实验室网络化建设

实验室网络化建设（精选12篇）

实验室网络化建设 篇1

1 引言

目前, 各大高校对于开放式计算机实验室的研究都在进一步深入, 将开放式计算机实验室作为培养学生自主创新意识和实践操作能力的有效方式。因此, 学生管理和实验室设备管理是开放式计算机实验室管理的核心部分。新课程改革背景下针对高校开放式计算机实验室的网络化建设管理研究已经成为现实需求。

2 高校计算机实验室管理现状

由于长期受到传统教学体制的束缚, 大多数高校计算机实验室主要是根据专业需求设置的, 由学院教研室直接负责管理。这种传统的计算机实验室管理体制从一定程度上来说起到了促进理论教学的作用, 但是, 随着教育教学改革理念的创新, 以及高校人才培养模式的转变, 传统的计算机实验室管理模式显现出了更多的弊端:

(1) 随着高校扩招规模的增大, 学生人数越来越多, 计算机实验室教学资源明显不足。

(2) 高校计算机实验室设备逐渐老化, 不能满足新增专业的实验教学需求, 进一步导致学生的实践操作能力得不到提高。

(3) 计算机实验室缺乏专职管理人员, 导致管理混乱, 高科技含量的科研项目难以在计算机实验室开展。

(4) 各学院系部的计算机实验室管理各自为政, 很多实验设备存在重复购置的现象, 资源浪费严重, 设备利用率低。

3 高校开放式计算机实验室的网络化建设

3.1 计算机实验室网络建设

网络平台建设是高校开放式计算机实验室发展的基本保障。因此, 高校在新建计算机实验室过程中, 要根据不同实验室的功能建立中心机房, 进而形成开放式计算机实验室的内部局域网模式。网络建设要采用性能稳定的三层交换机作为核心设备, 在实现与校园网络相互连通的同时, 按照不同计算机实验室的需求规划VLAN设计。每个计算机实验室都要采用多台二层交换机作为汇聚站点, 并且与三层交换机直接连接。将全部交换接和服务器部署于中心机房, 加以UPS电源支持, 最终实现7*24小时无人值守运行。

高校开放式计算机实验室的网络结构设置对于提高实验室运行效率具有明显促进作用:首先, 计算机实验室减少了对校园网络建设的依赖, 校园网络的中断不会影响实验室教学活动;其次, 计算机实验室组织在线考试也不需要对外部资源发起访问, 将校园网络与中心机房网络隔离, 防止学生在实验室教学活动中玩游戏、聊天, 营造良好的考试环境和教学环境;最后, 高校教师和学生可以在校园网络的计算机终端启动计算机实验室安装的实验软件来完成实验过程。

3.2 实验室管理系统功能结构

基于网络环境下的高校开放式计算机实验室管理系统主要由应用服务器、控制服务器、实验控制终端、实验管理器等设备构成, 系统的运行提高了开放式计算机实验室的科学化管理水平, 以发挥实验室设备的最大作用, 系统主要功能模块如下:

(1) 实验室主页:介绍开放式计算机实验室的基本情况, 所属学院系部、实验室管理工作职责、实验室设备情况、实验室教学资源等。

(2) 实验设备管理:包括实验设备运行管理、情况管理、类别管理、台账管理、借用管理、归还管理和维护管理等。

(3) 实验教学管理:包括实验课程管理、学期开设课程管理、教师管理、学生管理、班级管理、教师提交实验申请管理、实验课程安排管理等。

(4) 实验资料管理:包括对开放式计算机实验室制度管理、教学大纲管理、实验教学资源管理、课程评价资源管理和教学成绩管理等。

(5) 实验室服务管理:包括学生上机管理、学时统计管理、远程监控管理、在线教学管理、在线考试管理等。

(6) 实验室维护管理:包括数据备份管理、数据恢复管理、分区保护管理、远程操作管理等。

4 高校开放式计算机实验室的网络化管理

在高校开放式计算机实验室环境和条件得到明显改善之后, 传统的计算机实验室管理方法也难以应对新课改背景下的各种问题。因此, 必须从开放式实验建设的思想理念出发, 加强对计算机实验室资源管理的研究, 本文主要对高校开放式计算机实验室的网络化管理进行研究。

目前, 高校开放式计算机实验室管理的网络化程度较低, 虽然已经建设了计算机实验室资源管理系统, 但系统仅仅面向实验室管理人员, 如果实验室任课教室需要对教学资源进行调整, 必须要与实验室管理人员联系沟通, 才能做到及时调整教学安排。而且, 计算机实验室资源管理安排信息过于闭塞, 与教室和学生交流存在制约, 这些问题都严重阻碍了高校开放式计算机实验室管理的有效实施。本文针对以上问题, 提出了若干管理策略:

(1) 实验课程管理中的课程申请功能支持教室在线提交实验申请, 包括教学计划内和教学计划外的实验项目, 同时支持学生在线申请个人实验项目。

(2) 实验设备管理能够支持实验设备使用管理, 将实验设备管理与实验课程管理功能结合, 实现在线申请实验课程的同时申请实验设备, 简化实验课程安排流程, 学生还可以通过网络查询实验室课程安排, 及时在线提交课外实验预约申请。

(3) 实验课程管理中的实验作业管理能够支持学生在线提交实验报告。

(4) 增加在线聊天和论坛讨论功能, 加强学生与教师之间的沟通交流。

由此可见, 需要在计算机实验室内完成的实验项目, 属于课内实验的由任课教师进行统一预约, 属于课外实验的需要由学生在线提交预约申请。同时, 学生可以通过实验软件完成实验项目, 即时得到实验结果并反馈给教师, 由教师在线对学生进行指导。

5 结论

综上所述, 本文提出了高校开放式计算机实验室网络化建设方案, 对提高计算机实验室资源管理效率有着明显促进作用, 开放式计算机实验室可以为教师和学生提供教学科研、自主锻炼和能力创新的网络平台, 使高校能够为社会输出更多的高素质人才。

摘要：随着国家教育教学改革的持续推进, 大部分高校对计算机实验室进行了信息化改造, 但过于忽略了计算机实验室的有效管理, 进而造成了人力资源和资金成本的浪费。本文基于以上背景, 提出了高校开放式计算机实验室网络化管理模式构建方案, 以期能够为高校师生提供更优质的服务。

关键词：计算机实验室,实验室管理,网络建设

参考文献

[1]张静, 赵英豪, 董伟.新办本科院校开放式实验室建设与管理研究[J].石家庄学院学报, 2013, 06:126-128.

[2]袁以明, 连升炯.开放式实验室信息化管理模式改革与实践研究[J].南昌教育学院学报, 2013, 11:80-81.

实验室网络化建设 篇2

论网络工程独立实验课程的建设

分析了实验教学在高等工科院校人才培养过程中的重要作用,从网络工程独立实验课程开设的.必要性、教学目标、特点、总体结构和措施、教学效果和存在的问题等方面入手,对网络工程独立实验课程的建设进行了分析,最后得出总结:网络工程独立实验课程的建设是一项具有深远意义的系统工程.

