以實訓為導向的計算機網絡工程實驗室的規劃與設計探索

馬先珍 任 澎

青島科技大學高密校區計算機系，山東 高密 261500

以實訓為導向的計算機網絡工程實驗室的規劃與設計探索

馬先珍 任 澎

青島科技大學高密校區計算機系，山東 高密 261500

網絡工程實驗室的建設要在功能上、結構上進行規劃設計，既要滿足常規教學實驗需要，也要滿足一定的課外拓展和研究需求，既要實現實驗項目豐富、實驗組織管理方便，又要達到實驗技術設備的先進性。結合我校網絡實驗室建設經驗，對網絡實驗室建設的設計原則、實驗室的功能要求和設備選型進行了分析與探討。

網絡實驗室；網絡設備；規劃設計

引言

“畢業生就業難，用人單位求才難”已經不是新的話題，各高校也越來越重視人才“育”“需”銜接。尤其是網絡相關專業，基礎課程與核心課程的實踐性都很強，網絡實踐教學不只是對課堂教學內容的簡單驗證，也是對所學知識綜合運用，能夠保證學生面對現實問題時“敢動手、會動手”，對學生以后解決實際應用起著不可忽視的作用。因此，網絡實驗室的建設是網絡相關專業開設的基礎支撐[1]。

居安思危，在變中求生存，是亙古不變的道理。在全球化、市場化與信息化的大背景下，網絡技術的發展日新月異，新技術、新名稱層出不窮，更增加了網絡實驗室建設的難度。網絡實驗室的建設，也需要緊跟時代發展的腳步，不能按部就班，應基于現實工作需求，提供真實的實踐環境進行規劃設計[2]。

1 規劃設計原則

1.1 先進性

網絡實驗室技術環境除了要能具備當前較為主流的技術之外，還要能夠體現較為先進的網絡技術，除了能夠提供基礎的、傳統的網絡實驗，還要提供能夠跟蹤前沿網絡應用的綜合網絡環境，甚至建設方案具有一定的前瞻性。

1.2 經濟性與實用性

網絡實驗室的建設應考慮經濟因素，無論設計方案，還是設備選型，均要考慮當前建設經費，將經濟性與實用性相結合，綜合考慮性價比，提高資金的使用效率。當然，更不能一味追求經濟，建設方案應能夠覆蓋所有的網絡教學體系，并能夠完成一定的拓展實驗，以滿足學生的培養和學習需求，并選用業界主流的標準命令行配置界面，以便學生在就業時有更好、更多的選擇。

1.3 開放與擴展性

網絡實驗室不應是一個獨立的網絡環境，應具有一定的開放性，實驗室網絡要能夠和校園網連接起來，以完成需要訪問Internet的實驗測試。網絡實驗室應能夠伴隨網絡技術的飛速發展不斷升級，具有良好的可擴展性，新的網絡節點、網絡功能模塊能夠方便地加入到現有網絡。根據組網需要，各實驗臺組之間可以方便地共享實驗設備，以便于搭建更大型的、更復雜的網絡環境。

1.4 可用性與可管理性

網絡實驗由于可能會產生一些不可預知的結果，因此，設計方案必須能夠盡可能全面的考慮這些影響，比如，各組實驗之間應互不干擾，網絡實驗應不能對正常的實驗室網絡環境造成影響。另外，網絡實驗系統的管理要求靈活、高效，系統環境的重構要求簡便快捷，以杜絕前后兩次實驗之間相互干擾[3]。

2 功能要求與設備選型

網絡實驗室的功能要求和設備的選型，一方面，要滿足全校學生的實驗教學需要，實驗室要能夠模擬出各種真實的基礎網絡環境；另一方面，要滿足學科與技能競賽要求和學生課外拓展學習要求。基于這兩個方面考慮，我校在網絡實驗室建設時，選用了華三的網絡設備，功能上主要涉及六個方面的要求：基礎網絡實驗模塊、無線網絡實驗模塊、網絡安全實驗模塊、云計算技術模塊、網絡管理實驗和實驗室設備管理模塊、局域網環境構成與網絡接入模塊。主要設備與配套軟件選型如下表所示：

表1 功能要求與設備選型

實驗室內以工作組方式組成網絡，每8人為1組，每組對應 1個機柜，1個機柜為 1個 RACK，通過RT-MSR2600路由器主機結合 IMC-NEMS管理系統進行管理，每個RACK由2臺路由器、2臺二層交換機、2臺三層交換機、1個無線AP構成，由于經費原因，每兩個RACK共用1臺防火墻、1臺WEB防火墻和1臺無線控制器，實驗室計算機通過接入交換機構成局域網，并經由核心交換機和防火墻接入校園網。

該設計方案，既滿足教學體系中路由交換技術、無線技術和安全技術的正常實驗，也涉及到了學生日后工作中的網絡設備管理問題，同時加入了技能競賽最新要求和體現社會當前熱點的云計算技術，在實驗室設備管理和網絡接入方面也均做到了全面考慮[4]。

3 總結

學生培養是應用型院校的第一要務，而學生培養重點在培養與提高學生的應用實踐能力。實驗室的建設不能只考慮學生課堂知識的學習掌握，也應該為學生步入社會、接觸最新前沿技術做準備。隨著網絡技術的不斷發展，網絡實驗室的建設也應該不斷與時俱進，為社會輸送更能滿足崗位要求的網絡技術人才。

[1]楊建良.普通高校計算機網絡實驗室的規劃與設計[J].實驗室研究與探索，2009，4（28）：71-74.

[2]孔帥，張亞軍，趙永光.職業院校網絡實驗室的規劃設計[J].實驗室科學，2011（2）：142-144.

[3]汪忠毅.淺談高職院校計算機網絡實驗室的建設[J].科技與創新，2017（3）：82-83

[4]彭慧.論普通高校計算機網絡實驗室的規劃與設計[J].赤峰學院學報（自然科學版），2015，8（31）：29-30.

Research on the Blueprint of Designing a Practice-Oriented Computer Network Engineering Laboratory

Ma Xianzhen Ren Peng
Department of computer science, Gaomi campus of Qingdao University of Science & Technology, Shandong Gaomi 261500

Network engineering lab should be designed to meet the needs of regular teaching experiments combined with requirements from research and out-class study.Therefore, the blueprint of the lab should be reformed with the consideration from both functions and structures.Network devices of the lab, which support adequate teaching projects,should be under smart management. Practice-oriented network lab design principles and functional requirements are proposed in this paper according the experiences of designing network lab in Qingdao University of Science and Technology.

network laboratory; network equipment; planning and design

TP393-4

A

1009-6434（2017）3-0133-02

馬先珍（1986—），女，漢族，籍貫為山東臨沂，研究方向為計算機網絡與信息安全。

任澎（1986—），男，漢族，籍貫為山東濟南，研究方向為計算機網絡與軟件工程。