彭如飛

（川北醫(yī)學(xué)院， 四川 南充 637000 ）

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，每個(gè)單位、企業(yè)都需要有工作人員掌握局域網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)基本知識(shí)，正確高效的管理企業(yè)、單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，保障局域網(wǎng)正常安全的運(yùn)行。對(duì)于小型局域網(wǎng)的管理和維護(hù)不可能總是能夠匹配專業(yè)的人員，因此局域網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)基本能力的普及顯得十分必要。但是目前大部分高校學(xué)生沒(méi)有專門進(jìn)行相關(guān)課程的學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)不夠深入，因此設(shè)計(jì)面向全校的局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合性開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是有必要的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)及常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本能力和處理常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為以后找工作拓寬方向。

1.開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的背景和意義

隨著5G技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的應(yīng)用將會(huì)不斷增加，適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才需要，基本計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)高校學(xué)生的普及是勢(shì)在必行的[1]。目前高校主要還是只對(duì)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的專業(yè)學(xué)生設(shè)置了計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)的相關(guān)課程，而其他專業(yè)學(xué)生并未開(kāi)放相關(guān)課程。實(shí)現(xiàn)高校學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課程的普及是需要一個(gè)過(guò)程，當(dāng)前設(shè)置面向全校學(xué)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)則是這一過(guò)渡期最好的選擇。并且現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)課大多是根據(jù)理論課內(nèi)容設(shè)置的實(shí)驗(yàn)，其目的主要是對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，而以激發(fā)學(xué)生興趣、創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)生綜合實(shí)踐能力，拓寬學(xué)生知識(shí)視野的綜合性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)卻是鳳毛麟角[2]。

基于局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合性開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是面向全校的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，其主要內(nèi)容是先進(jìn)行課程培訓(xùn)，然后以競(jìng)賽形式考察學(xué)生對(duì)小型局域網(wǎng)的設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯罱?、IP分配、交換機(jī)和路由器的基本配置等多方面的網(wǎng)絡(luò)基本能力，其主要目的和意義是通過(guò)對(duì)小型局域網(wǎng)設(shè)計(jì)、組建以及配置的整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者的基本工作，體會(huì)到網(wǎng)絡(luò)的魅力，激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力，并且為大家就業(yè)拓寬了方向。

2.基于局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合性開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)及能力要求

完成開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要具備網(wǎng)絡(luò)的基本常識(shí)、實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本知識(shí)和使用相關(guān)軟件等能力，當(dāng)然這些知識(shí)和能力可以是之前已經(jīng)掌握，也可以是通過(guò)培訓(xùn)和時(shí)間之后掌握。

2.1 知識(shí)要求

1）了解互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)的作用分別是什么，以及二者的區(qū)別。

2）了解光纖和網(wǎng)線的結(jié)構(gòu)、連接方式、作用以及使用場(chǎng)合。

3）掌握Cisco常用交換機(jī)、路由器、防火墻以及服務(wù)器的型號(hào)，這些常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能、作用以及工作原理。

4）掌握IP地址的結(jié)構(gòu)、分類、作用和子網(wǎng)劃分。

5）掌握常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接方式、連接方法、各自作用、如何選用設(shè)備，以及如何組建網(wǎng)絡(luò)。

6）掌握路由器、交換機(jī)、防火墻、計(jì)算機(jī)IP配置以及常用的配置命令。

7）了解網(wǎng)絡(luò)方案主要包括哪些內(nèi)容，以及如何撰寫。

2.2 能力要求

1）熟練使用OFFICE軟件。

2）會(huì)使用Cisco Packet Tracer網(wǎng)路虛擬仿真軟件，會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置。

3）會(huì)使用Visio軟件繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

3.基于局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)綜合性開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)主要包括課程培訓(xùn)、以競(jìng)賽的形式組織開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以及總結(jié)暨頒獎(jiǎng)會(huì)三部分，具體流程如圖1所示。

圖1 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)流程

3.1 課程培訓(xùn)

本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)面向的不只是網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，而是面向的全校學(xué)生，因此參加開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生中不乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)基本知識(shí)一無(wú)所知的同學(xué)。即使是網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要偏向于理論，綜合性沒(méi)有本次開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容強(qiáng)，部分內(nèi)容也是這些學(xué)生并未接觸過(guò)的。根據(jù)這種情況，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)操作之前，必須圍繞開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要的知識(shí)和技能要求開(kāi)展一定的課程培訓(xùn)，為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，具體課程培訓(xùn)內(nèi)容和主要安排如表1所示。