作 者：作者单位：刊 名：实验科学与技术英文刊名：EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：7(4)分类号：G642・423 TN915关键词：网络工程 独立实验 实验环境 人才培养 社会需求

网络实验室建设与管理之我观点 篇3

关键词：网络实验室；建设；管理

随着通信技术的飞速发展，社会对网络的建设人才、管理人才和运营人才有大量的需求，对人才的技术素质的要求也有很大的提高。因此，学校为了使学生能更好的学习和掌握技术知识，必须加强相关专业的教学和科研环境的建设和改造。只有提高计算机专业、信息安全专业、数据通信专业的教学质量，改进教学手段，加强实践环节，使学生尽快掌握最新的网络技术知识，具备较强的理论和实践相结合的能力，才能使学生日后更好地服务于社会，同时这也是关系学校教学评估的一项重要指标。

对于高等院校而言，核心的功能就是两个：一个是科研，另一个是教学。网络实验室的建设对这两个功能的实现和完善都具有重要意义，而且对提高学校的竞争力和学生的实践能力有重大的促进作用，有利于提升学校的品牌。

一、网络实验室的建设对提高学校网络科研水平意义重大

高校的一个主要功能就是科研，而要想出科研成果，关键在于选好科研攻关的方向，网络技术就是这样一个很好的科研方向。网络技术和生产实践的结合是非常是紧密的，只要能有科研上的进展，很快就会转化为生产力，促进整个国民经济和社会的进步。此外由于网络技术的发展非常迅速，不象其他一些传统的学科需要很长时间的积累，只要投资，引入新的技术和力量，取得成果是相对较容易的。

通过在专业的网络实验室中进行各种前沿的实验，研究人员可以跟踪先进网络和通信技术，开阔思路和眼界，提高科研水平。先进的网络实验室有利于高素质人才的引进。有了硬件设备，就可以吸引国内外的优秀网络人才加入我校，为我校的建设发展贡献力量。

另外，还可以与网络设备供应商建立合作伙伴关系，由它们及时提供最新的技术信息。甚至可以和合作伙伴公司建立联合开发研究实验室，共同进行科研和生产前沿技术的研究和开发。并且以最快速度将科研成果转化为产品，迅速地提高生产力。

二、网络实验室的建设对提高网络教学水平意义重大

网络实验室的建设对提高网络教学水平的意义体现在两个方面：一是增加了网络实验教学这门课程；二是提高教师的教学水平。首先，网络实验室的建设填补了计算机网络实验教学的空白。一般的工科院校都开办了计算机的课，主要是教计算机软硬件方面的知识。随着网络技术的飞速发展和广泛应用，很多学校也很想开网络技术方面的课，但是有两个障碍使得现在还很少有学校可以开这门课。一个是没有网络设备，另一个是没有相应的网络实验教材。由于众所周知的原因，网络技术的发展和更新换代是非常迅速的，学校原有的设备不论是数量和功能都不能满足网络实验教学的需要。所以建设网络实验室是解决这一问题的必由之路。同时一流的优秀网络设备厂商提出的网络实验室方案还能提供网络实验的教材。这样又解决了学校开网络实验课的另一大障碍，使得学校开设网络实验课成为现实。

其次，网络实验室的建设可以提高教师的教学水平。网络实验室的建设极大地改善了计算机网络实验教学的条件，可以让教师接触到许多前沿的网络知识和技术，开阔思路和眼界，这些都极大地提高了教师自身的网络技术方面的素养，正是有这样的前提，教师才能提高网络理论和应用方面的教学水平。同时通过建设网络实验室，教师可以和一流的网络设备厂商保持密切的技术上的联系，从而及时跟进国际上最新最流行的网络技术，提高授课水平。

三、网络实验室的建设对学生就业意义重大

高校是培养人才的地方。根据现代的人才观念，真正的人才不仅仅具有知识，更要具有能力。能力的培养需要课堂教育和实验实践相结合，这种趋势在IT领域的教育和就业中尤其明显。IT技术人才市场，越来越关注技术人员的实际经验和动手操作能力。学生也有迫切接触社会、提高工作技能的需求。但目前，高校中普遍存在着“理论强、实践弱”的现象，究其原因并不是学校没有意识到实践的重要性，而是学校缺乏一整套完善的、标准的实验环境。

建成网络实验室后，这种状况将大为改观。网络实验室提供了真实的网络环境，可以让学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络，从而让学生直观、全方位了解各种网络设备和应用环境，真正加深对网络原理、协议、标准的认识。通过网络实验室的学习，真正提高了学生的网络技能和实战能力。通过在网络实验室中的学习和实践，便得本校的学生具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力，这些都是他们在将来的就业竞争中非常明显的竞争优势。

四、网络实验室的建设对学校品牌的树立具有重要促进作用

首先，网络实验室的建设，可以提高学校的科研力量，通过推出领先的科研成果，树立学校在学术界的地位。吸引高尖端人才，形成很好的学术研究氛围，这反过来又进一步加强了学校的学术地位。

其次，网络实验室还可以提高学生的动手能力，在日渐激烈的就业市场中更有竞争力。学校毕业生就业率的提高，说明学校的毕业生得到社会的认可，这样就会有更多的优秀学生加入到学校来。一方面会增加学校的知名度，另一方面会优化进入本校的学生素质，反过来又会提高毕业生在职场中的竞争优势。

高效管理的实验室。在网络提供的设计方案中，实验室不用插拔配置线，最大限度地保护设备console口，同时也把学生的精力集中到如何配置设备的关键内容上。教师在教师机上即可登陆到学生实验的设备上，指导、检查学生实验的过程和结果，这样就能轻松地管理多组实验。

安全管理的实验室。由于网络实验被局限在实验台（RACK）内，任何两组实验设备之间没有网络连接，实验过程互不干扰、实验结果也更加清晰可信。另外，无论操作怎样的实验，均不会因协议震荡而冲击校园网。每个学生实验的设备由教师指定，这就确保了整个实验室都在老师的可控范围之内。还有重要的一点就是，该方案可以通过防火墙防范病毒，确保实验室网络安全。

综上所述，建设网络实验室是有利于学术研究，有利于网络教学，有利于培养学生实践动手能力，有利于学生就业，有利于提升学校的品牌的一件大好事。所以建设网络实验室是必须的。同时，由于兄弟院校都正在建设或者处在规划建设的过程中，为了在这一领域抢占领先地位，提升学校的地位，建设网络实验室还是一件迫在眉睫的任务。

参考文献：

[1]杜立平.加强计算机实验室建设的几点思考[J].太原教育学院学报，2006，（6）：62-65.

[2]刘历.浅谈高校实验室管理与建设[J].科技资讯，2010，（26）：225.

