?fù)鋱D

在該套方案中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被分成4 個(gè)小組，每個(gè)小組有6 臺(tái)計(jì)算機(jī)，且都是一套相對(duì)完整獨(dú)立的系統(tǒng)，能夠進(jìn)行交換機(jī)、路由器、防火墻、無(wú)線交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)［1］。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)硬件的配置

(1)實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中分三種計(jì)算機(jī):服務(wù)器、學(xué)生機(jī)和教師機(jī)。學(xué)生機(jī)位于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)小組中，配置為當(dāng)前主流的配置，并且具有一定的可擴(kuò)展性。同時(shí)，學(xué)生機(jī)配備有雙網(wǎng)卡，其中一塊網(wǎng)卡起配置設(shè)備作用，一塊網(wǎng)卡起驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果作用。教師機(jī)起操作演示作用，并加裝教學(xué)軟件，可對(duì)學(xué)生機(jī)進(jìn)行控制。服務(wù)器位于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的主機(jī)柜中，配置較為高檔，用于存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)數(shù)據(jù)和提供內(nèi)部的DHCP、郵件、Web、FTP 等服務(wù)。

(2)二層交換機(jī)。要求選用的二層交換機(jī)同時(shí)支持telnet 和console 兩種方式的管理，并且支持SNMP 協(xié)議，具有MAC 地址與端口的綁定、Vlan劃分、配置STP 和RSTP 等功能。

(3)三層交換機(jī)。要求選用的二層交換機(jī)同時(shí)支持telnet 和console 兩種方式的管理，并且支持SNMP 協(xié)議，能配置交換機(jī)的IP 地址、端口隔離、QoS、端口 干路(port trunking)、802.1d 跨 越 樹(shù)(Spanning Tree)以及是RIP、OSPF 協(xié)議等路由協(xié)議。

(4)無(wú)線接入點(diǎn)。隨著無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，所以在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)能提供無(wú)線接入。每試驗(yàn)小組可配備1 塊USB 接口的無(wú)線網(wǎng)卡、1 臺(tái)無(wú)線路由器、2 臺(tái)無(wú)線AP 接入點(diǎn)。

(5)防火墻。在主機(jī)柜配置2－3 臺(tái)高性能的防火墻，既能夠給學(xué)生做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，又能對(duì)其進(jìn)行一定的配置，將外部網(wǎng)絡(luò)與實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一定的隔離，保障網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的安全［2］。

(6)常用工具和必要耗材。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中按照實(shí)驗(yàn)人數(shù)配備一定數(shù)量的網(wǎng)線鉗、打線刀、測(cè)線儀等工具和超五類網(wǎng)線、RJ45 水晶頭等耗材，以供學(xué)生練習(xí)基本的網(wǎng)絡(luò)技能。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)室軟件的選擇

根據(jù)教學(xué)要求和實(shí)際需要，使學(xué)生能夠適應(yīng)多方面的要求，實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)配備各種軟件。如網(wǎng)絡(luò)模擬軟件Cisco Packet Tracer、抓包軟件Ethereal Sniffer、FTP 服務(wù)器軟件Serv-U、開(kāi)發(fā)軟件Visual C ++、Visual Studio、數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server 2000 等，可以讓學(xué)生進(jìn)行一定的網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)驗(yàn)。由于軟件更新較快，實(shí)驗(yàn)內(nèi)安裝的軟件也應(yīng)不斷地更新，使學(xué)生跟上網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展的步伐。

2 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到授課內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)的需要，盡可能覆蓋計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的主要知識(shí)點(diǎn)，為了滿足不同人才培養(yǎng)的需要，實(shí)驗(yàn)類型分為基礎(chǔ)型、驗(yàn)證型、創(chuàng)新型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。

2.1.1 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)

網(wǎng)線的制作和測(cè)試、常用網(wǎng)絡(luò)命令、交換機(jī)基本配置、路由器的基本配置、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(WLAN)基本配置等。

2.1.2 驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

對(duì)交換機(jī)進(jìn)行VLAN 的劃分、跨二層、三層交換機(jī)進(jìn)行VLAN 的劃分、單臂路由、靜態(tài)路由、快速生成樹(shù)協(xié)議的配置、冗余備份鏈路的配置、RIP 路由協(xié)議的配置、OSPF 選路協(xié)議的配置、防火墻網(wǎng)橋模式的配置、防火墻路由模式的配置、防火墻NAT 功能的配置、防火墻特定功能的配置等。

2.1.3 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

大型單核心組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、大型雙核心組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、防火墻綜合性實(shí)驗(yàn)等。

2.1.4 設(shè)計(jì)型

高校校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、小區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與途徑

2.2.1 分組實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與環(huán)境、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且考慮到部分網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)涉及多臺(tái)設(shè)備，使得一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)不是一個(gè)人能夠順利地完成，這就需要分組實(shí)驗(yàn)，不僅能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也能加強(qiáng)學(xué)生之間團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.2.2 自主實(shí)驗(yàn)

通常情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程安排的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)與理論學(xué)時(shí)的比例一般是1∶2。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性強(qiáng)，使得實(shí)驗(yàn)課程異常重要。若實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少的話，可以利用相關(guān)的模擬軟件讓學(xué)生在課外完成。

3 在民辦高校中的應(yīng)用——以三亞學(xué)院為例

三亞學(xué)院計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建于2010 年8月，系銳捷品牌的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，一共分為4 個(gè)小組，每組擁有2 臺(tái)三層交換機(jī)、2 臺(tái)二層交換機(jī)、2 臺(tái)路由器和4 臺(tái)無(wú)線AP 接收設(shè)備。它承擔(dān)著三亞學(xué)院理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，可同時(shí)4 個(gè)小組24 人開(kāi)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。也承擔(dān)著理工學(xué)院教師計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的科研任務(wù)。投入正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)近兩年，實(shí)驗(yàn)效果顯著。為了更好地配合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，于2011 年4 月編寫了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程”，第一版，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)路的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，投入到正常的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教學(xué)效果良好。在2011年3 月，在第一版的基礎(chǔ)上，編寫了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程”，第二版。全書(shū)共有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)20項(xiàng)，書(shū)中添加了新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加了相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)加大了創(chuàng)新型、綜合型網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的比例，并糾正了部分不足之處。同時(shí)，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》作為校級(jí)精品課程也于2012 年6 月順利完成了建設(shè)，達(dá)到了預(yù)期的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，對(duì)改善民辦高校辦學(xué)條件、提高教學(xué)與科研質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、實(shí)用型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)人才具有十分重要的意義。建成網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室后將大大提高學(xué)生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方向的實(shí)際動(dòng)手操作能力。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室將會(huì)給學(xué)生提供真實(shí)的工作環(huán)境，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主搭建小型局域網(wǎng)、探討網(wǎng)絡(luò)配置方案、調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，真正把課堂上的理論轉(zhuǎn)化成實(shí)踐，把知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力，從而滿足社會(huì)的需求，促進(jìn)學(xué)生的就業(yè)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)又是一個(gè)不斷推陳出新的過(guò)程。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室需要及時(shí)做出相應(yīng)的改進(jìn)，以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究的需求。

［1］潘自強(qiáng)，焦中明. 高校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究［J］. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2003(11):86－88.

［2］彭濤. 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室與安全技術(shù)探析［J］. 現(xiàn)代電子技術(shù)，1998(2):41－43.