談談我院網絡實驗室的建設

摘 要：筆者以所在學院的實際網絡實驗室建設為背景，提出新的設計思想和具體實施方案，引出網絡實驗室建設的必要性。

關鍵詞：網絡操作系統 計算機網絡技術交換機 路由器 服務器

一、在我院建設網絡實驗室的必要性

隨著互聯網技術的廣泛普及和應用，通信及電子信息產業在全球迅猛發展起來，也帶來了網絡技術人才需求量的不斷增加，網絡技術應用型、技能型人才培養成為高職院校一項重要的戰略任務。

我院是一所近幾年剛升格上來的高職院，在計算機系目前開設了計算機網絡技術專業，06年又申報了網絡系統管理專業，這兩個專業的培養目標是網絡系統集成、網絡組建及網站、網絡管理的高級技能人才。要求畢業生熟悉網絡安裝、管理、維護，了解網絡設備的使用和維護，能熟練地管理網絡信息流，并初步掌握計算機病毒防護及網絡安全。

為了給相關專業課程提供一個良好的實驗平臺，給學生提供相應的動手實驗機會，提高學生的能力水平，進而增強其在今后就業過程中的競爭力，拓寬其就業渠道，在我院建立網絡實驗平臺就顯得尤為重要了。

二、我院建設網絡實驗室的目標和原則

1. 建設網絡實驗室的目標

網絡實驗室主要用來開展網絡實驗的，網絡實驗室的總體設計應當滿足網絡實驗各個層面的需求，因此完備性是網絡實驗室建設的基本目標。據此我們把計算機網絡實驗室的建設目標分為以下四個層次：

第一個層次是實驗類別的完備。在網絡實驗室中可以做的網絡實驗有三類：網絡科研實驗、網絡教學實驗和網絡培訓實驗。

第二個層次是實驗模擬情境的完備。網絡的實際建設有一大特點，就是網絡線路的復雜性及協議的多樣性。包括能夠模擬寬帶數據城域網及大型園區網的組網方式和業務思路，并可以構建多種類型的局域網、廣域網及相關網絡應用。

第三個層次是實驗功能的完備。建立一個適應計算機網絡技術發展的、覆蓋各個層次教學和實驗要求的公共實驗中心，在高速網絡組建、網絡管理、網絡設計、網絡安全、網絡應用等層次提供全面的實驗環境。

第四個層次是實驗布局的完備性。在實驗室中完成從邊緣的接入層、匯聚層、核心交換層、廣域網整個網絡體系的實驗。

2. 建設網絡實驗室的原則

為達到網絡實驗室建設的目標，綜合考慮近幾年IP技術的發展和數據承載網絡的發展，在實驗室設計構建中，始終堅持以下原則：

第一，高可靠性。網絡系統的穩定可靠是應用系統正常運行的前提保證。

第二，標準性及開放性。通訊協議和接口符合國際標準。

第三，靈活性及可擴展性。根據未來業務的增長和變化，網絡可以平滑地擴充和升級。

第四，先進性。學校作為最前沿學科和技術研究場所，要求網絡實驗室要配備最先進的網絡設備，能夠開展最新技術的科研、教學和實踐活動，對網絡實驗室的設備、網絡方案的技術先進性要求非常高。

第五，可管理性。對網絡實行集中監測，分權管理，并統一分配寬帶資源。

第六，安全性。制訂統一的骨干網安全策略，整體考慮網絡平臺的安全性。

第七，綜合性和統一性。要求在一個網絡實驗室內完成上面提到的眾多網絡實驗，并且最好是由一個廠家的設備來組建。

三、我院網絡實驗室建設方案

我院組織專業人員，從網絡實驗室建設的必要性、實現目標、建設原則、專業的需求、功能需求、建成后的受益面、實驗室的配置方案等方面進行了全面而細致的論證，結合我院自身的特點，學院決定于06年12月起分兩期對網絡實驗室建設投入，一期投入30萬元，用于網絡基礎實驗室建設；二期再投入40萬，進一步擴展和完善網絡實踐教學環節所需的場所和設備，兩年內完成全部投入。一期建設投入現已順利完成，07年春季學期投入使用。實驗室具體介紹如下：