实验室网络化建设 篇4

高校实验室不仅要满足课程实验的需要，而且要为科研和学生的个性化发展提供基地。它是培养具有工程实践能力应用型人才的重要保障，直接影响着创新人才的培养质量。实验室的建设和管理是教学改革的重中之重，其中实验室的开放是实验室生命的源泉，而这一点常常被人们忽视[1]。我通过分析所在学校单片机专业实验教学的特点，以及单片机实验室教学中存在的问题，提出了网络化虚拟单片机开放实验室的建设方法，并根据学校现状，对实验室的网络化和单片机实验平台的虚拟化，以及实验室开放管理等方面进行了探索研究。

2. 单片机实验室现状

《单片机原理及系统设计》课程的特点是应用性强，要求有较多的动手实验。实验室的开放性与硬件实验资源的充足程度是让学生有更多动手实践机会的关键所在。目前，我校单片机实验教学平台结构如图1所示。主要存在如下不足。

2.1 实验条件不足，开放度不够。

目前，很多学校都尝试开放实验室，希望能够让学生变被动学习为主动探索，这有利于培养学习的创新精神和实践能力，提高综合素质。但是，由于实验条件所限，往往效果都不尽如人意。以我院为例，《单片机原理及系统设计》实验室的硬件情况是约20台套实验硬件平台，开设实验时，每组3—4人。这样，每次操作的学生只有1—2人。另外，实验课程平均每学期80学时，而实验室开放时间大约50学时/学期，其他时间基本都是空闲的。显然，由于实验硬件条件、时间和空间所限，该实验课程的开设条件不能为学生提供更多的动手机会。

2.2 实验教学内容陈旧，实验缺乏创新。

由于实验教学时数所限，学生在实验课程中的教学内容都相对简单，并且大部分的实验都是验证性实验。按照实验指导书提供的操作步骤，学生在整个实验过程中都是“傻瓜式”操作。对于不善于思考的学生，不能很好地起到思维训练的教学目的。另外，学生所做的实验内容都相对较固定。由于硬件实验箱所限，学生不能灵活完成综合性的设计性实验内容。这一点不足，在每学期学生做课程设计的时侯，显得尤为突出。

2.3 设备管理维护困难。

由于在实验过程中，学生的流动性比较大，常常出现实验箱中元器件烧坏、实验台式电脑的软件平台丢失文件和其他的一些问题。这些问题给实验室的管理和维护都增加了不少人力和硬件成本。另外，对于开放实验室时间，需要额外为安排工作人员负责管理实验室，这也增加了管理成本。

3. 基于Proteus的网络化虚拟单片机开放实验室

通过以上对我院《单片机原理及系统设计》实验室、实验课程与管理方面存在问题的分析，论文下面对具有网络化的单片机开放实验的建设方案进行了研究和探索。

3.1 Proteus的功能。

Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析、实物仿真与印制电路板设计软件，它可以仿真、分析各种模拟电路与集成电路，软件提供了大量模拟与数字元器件与外部设备，以及各种虚拟仪器，特别是它具有对单片机及其外围电路组成的综合系统的交互仿真功能。它支持的单片机类型很多，支持大量的存储器和外围芯片，并在同类产品中具有明显的优势，是未来单片机系统设计开发的新趋势之一[2]。Proteus有相应的网络版产品，支持局域网联网工作，这使得建立虚拟开放的单片机仿真实验室成为可能。

3.2 网络化单片机虚拟实验平台。

针对现有实验平台存在的不足，充分利用Proteus软件的强大单片机和外围电路仿真功能，以及支持网络平台联网功能的特性，结合我院实际情况，我构建了以下网络化单片机虚拟开放实验室平台，如图2所示。

网络化的单片机虚拟开放实验室总体上包括3部分内容。第一部分是整个网络的管理部分，即图中的网络管理中心部分。该部分的主要功能是完成整个网上开放实验室的服务器部分。Proteus服务器上需要安装网络版的Proteus软件，该软件是进行校园内网上单片机系统设计和模拟仿真的基础软件。整个网络管理中心网络通过校园网与学生宿舍和实验室(教师办公室)相连，以便于用户随时可以在网络上进行“开放”的单片机系统仿真实验。第二部分是校园网部分。该部分基于我校现成的校园网络环境，提供虚拟开放实验室的网络和计算机平台。第三部分是分布在校园内的各种Proteus客户终端。客户终端主要由两大类用户构成，即宿舍内的学生个人电脑和实验室、办公室的电脑。所有的客户端需要安装Proteus的客户端程序。客户端通过校园网络可以随时使用网络中心服务器上的资源包。

3.3 网络化虚拟单片机开放实验平台的优点。

首先，现有电子类实验室是封闭式的实验教学模式，即在规定的课时时间内，学生在规定的场地内，进行规定的实验内容;现有的各种电子类教学实验，基本是进行固定程式的验证式实验，实验所用的元器件，线路板已选好，学生所做的工作仅是对实验箱连连线，使用一下测试仪器、仪表，建立相应概念而已。理论上，以上不足都不利于巩固所学内容、提高实验效果;不利于提高学生的学习积极性和培养学生的创造性思维。当采用基于Proteus的网络虚拟实验室，有利于克服以上不足。

其次，在实践方面，基于Proteus的网络虚拟实验室，一方面，解决了时间与场地的限制(建立Proteus的网络服务器，只要有网络，随时随地都可以登录服务器学习)，使学生能有充够的时间深入了解及研究实验的内容，学生对实验的兴趣也得到了鼓励和保护。另一方面，有利于学生创新思维能力的培养。基于网络的Proteus虚拟实验室，使得以下过程成为可能：学生从有一个概念(或想法)开始，然后着手电路原理图的设计、编写程序代码、调试、PCB设计，最后形成产品的整个开发过程的训练。

最后，利用Proteus软件建立的单片机虚拟实验室，只要配备相应的软件，就可以作为电路分析、电子技术、嵌入式等课程的虚拟实验平台。因此，该实验平台将是一个多功能的、先进的、创新型的、易于管理和维护及低投入高回报的实验平台。

4. 结语

网络化虚拟单片机开放实验室不仅合理利用了学生个人的电脑资源，在开发和网络化的实验环境中学生随时都可以做实验，而且网络化的平台降低了管理人员的数量和维护工作量。该平台能给予学生更大的自由度，培养学生的创新能力，极大地提高实验教学质量。

摘要：通过对单片机实验课程的实验环境、实验内容和实验室管理现状进行分析, 作者找出了现存实验的不足, 并针对这些问题, 提出了基于Proteus的网络化虚拟单片机开放仿真实验室建设目标, 从而解决了现存实验教学中的问题。

关键词：单片机,Proteus,网络化虚拟单片机,开放实验室

参考文献

[1]谢玲等.高校开放嵌入式实验室的探索[J].计算机教育, 2010, (7) :55-57.

网络实验室方案 篇5

整合—网络实验室是各种IT技术融合的黏合剂与催化剂。网络实验室不再仅仅是数据通信网络，而且还是语音、视讯等多媒体融合通信的网络；是IP与存储技术的融合；是改变传统的存储方式，进行存储逐步虚拟化的网络；是基于“IP集合通信”实现分散的多业务、多技术、多媒体的整合网络。

开放—网络实验室的体系是开放的，主要体现在以下几点：实验室的设备可以根据需要分期建设，持续扩展，平滑升级，不需要更换原有设备。实验室的使用也是开放的，从使用人群来看，不仅面向校内的师生，也可面向社会开放；从使用地点来看，不仅可在校内的网络实验室进行实验，也可通过VPN技术远程访问实验室，即使在家里也可以使用网络实验室。实验室的架构是公开的，可通过开放的中间件平台进行各种软件的二次开发和定制，实现各种富有特色的行业解决方案等。

价值链—通过网络实验室的建设，相关科研项目的开发、社会IT咨询的开展，校企业合作的深入，构造信息化建设的价值链，可幅射到各个行业，成为行业信息化技术推动的实验基地，最终打造成为区域信息化的龙头。

