魏叢新

(新疆阿勒泰軍分區(qū) 新疆阿勒泰 836000)

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗有利于加深相關(guān)人員對網(wǎng)絡(luò)工作內(nèi)容以及原理的認識和理解，提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力。為了有效地改革和創(chuàng)新計算機網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)Ｊ?，如何科學(xué)開發(fā)和實現(xiàn)基于系統(tǒng)能力的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是相關(guān)人員必須思考和解決的問題。

一、實驗內(nèi)容

基于系統(tǒng)能力計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗的具體開展，首先，需要借助商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，完成對交換機配置和路由器的配置，確保對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)流程有一個初步的認識和了解，在此基礎(chǔ)上，借助ZBox開發(fā)工具，完成對交換機核心功能和路由器核心功能的開發(fā)和實現(xiàn)，本次實驗包含的實驗內(nèi)容如下。

（一）交換機配置實驗

交換機配置實驗在具體的開展中，需要注意以下內(nèi)容：1.全面了解和認識網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析原理，然后，借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議理論知識，完成對Wireshark軟件使用性能的分析；2.借助報文格式完成對鏈路層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的全面分析。3.利用交換機，完成對Access鏈路端口的配置，并對PC訪問行為進行隔離；4.利用交換機，完成對Trunk鏈路端口的配置，以達到提高交換機訪問能力的目的。

（二）交換機系統(tǒng)開發(fā)實驗

該實驗在具體開展中，主要重點開發(fā)和實現(xiàn)交換機的轉(zhuǎn)發(fā)表構(gòu)建功能、數(shù)據(jù)幀檢查功能、數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)功能、轉(zhuǎn)發(fā)表查找功能等。此外，還要借助交換機開發(fā)實驗，實現(xiàn)對交換機運行原理的深入認識和理解，這樣才能科學(xué)開發(fā)和實現(xiàn)功能強大、實用性強的交換機系統(tǒng)，最后，還要重視對交換機核心功能的驗證，以保證交換機核心功能的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。

（三）路由協(xié)議配置實驗

該實驗主要包含以下內(nèi)容：1.將靜態(tài)路由、RIP協(xié)議和OSPF協(xié)議按照一定的順序配置于路由器上，然后使用ping命令，對網(wǎng)絡(luò)的連通性進行全方位測試；2.全面分析和研究RIP報文結(jié)構(gòu)和OSPF報文結(jié)構(gòu)；3.深入認識和理解RIP協(xié)議工作原理。

（四）路由器系統(tǒng)開發(fā)實驗

該實驗在具體的開展中，需要重點開發(fā)和實現(xiàn)路由器的功能主要包含以下幾種，如路由表配置功能、數(shù)據(jù)包檢查功能、ARP查找功能、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能等，總之，通過開展該實驗，可以保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能最終開發(fā)效果，為用戶帶來良好的使用體驗。

二、實驗平臺

交換機配置實驗和路由協(xié)議配置實驗在具體的開展中，需要借助商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行，交換機系統(tǒng)開發(fā)實驗和路由器系統(tǒng)開發(fā)實驗在具體的開展中，需要借助ZBox實驗平臺進行。ZBox實驗平臺作為一種常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具有開放性強、可編程度高等特征[1]，可以為用戶提供大量的網(wǎng)絡(luò)接口和管理網(wǎng)口，通過利用相應(yīng)的芯片，提高系統(tǒng)的內(nèi)存空間，通過使用SD卡，可以安全、可靠地存儲啟動鏡像文件和文件系統(tǒng)，確保相關(guān)信息數(shù)據(jù)能夠正常傳輸和存儲。Zbox實驗平臺如圖1所示。

圖1 Zbox實驗平臺

ZBox實驗平臺所用到的硬件模塊如表1所示。

表1 Zbox實驗平臺硬件模塊

（一）實驗環(huán)境和實驗步驟

1.實驗環(huán)境

在進行計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗的過程中，需要借助USB接口，將電腦與ZBox實驗平臺進行有效連接，以達到統(tǒng)一控制和管理的目的。

2.實驗流程

要想保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗的開展效果，要嚴格按照如圖1所示的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗流程，開展相應(yīng)實驗。其中，在實驗過程中，前三個環(huán)節(jié)需要借助Vivado軟件完成，首先，在第一環(huán)節(jié)中，要重視對交換機核心功能的開發(fā)和實現(xiàn)，如數(shù)據(jù)包解析功能、轉(zhuǎn)發(fā)表查找功能、轉(zhuǎn)發(fā)表構(gòu)建功能等[2]。在第二環(huán)節(jié)中，要及時更新實際需要的IP核內(nèi)容。在第三環(huán)節(jié)中，要重視對FPAG鏡像文件的生成。在第四環(huán)節(jié)中，要借助XiIinxSDK工具完成對BOOTbin文件的合成，BOOTbin文件主要包含F(xiàn)PGA鏡像文件、SSBL文件和FSBL文件。在第五環(huán)節(jié)中，需要將BOOTbin文件復(fù)制拷貝到指定的FAT分區(qū)中。在第七環(huán)節(jié)中，需要借助串口調(diào)試工具，根據(jù)witch-config命令，完成對交換機寄存器的讀寫，然后利用查找表，實現(xiàn)對以太網(wǎng)端口的正常啟動和使用。在第八環(huán)節(jié)中，需要借助以太網(wǎng)端口，將正在運行的PL與PC進行有效連接，并將PC所對應(yīng)的IP地址設(shè)置在同一個網(wǎng)段中，確保PC之間能夠正常通信，以達到有效驗證交換機功能的目的[3]?？傊ㄟ^開展該實驗，不僅可以掌握計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整個開發(fā)流程，還能保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能的開發(fā)效果，深入理解計算機網(wǎng)絡(luò)運行原理，為提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)能力打下堅實的基礎(chǔ)。

圖2 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗流程

三、結(jié)束語

綜上所述，為了實現(xiàn)對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能力的提升，要摒棄和淘汰傳統(tǒng)驗證性實驗，采用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗的方式，了解計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運行原理，使工作人員更加熟練應(yīng)用路由交換原理，這樣才能全面掌握路由轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)精髓知識。此外，為了進一步提高應(yīng)用系統(tǒng)能力，還要加強對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實驗的改革和創(chuàng)新，借助ZBox實驗平臺，親自參與到計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)實驗中，通過實踐，熟練開展和進行交換機配置實驗和路由器配置實驗，并對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心功能進行一一驗證，保證該系統(tǒng)功能實現(xiàn)效果，這樣才能有效提升計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)能力和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力，為進一步提高工程質(zhì)量提供有力的保障。