表1 課程培訓(xùn)安排表

3.2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽

本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以網(wǎng)絡(luò)模擬器 cisco packet tracer、Visio、OFFICE軟件為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽重點(diǎn)考察對(duì)小型局域網(wǎng)的設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯罱?、IP分配、交換機(jī)和路由器的基本配置，以及局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施方案撰寫的理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽參賽人員2人為一組，分工協(xié)作，進(jìn)行初賽和決賽兩輪比賽。經(jīng)過(guò)一輪初賽后剩下8組成員進(jìn)入決賽，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)選出1個(gè)一等獎(jiǎng)、2個(gè)二等獎(jiǎng)、3個(gè)三等獎(jiǎng)、2個(gè)優(yōu)勝獎(jiǎng)。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要完成的主要內(nèi)容如圖2 所示[3]。

圖2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)需要完成的主要內(nèi)容

一是設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯罱?。根?jù)給定的場(chǎng)景要求，在網(wǎng)絡(luò)模擬器cisco packet tracer中完成交換機(jī)、路由器、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型，并搭建好網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦B通網(wǎng)絡(luò)。二是IP分配。根據(jù)設(shè)定的局域網(wǎng)場(chǎng)景情況，利用私有IP地址進(jìn)行合理的網(wǎng)段劃分和IP地址的分配。三是交換機(jī)和路由器等重要設(shè)備的基本配置。根據(jù)命題要求在網(wǎng)絡(luò)模擬器cisco packet tracer中給搭建好的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行基本的配置，比如包括：更改設(shè)備名稱、設(shè)置相關(guān)接口IP地址、設(shè)置防火墻過(guò)濾條件等。四是根據(jù)命題要求對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。利用ping命令、telnet等手段對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否滿足命題要求進(jìn)行驗(yàn)證。五是局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)施方案撰寫。根據(jù)自己搭建的網(wǎng)絡(luò)和完成的工作撰寫局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)施方案，實(shí)施方案內(nèi)容需包括：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)背景和功能——根據(jù)擬定條件，分析設(shè)定單位或部門的網(wǎng)絡(luò)需求，以及需要實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能。

IP地址分配、設(shè)備選型說(shuō)明——分析網(wǎng)絡(luò)需求，對(duì)IP地址進(jìn)行網(wǎng)段劃分和具體分配，說(shuō)明理由，并列出IP地址分配表；分析網(wǎng)絡(luò)需求，選擇設(shè)備類型與型號(hào)，說(shuō)明理由，并列出設(shè)備清單。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D——根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模擬器中搭建的局域網(wǎng)，使用visio軟件繪制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。并且對(duì)擬定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，說(shuō)明搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞睦碛伞?/p>

設(shè)備和材料清單表——根據(jù)擬定的網(wǎng)絡(luò)情況和搭建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，分析出所需要得網(wǎng)線、線槽等輔助材料的數(shù)量，并列出所需設(shè)備和材料的清單表。

網(wǎng)絡(luò)實(shí)施預(yù)估算表——根據(jù)設(shè)備和材料清單表，設(shè)備和材料的單價(jià)，以及設(shè)計(jì)成本和施工的人工成本列出網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的預(yù)估算表。

網(wǎng)路工程實(shí)施規(guī)劃、工程進(jìn)度等說(shuō)明——對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)施和工程進(jìn)度的安排等作出具體的規(guī)劃。

3.3 實(shí)驗(yàn)總結(jié)暨頒獎(jiǎng)會(huì)

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽結(jié)束，完成評(píng)選之后，組織所有參加開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的專家、學(xué)?；?qū)W院的領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)總結(jié)暨頒獎(jiǎng)會(huì)。會(huì)議內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)作經(jīng)驗(yàn)分享，相關(guān)專家對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及最后的頒獎(jiǎng)儀式。

4.結(jié)語(yǔ)

本開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行，讓學(xué)生對(duì)局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行學(xué)習(xí)，并最終以競(jìng)賽的形式完成實(shí)踐，極大地促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和工程設(shè)計(jì)的興趣，并提升了學(xué)生綜合應(yīng)用能力以及拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。