金商祺多元化多业务IToIP实验室解决方案整体架构：

金商祺 IToIP全业务网络实验室方案

科研研究和开发方案建议

网络信息化实验室的实验内容主要有两个方面：信息技术方向的课题，以及需要信息技术配合的学校优势学科的课题，后者属于IT技术与其他学科组成的边缘、交叉学科。这两个方面需要和网络实验环境紧耦合、强耦合，因此需要更多关注实验环境的技术开放性。

金商祺公司可开放一些设备、软件的接口，学校基于开放的接口开展丰富的课题研究，而针对每个学校自身的研究方向、优势学科等不同因素，现列举如下课题以供参考。

面向IP电话系统的呼叫中心中间件和应用软件开发

基于金商祺 IP电话NBX系统，高校可开发相关应用（如Callcenter）的中间件，以及基于中间件进行应用软件的开发。

下一代网流分析NTA(NetStream Analysis)技术的开发

作为IT业界的网络解决方案提供商，金商祺研发了专门针对客户对网络流量和流向分析需求的NetStream技术。NetStream是一种基于网络流信息统计与发布的技术，它可以对网络中的通信量和资源使用情况进行分类和统计，基于各种业务和不同的应用进行分析。高校网络实验室可在此系统的基础上进行科研和开发。

行业应用研究

进行行业应用成果的转化：第一是对实验环境设施与技术的要求，应当具备一些行业实际环境长期的考验，第二是实验室的合作伙伴应当有较强的行业信息化工作背景，只有具备这两个条件，才能最大程度助力课题成果在行业形成转化。金商祺凭借多年来在行业网络信息化建设的实践经验积累，不断融合行业最新需求到自身的产品与解决方案中，这对实验室开展行业IT应用研究与相关课题研究成果的转化将起到关键作用。

实验室网络化建设 篇6

关键词:网络实验室;第三层交换技术;传统路由器;三层交换机;VLAN

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-01

Construction of Network Lab with 3th LayerSwitching Technology

Zheng Gang

(Broadcasting Movie&TV College,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou450002,China)

Abstracts:Computer network experiments are the important teaching of computer network subject.With the demand of society to those graduates who are proficient in network practice,the lab’s layout and construction are getting more and more important.This paper analyses and discusses the network lab’s layout and implements case,which usingBroadcasting Movie&TV College,Zhongyuan University of Technology’s network lab construction instance.

Keywords:Computer Network Lab,3th Layer Switching Technologies;Tradition Router;Layer 3 Switch;VLAN

傳统的网络实验室一般由若干台服务器、工作站以及交换机等设备组网,学生通过网络理论基础的学习进入实验室进行Windows 2000/2003以及Windows98/XP等系统的组网应用实验。这些实验设备一般只基于第一、二层协议,对于第三层协议由于实验室没有相应的实验设备,使学生很难进一步体会和理解OSI七层模型的概念,制约了学生对VLAN等诸多关键概念的理解。为了改变这一状况,我校投入巨资,建成了基于第三层交换设备的计算机网络实验室,为培养学生的网络实践能力创造了条件。

一、第三层交换技术的原理

第三层交换技术也叫IP交换技术、高速路由技术,是利用了第三层协议中的信息加强第二层交换功能。其主要是在OSI网络标准模型第二层交换技术的基础上整合了第三层的转发技术,可以在第三层上实现数据包的高速转发。

和传统的路由器相比,第三层交换机的路由速度一般要快十倍或数十倍,而且配置简单。因为传统路由器采用软件来维护路由表,而第三层交换机是采用硬件来维护路由表。另外,第三层交换不但具有传统路由的数据报文转发、路由处理等功能,还弥补了传统路由器由于软件驱动所带来的一些配置复杂、价格高、吞吐量变化不平稳等缺点。

二、三层交换网络实验室实现方案

(一)实验室功能需求

能结合教材完成局域网基础实验,广域网基础实验,安全实验,管理实验等网络课程实验,培养能够从事网络系统设计分析,组建,管理,维护的专业技术人才。能够平滑升级,方便添加部分网络设备和模块来组建更为先进复杂的网络技术实验室。

(二)实验室拓扑结构图

根据需求,实验室拓扑结构和采购设备如上图,整个实验室的网络设备放在三个机柜中,每个机柜和其相连的服务器及20台工作站分别模拟为一个局域网区,机柜与机柜间通过思科路由器2620进行连接,(其中1号机柜与2号机柜的路由器通过光端机加上协议转换器相连,2号机柜与3号机柜的路由器则直接通过V.35线缆相连。)这样我们可以设计广域网的实验。另外,1号机柜中的华为Quidway S5516三层交换机与2号机柜中的华为二层交换机Quidway3026直接相连,我们就可以设计基于三层交换的VLAN实验。

(三)使用配置Quidway S5516VLAN的步骤:

1.创建VLAN,默认情况下交换机只有VLAN 1,可以通过命令增加所需的VLAN。

2.将VLAN指定给交换机的各个端口。默认情况下交换机所有端口均属于VLAN 1,可以通过全局命令修改交换机各端口的VLAN ID,但要注意交换机每个端口只能属于一个VLAN。

3.给各个VLAN分配不同的VLAN网关地址和子网掩码。

4.启动路由功能。

5.根据需要,可以定义VLAN间的访问策略,这个通过定义访问列表来实现。限于篇幅,实际的配置过程省略。

(四)实验体系和内容

学生做实验时,可以通过超级终端登录到网络设备进行配置,管理,实验。也可以通过远程登录(telnet)到网络设备上进行。

二层交换实验,主要是熟悉交换机的常用配置,包括交换机的基本配置,VLAN 划分,交换机的端口聚合等。

三层交换实验,这也是网络实验室中的重点实验,包括VLAN间的连接,配置各端口,分配不同的VLAN网关地址和子网掩码等。

路由实验主要熟悉路由器配置,包括路由器,静态路由,RIP路由协议,OSPF 路由协议,广域网协议,PPP 协议的验证等。

三、结束语

高端网络设备如三层交换机、路由器一般存在于学校的网络中心,为安全起见学生不便进行实践操作。而今,学校投入巨资建成这一基于三层交换的网络实验室, 对改善我校办学条件、提高教学质量、培养高素质的网络管理和应用人才具有十分重要而深远的意义。可以相信,经过强化实践教学后的学生,毕业后一定能成为网络工程专业的合格人才,定会受到社会及网络领域用人单位的热烈欢迎。

参考文献:

[1][美]Andrew S. tanenbaum 著,计算机网络(第三版)[M]熊贵喜 王小虎译,北京:清华大学出版社,p263-268;1998

[2][美] Douglas E Comer著,用TCP/IP进行网际互联(第一卷)[M]林瑶等译,北京:电子工业出版社,p53-59;2003

职校计算机网络实验室建设探索 篇7

一、网络实验室建设目标

网络专业的实验室应承担的教学任务目标是:使学生了解和掌握当前构建大型和中小型企业网络的主流技术, 熟知网络互联中的主要设备并了解其工作原理, 能够熟练配置和使用网络设备能够合理利用网络技术和网络互联设备构建、管理、维护、升级改造企业网络。

