吳麗杰 張璐璐 張婷

摘要：項(xiàng)目式教學(xué)模式是一種能較好地將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起，達(dá)到在項(xiàng)目中邊做邊學(xué)的方法。針對中小型網(wǎng)絡(luò)組建課程中實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn)，提出利用項(xiàng)目式教學(xué)模式，將一個中小型網(wǎng)絡(luò)組建的過程分為若干個子項(xiàng)目，將各工作任務(wù)與課程各知識點(diǎn)結(jié)合，研究中小型網(wǎng)絡(luò)組建的要點(diǎn)及在實(shí)施過程中常見故障的對策分析，并將網(wǎng)絡(luò)安全要點(diǎn)貫徹組建的全過程。利用項(xiàng)目式教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性可以大幅度提高并能夠?qū)W以致用并完成一個中小型網(wǎng)絡(luò)的組建。

關(guān)鍵詞：中小型網(wǎng)絡(luò)組建;項(xiàng)目式教學(xué);安全設(shè)計;故障分析;教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）03-0128-03

Abstract：? The project-based teaching model is a method which can combine theory and practice well and achieve learning while doing in the project. In view of the strong practicality in the course of small and medium-sized network construction， this paper proposes to divide the process of building a small and medium-sized network into several sub-projects by using the project-based teaching model. This paper combines each task with the knowledge points of the course， and studies the key points of the small and medium-sized network construction. The countermeasures of common faults in the process of implementation are analyzed， and the key points of network security are carried out in the whole process. Using the project-based teaching mode， students' learning enthusiasm has been greatly improved， and they can learn to apply their knowledge and complete the establishment of a small and medium-sized network.

Key words： establishment of small and medium-sized network; project-based teaching; safety design; fault analysis; teaching practice

項(xiàng)目式教學(xué)模式是由凱茲博士推創(chuàng)的一種以學(xué)生為本的教學(xué)方法，師生通過共同實(shí)施一個完整或設(shè)計的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。項(xiàng)目式教學(xué)模式能較好地將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起，要求學(xué)生運(yùn)用新學(xué)習(xí)的知識、技能，解決項(xiàng)目中遇到的實(shí)際問題，項(xiàng)目要求每個學(xué)習(xí)小組最終形成一個成果，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主，從而達(dá)到在項(xiàng)目中邊做邊學(xué)的方法[1]。

中小型網(wǎng)絡(luò)組建作為高校教育中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的一門核心課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性特點(diǎn)。以項(xiàng)目為導(dǎo)向來進(jìn)行中小型網(wǎng)絡(luò)組建課程的教學(xué)，即將一個中小型網(wǎng)絡(luò)組建的過程分為若干個子項(xiàng)

目，將各工作任務(wù)與課程各知識點(diǎn)結(jié)合，以工作任務(wù)為案例介紹知識點(diǎn)進(jìn)行任務(wù)式教學(xué)，可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能[2]。

文章根據(jù)項(xiàng)目式教學(xué)模式將一個中小型網(wǎng)絡(luò)組建的過程分為若干個子項(xiàng)目，研究中小型網(wǎng)絡(luò)組建的要點(diǎn)。

1需求分析

正確及全面的需求分析是保障項(xiàng)目成功的首要條件。中小型網(wǎng)絡(luò)組建在了解項(xiàng)目的背景后，應(yīng)進(jìn)行全面的需求分析工作。如校園網(wǎng)絡(luò)的需求，包括：接入層的二層交換機(jī)需要分隔廣播域;核心交換機(jī)采用互備模式;整個網(wǎng)絡(luò)要求具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性并能夠避免環(huán)路造成的廣播風(fēng)暴;內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的訪問要進(jìn)行必要的控制，如只能訪問80、21端口等;根據(jù)各系部、實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)流量情況合理分配網(wǎng)段;網(wǎng)絡(luò)需要提供的服務(wù)，如DHCP、DNS、WEB、FTP等;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求具有先進(jìn)性、通用性、可擴(kuò)展性、可升級性等;網(wǎng)絡(luò)鏈路及服務(wù)要求具有安全機(jī)制驗(yàn)證等[3]。

2 方案規(guī)劃與設(shè)計

方案的規(guī)劃與設(shè)計主要包括如下幾個要點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備選型、IP地址規(guī)劃、安全設(shè)計等。