1. 總體設計

從實驗室建設的目標和原則出發，網絡實驗能同時容納10組，每組3到5人，可同時完成網絡實驗室開設的各種實驗：驗證性實驗、綜合性和設計性實驗。

2. 實驗室能開出的實驗

我院網絡實驗室能開出交換機配置系列、路由器配置系列和無線網絡實驗4大部分共計68個單項實驗。具體單項試驗如下：

（1） 交換實驗

3. 實驗室布局和實現

（1） 實驗室布局

實驗室的布局具體如圖所示：

采用圖1的布局風格，共計11組設備（均安置在一機柜中），每組均包含一套設備（路由器、智能交換機和路由交換機各一臺），PC機4臺。其中10套設備為學生實踐用，另一組為教師演示使用，學生組通過教師用的設備組接入校園網。

這種設計，通過水平布線系統于教師用機柜處為開始向每組布設四根雙絞線，每組既可以獨立實驗，又可以聯合起來協助完成某項實驗。能獨立，是因為每組就是一個獨立的局域網；能聯合，是因為教師用設備的機柜處和學生機柜處通過配線架，對每組接入的線纜按編號一一對應，學生機柜也是如此。我們可以利用跳線，啟用水平布線系統中預留的四根線纜中一根或幾根搭建合適的實驗環境，例如完成路由實驗、生成樹高級應用等實驗。

由于設計上的方便，在做交換機、路由器和無線網絡實驗的時候，既要用設備又要用PC機，實驗室管理教師可以將機柜打開供學生使用。在做不需要使用機柜里面設備能完成的實驗的時候，例如Windows 2003 server安全策略的配置，www、ftp、dns、dhcp等常用服務器的配置，Linux操作系統實驗，實驗室管理教師可以將機柜鎖起來，那么就可以保護實驗機柜里面的實驗設備。可管理性和設備的高效利用就從此體現出來了。

同時，教師機柜處還架設了高性能的服務器，一臺作為Web服務器和NAT服務器，為學生機提供校園網接入和一些資料共享的服務；一臺安裝上Redhat Linux 9.0的操作系統，學生通過telnet登錄到服務器，完成Linux操作系統的實驗。這樣避免了為每臺學生機安裝雙系統的麻煩，可維護性更強，當系統故障時，我們只需對服務器進行維護即可。

（2） 硬件環境

為了滿足總體設計要求和實驗室開設實驗的具體要求，我院網絡實驗室采用聯想天工網絡系列的設備作為實驗室的主要設備。相關實驗設備的清單具體如下：

四、 我院實驗建成后的受益面

1. 受益課程

計算機網絡技術、網絡與計算機硬件知識、網絡規劃與系統集成、LINUX操作系統、網絡安全技術、網絡服務器配置和管理、LINUX系統高級配置、綜合布線等專業基礎課程和專業課程。

2. 受益學生專業分布情況

我院計算機系的所有專業、七個高職大專專業和三個中專專業、電子工程系的通信專業及與電子網絡傳輸相關課程實驗實訓。

結束語

社會需要動手能力強、專業素質高的IT精英。作為學生能力培養和知識積累的學院，我院網絡實驗室的建設為廣大師生構建了一個全新的網絡技術實驗平臺。在網絡實驗室，學生學習并掌握了網絡技術知識和網絡總體架構，動手配置路由器、交換機等設備，掌握了多種網絡操作系統的使用，掌握了網絡互聯方面知識，能夠配置網絡基本應用服務；了解了網絡安全基本知識和安全策略；掌握了網絡管理的基本概念和基礎知識，掌握了簡單網絡故障的診斷和排除。

參考文獻：

［1］http：//www.lenovonetworks.com.聯想天工網絡.