通过此类课程的学习, 我们确立了在网络实验室中学生应掌握如下技能:中小型网络的规划与设计;交换机vlan配置, 生成树配置, 端口聚合和堆叠配置;交换机的端口安全配置等。

二、建设原则1先进性

网络实验系统应能代表目前较为先进的网络技术, 提供能够跟踪主流、前沿网络技术的综合网络环境, 应与技术发展相适应。所选网络实验平台要求支持协议类型丰富、配置灵活、可扩展性强、支持网络安全保障, 满足IPV6等新型网络技术研究的需求。

2实用性和兼容性

网络实验平台应有完整的网络实验教学体系, 应能满足高等职业教育计算机类各专业对网络的需求。网络实验室应尽可能采用业界主流的标准命令行配置界面, 以便学生在完成实验课程后可以调试业界主流厂商的网络设备。由于知识产权方面的因素, 不同品牌的网络设备的配置命令也存在差异, 我们以主流设备厂家为主, 辅以其他品牌的设备, 既可以使学习不同品牌的设备的操作方法, 又可以学习不同厂家设备的互联能力, 拓宽学生知识面, 提高就业能力。

3经济性

由于我们要模拟企业网的真实环境, 网络设备的价格比较昂贵。目前Cisco公司的技术和产品是行业的事实标准, 如果实验室全新引入Cisco公司的网络设备, 学校的经费就不足。即使是国内厂商的实验室平台, 我们采取虚拟和现实相结合的办法, 和国内厂商锐捷合作, 利用他们性价比高的特点, 结合Cisco公司的虚拟设备软件, 来提高资金的使用效率。

4开放性

网络实验室应是一个开放的网络系统, 应具有良好的可扩展性, 能够伴随网络技术的飞速发展不断升级。扩展性包括设备端口扩展、网络协议扩展和网络结构扩展等。实验室网络要和学校的校园网连接起来, 能够访问internet。

三、实验室的实施方案

结合以上实验室建设中应具备的特点和具体应用, 网络实验室的建设还应该有一定的前瞻性, 在有限的资金条件下建立一个适应计算机网络技术发展, 集教学、科研、培训、社会服务于一体的综合性实验室。我们在组建网络实验室的时候, 采取“工学结合, 模块化”的方法, 把网络实训室的实验分为下面的几大类:

(1) 基础性实验。包括网络设备基本操作实验、局域网vlan实验、路由实验、生成树实验, 访问控制列表实验。

(2) 中高级实验。包括网络协议分析与设计实验、网络安全实验、VOIP和IPV6技术实验等。

(3) 面向研究型的实验。包括二层协议研究、路由协议研究、VPN技术研究、冗余备份研究、隧道技术研究、安全技术研究、网络管理研究和流量工程技术研究等实验。

我们调研了几个学校和厂商的情况:有的学校还全部采用模拟软件来教学, 如使用Cisco早期的模拟器Boson;有的学校全线引进厂商的实验平台, 比较适合培训教学。综合以上因素, 我们确立我们学校网络实验室的设计方案:硬件和软件结合, , 教学和科研结合。具体的实施方案如下。

1教学软件选择

以前, 好多学校使用Boson和Routersim模拟器。Boson的最大优点是可以模拟出你想要的实验环境, 但是Boson的实验教程很少, 而且不全, 一些Cisco认证考试所包含的内容也没有, 而且还有很多的bug。Routersim的特点完全是按照CCNA的实验设计的, 实验教程分的很细致, 讲解也很清楚, 它的最大缺点也正是由于完全局限于实验, 它的网络拓扑不能改变。两者都有一些非常常用的命令不能使用, 如ping的扩展命令等。综上所述, 我们摈弃了落后的Boson和Routersim, 采用了模拟软件Dynamips GUI与Secure CRT。

Dynamips和boson netsim的区别在于:boson是模拟出IOS的命令行, 而Dynamips是模拟出cisco7200路由器的硬件环境, 然后在这个环境中直接运行Cisco的IOS。Secure CRT是一个功能强大的终端仿真器, 既适用于广域网, 也可用于局域网, 并且高度可定制, 是网络管理员的好帮手。它支持多操作系统, 还支持多种协议, 根据你自己需要设置不同的加密机制。至于它的实际操作, 很简单:选择一个连接方式, 比如SSH1, 一些相关信息就会显示出来, 如端口, 验证内容等, 一目了然;用户只需要填写远程主机IP和用户名就可以了。

2实验室的布局

学校实验室现有的计算机46台, 11组的综合实验平台每个平台配置4台机器, 每4个人一组, 做Dynamips GUI与Secure CRT的实验;其余的2台做打印服务器、文件服务器等。

四、结束语

21世纪是计算机网络时代, 网络系统及应用在各行业中已显出重要地位。在计算机网络课程及其相关课程的教学中, 应多强调对网络技术的实际操作技能的培养, 强调学生应具有独立完成各类网络的规划、设计、实施、配置与管理等工作的能力, 从而达到培养出更多的网络工程师的目的, 实现学院培养应用型人才的目标。因此, 建设好网络实验室, 是搞好计算机网络教学的关键。

摘要：对高校计算机网络实验室建设问题进行探讨, 分析计算机网络实验教学现状, 论述计算机网络实验室的建设目标, 提出网络实验室建设的整体设计思想。

实验室网络化建设 篇8

实验室是院校中重要的基础学习场所和设施，实验室教学也是学员在各专业学习过程不可或缺的一环，具有十分重要的意义。随着计算机虚拟现实技术的发展，仿真技术的应用领域也扩大到了教育领域，一般称做仿真实验或虚拟实验。虚拟实验的应用改变了传统的教学模式，使教学形式更加丰富，在时间和空间上更加自由，实施实验的种类也更加多样。在国内外的高等教育中虚拟仿真实验已经逐渐成为与真实实验重要性相当的实验类型。但总观现在已经开设的各种虚拟仿真实验室，大多限于计算量小，开设容易的理论力学、电学等基础实验类型，而对于情况复杂、计算量较大的一些专业或专业基础课程的虚拟实验室，由于各种原因，开设较少，这其中就包括在军队理工类院校中开设广泛的弹道学。

1 建设网络虚拟弹道实验室的必要性

弹道学是研究弹丸运动规律及其有关现象的工程应用学科，是多数军队院校武器类专业必修或选修的专业基础课程，属于物理学中力学的一个分支。众所周知，物理学的教学是离不开实验的，学生只有通过实验才能加深对物理规律的理解和认识。弹道学的实验内容，本来应该是教学中不可或缺的一环，但由于真实弹道学实验不易实施，故而在实际教学过程中少有进行。综合而言，开展弹道学真实实验有以下制约因素：

1.1 实验本身带有一定的危险性

进行弹道实验必需运用武器和火药，伴随有高温、高压、高速和强冲击现象，有的情况下还会有弹丸发射。真实实验中，学员集中于实验场所实施和观看和操作实验，虽然一般都有安全设施和相关纪律，但仍会存在着一定程度的危险性。