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)方案規(guī)劃的第一步，將直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的性能，設(shè)計要點(diǎn)包括：根據(jù)項(xiàng)目的預(yù)算、擴(kuò)展性、易維護(hù)性等幾個方面來選擇核心層、匯聚層及接入層采用的技術(shù)，如核心層采用總線型的千兆以太網(wǎng);確定心層、匯聚層及接入層的交換機(jī)連接;核心交換機(jī)的負(fù)載均衡設(shè)計;其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及無線接入點(diǎn)設(shè)計等。

2.2 設(shè)備選型

設(shè)備選型要點(diǎn)包括：具有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層的備份技術(shù);支持VLAN劃分;支持QoS服務(wù);具有開放的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議;具有良好的穩(wěn)定性、先進(jìn)性及可擴(kuò)展性等。

2.3 IP地址規(guī)劃

IP地址規(guī)劃要點(diǎn)包括：可擴(kuò)展性;地址連續(xù)性;采用可變長子網(wǎng)掩碼VLSM技術(shù)提高地址分配的靈活性;采用無類別域間路由CIDR技術(shù)高效分配地址等。

2.4 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計

美國“棱鏡”事件出現(xiàn)后，對國家信息系統(tǒng)的安全提出了警示，中小型網(wǎng)絡(luò)同樣面臨類似安全風(fēng)險，因此安全設(shè)計尤為重要[4]。目前主流安全設(shè)備及系統(tǒng)包括：防火墻、殺毒軟件、入侵檢測及防御系統(tǒng)、安全審計系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)、VPN系統(tǒng)、身份認(rèn)證等。網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計的要點(diǎn)包括：設(shè)計合適的安全策略，如所有的數(shù)據(jù)包都必須經(jīng)過防火墻，禁止非必需的服務(wù)，賬號鎖定閾值為5次無效登錄等;建立DMZ非軍事區(qū)，將WEB、FTP 等服務(wù)器放置在防火墻的DMZ 區(qū)，使之與外網(wǎng)進(jìn)行隔離，從而保障內(nèi)網(wǎng)的安全;引入侵檢測系統(tǒng)，監(jiān)測來自互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部的攻擊行為，并在發(fā)現(xiàn)入侵行為時及時通知防火墻阻斷攻擊源[5]。典型的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)如圖1所示。

3 項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施階段主要包括如下幾個要點(diǎn)：子網(wǎng)劃分;交換機(jī)的安裝、配置與調(diào)試;路由器的安裝、配置與調(diào)試;常用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置;常見故障的分析與對策等。

3.1 子網(wǎng)劃分

子網(wǎng)劃分的要點(diǎn)包括：根據(jù)企業(yè)規(guī)模計算子網(wǎng)數(shù)量和主機(jī)數(shù)量;通過子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)。

3.2 交換機(jī)配置

管理主流交換機(jī)的方式基本分為兩種：帶內(nèi)管理和帶外管理。通過Telnet、Web方式對交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理屬于帶內(nèi)管理而通過交換機(jī)的Console口管理交換機(jī)屬于帶外管理。在高校實(shí)踐教學(xué)中，通常通過帶外管理方式，利用超級終端進(jìn)入交換機(jī)的命令行管理界面對交換機(jī)進(jìn)行配置和管理，如下所示配置交換機(jī)端口參數(shù)。

在中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組建中，通常會將三層交換機(jī)的f0/24口設(shè)置為trunk模式來實(shí)現(xiàn)VLAN間通信，如圖2所示。

3.3 路由器配置

路由器和交換機(jī)一樣，有帶內(nèi)、帶外兩種管理方式，命令行界面操作模式也類似。常見配置包括：靜態(tài)路由配置、RIP動態(tài)路由協(xié)議配置、OSPF動態(tài)路由協(xié)議配置及無線路由器配置。由于路由器成本較高且配置復(fù)雜，在高校教學(xué)實(shí)踐中，多采用Cisco Packet Tracer虛擬器進(jìn)行模擬配置，如圖3所示配置RIP動態(tài)路由。

3.4 常用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置

中小型網(wǎng)絡(luò)常用服務(wù)包括：DHCP、DNS、FTP、Web服務(wù)器等。DHCP、DNS、Web服務(wù)多使用Windows Server操作系統(tǒng)集成的服務(wù)，如圖4所示。