1.2 场地设备条件难满足

内弹道实验需要密闭爆发器或改装枪械、应变仪、线圈靶等设备；外弹道实验以测姿态、速度和坐标为主，需要枪炮等武器和弹丸，以及高速摄像机或照相机、弹道雷达等设备，还需要有广阔的场地。相比力学、电学等课程的实验而言，开展弹道学实验，既需要足够大的场地，也需要相对昂贵的设备，否则很难实现。而且在有限的实验时间空间内，也难以保证所有的学员都能亲手操作体验一次，若一定要达到此目的，则又会大为增加组织安排的难度。

1.3 实验的物理过程迅速，难于观测

内弹道实验中的铜柱法（球）压力测试，由于密闭爆发器壁或枪膛壁的阻隔，以及火药燃烧过程的迅速，不可能观察到火药燃烧和火药气体推进弹丸前进的过程，难以对教学的相关内容形成直接印象，实验所能起的教学效果不佳。

弹道学实验虽然意义重大，但具体实施起来受制约很多，影响了弹道学的教学效果，学员也没有获得完整的训练和直观感受。随着计算机数值模拟技术和网络技术的发展，建立网络虚拟弹道实验室已经有望成为克服真实弹道学实验难于开展这一困难的有效手段。

2 具体构建设想

组建网络虚拟实验室能够解决实验仪器数量的不足以及实验场地、课时数的限制，学生进行实验基本避免了时间和空间的限制，从而大大提高实验教学的灵活性。国内外已有为数众多的院校和研究机构开辟了网络虚拟实验室，学生可通过网络登录并访问实验室服务器的信息资源，完成各种仿真模型的实验[2]。虽然虚拟实验并不能完全代替真实实验，但虚拟实验可以拓展实验内容、节省经费开支、提高效率。最为关键的是，虚拟实验可以大大降低弹道学实验开展的难度，提高了实验在时间和空间上的灵活性，使弹道学实验的普及成为可能。总的来讲，虚拟弹道学实验室的建设有总体架构、仿真解算、虚拟测量（演示）三方面内容。

2.1 网络虚拟弹道实验室的结构

网络虚拟弹道学实验室通过计算机仿真来模拟实际物理过程进行实验，属于交互式虚拟实验室，可运用诸如Visualstudio、JavaScript等工具和软件和VRML建模语言等来实现[3]。虚拟实验系统对学员选择的实验类型（例如密闭爆发器测压实验、初速测量实验等）做出响应，提示输入模型尺寸（容积大小、弹丸种类等）和实验参数（风速、温度、湿度、火药类型、射击诸元等），同时布置虚拟测量仪器，而后进行仿真解算。解算的同时，虚拟测量也启动工作，得到测试结果。解算结束后，可选择相应形式，例如二维、三维动画、图表等方式来展示整个实验过程。这相当于将快速发生的真实物理过程做了一个慢放处理，从而能够使学生获得直观的印象。

2.2 物理模型和数学模型的选择

仿真计算是在以物理模型为前提，建立相应数学模型，并进行解算，得到接近真实物质运动的离散数据的过程。物理模型越真实，数学模型越复杂，解算的难度就增加，反之则解算越容易。在建设虚拟弹道实验室的过程中，应根据虚拟实验的种类来确定物理和数学模型，以利于尽可能得提高解算效率。例如，在外弹道虚拟实验中，如果选择测量某一段的弹道速度，则可使用比较简单的质点弹道模型即可。如果是选择测量弹丸姿态，则需要使用能描述弹丸质心运动和角运动的刚体弹道模型，相对比较复杂，计算时间也偏长一些。相比之下，内弹道虚拟实验的难度更大。要精确描述火药燃烧和燃气推动弹丸前进的现象，涉及两相流、动网格、计算流体力学等比较前沿的理论和技术，解算过程复杂，数据量大，需要较长时间才能得到结果。解算所得的数据需要通过网络传输到终端计算机进行二维或三维渲染处理，再现实验过程。海量的数据传输和处理对网络和终端也提出了一定要求。

2.3 测量和演示

物理实验最终要落实在数据的测量上，对于虚拟实验而言，只需在事先布设的虚拟点位上，进行满足精度要求的插值处理即可。内弹道虚拟实验中火药燃烧和弹丸推进过程，以及外弹道虚拟实验中弹丸姿态的演示，可通过三维绘图和渲染，结合诸如3DStudioMAX和OpenGL等软件和技术，在终端计算机上生成美观的实验过程动画（二维或三维）或图片，或数据列表。另外，还可进一步将虚拟实验室与弹道学网络课程结合起来，形成完整的远程教育系统。

3 建设中存在的问题

虽然网络虚拟弹道实验室可以的克服真实弹道实验难以开展的困难，但凡事有利就有弊，在其建设中也会存在着一些制约因素。

3.1 对人员的素质有较高的要求

建设网络虚拟弹道实验室涉及程序编制、网络、经典内外弹道学、气体动力学、计算流体力学、多相流、三维建模等诸多方面的理论与技术，参建人员既需要对这些方面都有所了解，也要有所专长，形成团队合力，方能取得成效。这对建设过程中的人员配备、总体规划、组织和协调提出了较高的要求。

3.2 前期建设成本高

进行内外弹道仿真需要高速度、大内存、大存储量的计算机做为服务器，生成的数据量大，对网络传输能力和终端计算机也有较高的要求。如果网络传输性能达不到，则还需要进行改建，所以需要先期投入一定的成本。不过，这基本上属于一次性投入，从较长的时间段内来看，相比其带来的好处而言，与开展真实实验的成本和困难相比，还是比较经济的。

3.3 软件建设的问题

如果相关硬件达标，软件就成为虚拟弹道实验室建设的主要内容，包括操作界面、三维模型生成、仿真计算、结果生成和展示等几方面，核心是仿真计算。弹道过程的仿真计算量很大，如果选用复杂物理模型和精细网格，运算时间就会拖长，难以实时显示。考虑到虚拟实验并非工程应用和科研所需，对数据精度的要求不高，所以尽可能采用简化模型和较少数量的网格，产生的误差可以用简易校正的方法来修正。当然，如果经济投入充足，计算机的运算速度足够高，网络传输能力足够强，还是应该尽可能采取接近现实情况的物理数学模型，因为毕竟虚拟实验的任务就是要尽可能地接近和再现真实实验。外弹道姿态实验的结果，在条件具备时也可用三轴转台进行半实物模拟方式来展示，也可获得相应的效果，但是这样就使虚拟实验的空间便利性受到了一定影响，因为这样学员必须集中在一起才能进行。

4 结束语

虚拟实验室是目前比较先进的实验形式之一，其通用性、便利性和高效性已经得到了国内外众多高等院校和研究机构的认可。相比现在已经开展的虚拟实验室而言，建设虚拟弹道实验室虽然存在着以上的一些问题，但并非不能够解决，因而组建网络虚拟弹道实验室具备可行性。弹道学既是力学的组成部分，也是当今军事科学中的重要学科，脱离了实验的弹道学教学是不完整的，有遗憾的。可以预想，通过建设远程虚拟弹道实验室，必将使学员对弹道现象和相关规律有更加直观和感性的认识，有效提高弹道学的教学水平和效果。

摘要：文章分析了弹道学实验在教学中的重要性和具体实施的难点,论证了以虚拟弹道实验代替真实实验的必要性和可能性。探讨了虚拟弹道实验室的建设构想,并分析了可能存在的问题,可以为相关建设提供参考。

关键词：弹道实验,仿真,实验室,虚拟,网络

参考文献

[1]习晓远仿真技术在实验教学中的作用和地位[J].实验室研究与探索,2002,21(02):25-26.

[2]代素梅等.动态交互性流体力学虚拟实验室[J].计算机仿真,2009,26(07):314-319.

实验室网络化建设 篇9

一、网络攻防技术分析

(一) 网络平台分析

网络攻防技术是由很多部分组成的, 网络平台就是其中非常重要的一项组成部分, 主要包括:路由器、3层交换机、防护墙、二级交换机等各个部分。其实网络平台主要为实验人员提供了良好的网络服务端口, 并且在操作的过程中, 大致可以分为两大部分: (1) 防御系统; (2) 攻击系统。其中防御系统主要是为网络平台提供了良好的操作环境, 避免一些病毒入侵, 产生不必要的损失。另外, 攻击系统主要是对其病毒进行有效地攻击和解决, 为实验工作人员提供了良好的操作环境。

(二) 攻防技术

1.防火墙。防火墙在网络攻防技术运用的过程中, 起到了重要的保护作用, 主要是在外部的网络以及专用和公共网络之间有软件系统和硬件系统两大部分, 这在很大程度上提升了网络攻防技术运用的安全、稳定等性能。并且, 防火墙主要存在互联网的安全网关, 进而在内部的网络起到了良好的保护作用, 避免违法分子的随意入侵。

2.安全检测。在网络攻防技术运行的过程中, 安全检测主要将软件和硬件系统, 有效地相结合。并且通过利用远程系统, 对网络攻防技术的运用形式, 进行全面地监测。但是, 在监测的过程中, 应当对其时间进行设定, 一般情况下, 网络安全监测的时间可以达到7×24小时。同时, 在安全监测的过程中, 可以有效提升安全防护等性能, 更为信息安全实验室提供重要的安全保证。

二、信息安全实验室建设构想分析

(一) 信息安全实验室的总体架构

在信息安全实验室建设的过程中, 总体架构的成形是信息安全实验室建设构想的第一步, 也是非常重要的一步, 其中主要包括网络平台、攻击系统、网络安全检测、防火墙防御系统等各个方面, 如图1所示。其中, 在信息安全实验室建设的过程中, 网络平台主要是将其相关的信息与互联网有效地结合, 并且形成一个良好的网络实验子系统。同时, 在信息安全实验室建设的过程中, 实验室工作人员通过网络平台终端将其子系统进行有效的连接, 并且再通过利用相应的安全检测系统, 对信息安全实验室建设的整个过程中, 进行全面地监测, 这样在一定程度上提升了信息安全实验室的安全、稳定等性能。

图1是信息安全实验室建设的总体架构。

(二) 攻击系统

攻击系统是信息安全实验室建设过程中非常重要的组成部分, 主要是利用漏洞扫描和信息安全实验室的攻击工具等系统组成的。其中, 漏洞扫描系统通过利用Web应用弱点扫描数据库的形式, 对其网络平台和主机进行全面的扫描工作。另外一部分主要是利用网络攻防技术, 对外界网络中的一些的病毒, 进行有效地防御, 从而为信息安全实验室的建设, 提供良好的网络环境, 这也是信息安全实验室建设中最为常见的应用系统。

(三) Web防火墙系统

1.对网络中的一些危险数据进行有效的拦截, 从而满足了信息安全实验室中规则会话的原则。

2.对网络中一些访问活动进行有效控制, 从而有效地实现了网络中的安全模式。

3.对一些编程错误的系统, 启动了屏蔽的功能, 将其安全隐患尽可能的排除。

(四) 信息、数据安全验证功能

1.在信息安全实验室建设的过程中, 要在满足我国一些法律中的规定, 达到相应的安全标准。

2.信息安全实验室对病毒入侵、业务中断、信息数据破坏等方面, 进行了有效的防御, 避免一些信息和数据破坏等现象, 提升了信息安全实验室的安全、稳定、可靠等性能。

3.对于一些网络中的安全漏洞, 应当进行及时地监测和修补, 这样可以在原有的基础上提升网络运行的安全性, 为信息安全实验室的运行提供良好的网络环境。

(五) 漏洞库管理功能

漏洞库管理功能, 主要是对信息安全实验室运行过程中, 所产生的漏洞, 进行全面的整理, 并且建立一个相应的漏洞库。在管理的过程中, 由于其种类的不同, 对其漏洞产生的过程以及危害等各个方面, 进行详细地描述。同时, 在信息安全实验室建设构想的过程中, 通过漏洞库管理的形式, 对虚拟技术和仿真技术, 进行有效的模拟, 这样可以有效地提升了信息安全实验室的安全、稳定性能。

结语

综上所述, 本文对网络攻防技术进行了简要的分析和阐述, 并且从总体结构、Web应用防护墙、信息和数据安全验证功能、漏洞数据库管理、攻击系统等方面, 对信息安全实验室建设构建进行了简要的概述, 有效地提升了信息安全实验室建设的安全、稳定、可靠等性能, 同时也充分地体现了网络攻防技术和信息安全实验室实现的意义和作用。

摘要：本文对网络攻防技术与信息安全实验室建设, 进行了简要的分析和阐述, 其中主要包括有建设的目标、攻防技术等各个方面。同时, 在信息安全实验室建设构想可以从两个方面进行阐述, 第一是信息安全实验室的组建、第二是信息安全实验室的功能, 从而在最大程度上体现了网络攻防技术和信息安全实验室实现的作用和意义。

关键词：网络攻防技术,信息安全实验室,建设构想

参考文献

[1]陈威, 王刚, 陈乐然, 等.网络攻防技术与信息安全实验室建设构想[J].华北电力技术, 2014 (12) :55-59.

[2]刘东生.网络攻防技术与信息安全实验室建设构想[J].无线互联科技, 2015 (9) :57-58.

[3]高永明, 卢昱, 王宇.网络对抗与信息安全实验室建设构想[J].中国现代教育装备, 2016 (11) :11-13.

[4]蔡灿民, 邹瑞源.网络攻防实验室建设探究[J].科技广场, 2011 (5) :55-57.

[5]么利中, 文伟平.电力信息安全实验室攻防演练平台的设计与应用[J].信息网络安全, 2014 (6) :78-83.