3.5 網(wǎng)絡(luò)安全體系實(shí)施

網(wǎng)絡(luò)安全體系的實(shí)施具備包括如下要點(diǎn)：防火墻、殺毒軟件、入侵檢測及防御系統(tǒng)、安全審計系統(tǒng)、漏洞掃描系統(tǒng)、VPN系統(tǒng)、身份認(rèn)證系統(tǒng)的具體部署;相關(guān)制度的完善，要使網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計能發(fā)揮至最大的效益，很大程度上依賴于安全策略的落實(shí)程度，特別是人員安全制度的落實(shí);數(shù)據(jù)備份及災(zāi)難恢復(fù)策略的實(shí)施等。

3.6 常見故障分析與對策

中小型網(wǎng)絡(luò)組建過程中常見故障包括：網(wǎng)絡(luò)時斷時續(xù)、網(wǎng)絡(luò)速度越來越慢、網(wǎng)絡(luò)安全事故防不勝防。針對此類問題，解決方式如下[6]：合理劃分VLAN，可以有效控制廣播風(fēng)暴的發(fā)生;規(guī)范網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，規(guī)范的結(jié)構(gòu)是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行的保障;病毒攻擊定位，DDoS攻擊、蠕蟲病毒會向企業(yè)局域網(wǎng)發(fā)出大量的數(shù)據(jù)包導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，企業(yè)網(wǎng)速越來越慢，通過查詢路由器、交換機(jī)上的端口發(fā)包數(shù)量可以鎖定被感染病毒的計算機(jī);網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件故障引起的廣播風(fēng)暴，網(wǎng)卡、集線器和交換機(jī)是最容易出現(xiàn)故障引起網(wǎng)速變慢的設(shè)備，可通過替換法來排除設(shè)備故障;對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行精細(xì)化管理，合理分配帶寬，限制下載速度;加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理，對上網(wǎng)行為進(jìn)行審計并禁止訪問不良網(wǎng)站;安裝系統(tǒng)漏洞補(bǔ)丁程序，卸載不必要的服務(wù)、關(guān)閉不必要的端口等。

4 項(xiàng)目驗(yàn)收

項(xiàng)目驗(yàn)收要點(diǎn)包括：全網(wǎng)連通性測試，如使用netstat、tracert、nslookup等網(wǎng)絡(luò)測試命令;故障排查，如讓所有主機(jī)全部聯(lián)網(wǎng)測試網(wǎng)絡(luò)實(shí)際承載能力等;驗(yàn)收文檔編寫，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息備案表、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)吞吐量測試報告等。

5 結(jié)束語

文章基于項(xiàng)目式教學(xué)模式討論了中小型網(wǎng)絡(luò)組建的若干要點(diǎn)及在實(shí)施過程中常見故障的對策分析，并將網(wǎng)絡(luò)安全要點(diǎn)貫徹組建的全過程。在中小型網(wǎng)絡(luò)組建的教學(xué)實(shí)踐中，將一個中小型網(wǎng)絡(luò)組建的過程分為若干個子項(xiàng)目，以實(shí)際項(xiàng)目的任務(wù)為導(dǎo)向，從需求分析、方案規(guī)劃與設(shè)計、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目驗(yàn)收各個工作過程開展教學(xué)實(shí)踐，能夠?qū)W以致用并完成一個中小型網(wǎng)絡(luò)的組建。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 劉彥舫.中小型網(wǎng)絡(luò)組建[EB/OL]. [ 2018-02-11]. http：//www1.xpc.edu.cn/dept/yzk/wlzj/default.aspx.

[3] 黃雀芳.中小型網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與實(shí)施[EB/OL].[ 2018-03-02]. http：//course.jingpinke.com/details？uuid=2a58b16d-128a-1000-b015-b7b5f3b2d8d7.

[4] 劉文革，于雷，王星.J2EE架構(gòu)的煤礦企業(yè)集團(tuán)安全監(jiān)管系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2014，24（4）：98-103.

[5] 韋登顯.論企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全體系的構(gòu)建[J].魅力中國，2011（10）：284.

[6] 夏偉，王瑞海.中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)存在問題及對策[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2014（7）：124-127.

【通聯(lián)編輯：王力】