多功能网络实验室的建设与探讨 篇10

1 网络实验室建设现状分析

目前, 许多地方的学校实验教学环节中普遍存在着以下几个方面的突出问题。

1) 实验设备经费投入严重不足。实验教学设备更新周期很长, 教师在课堂教学时讲授的是新的技术、新的设备和新的方法, 而学生到实验室所接触到的往往是一些过时、陈旧和落后的实验设备和实验手段, 即实验条件落后与科学技术日新月异快速发展的矛盾。

2) 目前实验室网络架设满足不了教学要求。例如网络带宽问题、工位问题等, 而且机房还停留在只有PC机这种状态。

3) 专业化机房严重不足。甚至一些学校都没有可用的专业机房, 有的话也是在普通机房上面添加几台网络设备, 不能满足教学需求。

4) 整个实验室都普遍存在环境相对较差、配套设施不完善、管理落后等问题。目前实验设备的管理很多还是依靠管理员去完成, 而没有采用相关的设备管理系统, 管理效率不高。

随着社会分工的不断细化, 社会对员工动手能力要求越来越高。作为以提高实践能力为主的高职、技师院校, 需要培养的是生产、建设、管理、服务第一线的高级技术应用型人才, 要使学生具有较宽的专业理论和较强的技术实践能力与实际操作或管理能力, 能熟练运用高新技术, 创造性地解决生产、建设、管理、服务中的技术问题, 这是职业院校的人才培养目标要求。因此为了适应社会的发展进步, 达到我们预期的教学目标, 需要建立一个真正意义上的多功能网络实验室。

2 网络实验室设计原则

2.1 从技术角度考虑

一个真正意义上的多功能网络实验室, 必须拥有当今互联网中使用到的主流的、核心的网络技术, 其具体表现为:整个网络实验室设备的采购尽量以企业中使用较多的品牌为主 (CISCO、HUAWEI、H3C) 、网络实验室的布局要科学合理、整个网络必须高效畅通 (光纤通道) 、稳定可靠 (冗余备份) ;可以提供全面的安全解决系统、简单方便的网络管理系统 (基于SNMP) 、灵活丰富的网络认证系统 (AAA认证系统) 等。

2.2 从教学角度考虑

建设多功能网络实验室, 能够提高专业教学水平, 主要体现在以下几个方面:

第一、网络实验室给网络课程提供了实训的平台。计算机网络课程跟其它专业的课程有所不同, 它需要系统掌握一套理论后, 再进行实践验证, 进而做深入的探究思考。通常理论比较简单, 但在操作中存在很多难题。如果只讲理论, 没有配套的实验课程用于消化理论, 教学效果得不到根本的保障。

第二、网络实验室的建设可以提高教师教学水平。当代社会电子产品淘汰非常快, 包括计算机网络试验设备, 但理论基础却长期不变。如果没有实验室, 教师也只能一再重复教学理论, 不了解最新设备特点, 知识不能及时更新, 教师成长速度慢。也使学生对教师讲授的知识产生怀疑, 不利于教学的顺利开展。

第三、有利于提升学校科研能力。计算机网络的科学研究很多都是在理论创新的基础上进行试验验证, 没有实验室就无法验证, 理论创新就无说服力, 科研能力就得不到提高。

2.3 从系统选型角度考虑

设计时应考虑把投资重点放在网络实验室的网络硬件系统、网络管理系统和

网络安全系统上, 通过网络和主机系统的强大功能为NC (网络计算机) 提供更多性能, 这样的系统更接近现实中的互联网信息管理环境, 作为终端的NC可以根据实际情况选择不同档次的配置, 借此还可以提高整个网络实验室的等级。

3 网络实验室功能分析

本实验室是一个综合的多功能网络实验室, 能满足日常教学中的各种网络实验, 具体功能实现如下面所述:

3.1 综合布线

在实验室里面可以清楚的看到整个网络实验室的综合布线情况, 可以结合实际进行布线方案的讲解, 分析各种综合布线方案在实际使用中的利弊。另外还可以从网络实验室中学习网络传输中使用的线缆类型、接口分类、综合布线工程中标签的规划与制作, 综合布线图纸的绘制及相关规范的制定等。

3.2 网络交换技术与实验

在实验室中可以完成与交换机相关的所有网络实验, 例如:端口配置、VLAN划分、STP、链路汇聚、交换机堆叠、SNMP等。

3.3 网络路由技术与实验

在实验室同样可以满足我们教学中涉及到的路由配置实验, 例如:广域网路由协议配置、RIP、OSPF、BGP、ACL、NAT、PPPOE、VOIP、HSRP、VPN等实验。

3.4 网络无线技术与实验

实验室配置无线网络VLAN, 可以完成于无线网络相关的实验, 例如:VLAN配置方法、无线设备安全功能配置与实现、WLAN网络的规划与设计等。

3.5 网络服务配置

实验室配置有服务器区, 可以在此进行DNS、DHCP、WEB、FTP、VPN、SMTP、远程访问、冗余设置、访问权限设置等实验。

3.6 综合性拓展实验

网络技术专业 (预备技师) 人才培养方案中明确规定了培养目标:具备大中型网络的接入技能, 能规划、设计和构建企业级网络及网站, 能安装、配置企业网络服务器, 具有系统集成、网络故障排除和维护等专业能力, 并有较强的组织协调管理能力的技能型高级网络技术人才。为实现上述目标, 本文中的多功能网络实验室还需要能够实现系统集成、音频视频系统运用、企业级网络设备管理等功能, 完全满足人才培养方案的要求。

另外, 本实验室是多功能网络实验室, 可以与信息安全实验室进行互联, 结合信息安全方面的设备, 进行更贴近实际的综合性的网络实验。

4 设计方案举例

4.1 网络实施拓扑图

网络实验室的建设除了实现培养学生的动手能力, 提供网络实验环境教学, 使在校学生达到网络安装、调试、维护工程师技能水平外, 还应该考虑到学生成为一名复合型人才的职业需求。为使学校投资建立的网络实验室发挥最大效能, 要尽可能多的给学生提供丰富的IT资源, 使学生不但能够成为一个优秀的网络安装调试维护工程师, 同时还能独立承担诸如网络系统整体规划、设计、综合布线、网络安全管理、服务器系统配置、应用系统构建等工作所需要的项目管理综合能力, 使学生的就业范围更广, 能力更强。实验室网络拓扑图如图1所示。

4.2 网络设计特点

A:经济而实用:依据本文思路建成后的网络实验室, 所提供的网络平台可以适合多种网络应用实验需要, 同时在所建成的多个片区中, 每个片区都可以独立成为实验小组, 实现同一时段多人实验, 做到了整体的经济性。

B:拓展性强:建成的实验室结构可以进行灵活组合, 可以进行多区域分布实验, 也可以合并在一起组成大实验环境, 如果需要增加新的工作组, 只需要把新增工作组连接到三层交换机就可以实现。

C:接入方式灵活:增加无线网络区域, 学生们可以利用自己的笔记本电脑通过有线或无线接入方式实现相关网络实验的学习。

D:远程实验实现:通过Internet接入方式, 教师在教室就可以操作网络实验室设备, 进行远程实验演示, 远程对服务器进行相关服务的配置。

E:培训和考试基地:建成的网络实验室除了可以为学生提供实际动手能力的环境, 也有能力为社会提供培训环境, 申请专业的考试点。同时由于网络实验室涵盖目前主流网络设备及技术, 可以让老师系统的研究当前网络最前沿的技术动态和发展方向, 并通过该实验室将理论和实践有机的结合起来, 提高教师技能, 一举多得。

5 总结

随着计算机网络技术的不断发展, 社会对计算机网络人才的需求猛增。作为职业院校, 如何给教师提供良好的网络实验和开发平台, 如何给学生提供适应社会需求的网络设备和学习环境, 不断提高学校教学服务质量水平, 是十分必要的。计算机网络实验室建设是关系重大的建设项目, 在设计建设方案时要立足实际, 兼顾长远, 不搞短线建设, 不搞重复建设。要真正地发挥有限资金的作用, 让学生受到最贴近社会需要的有针对性的专业模拟训练, 提高学生的动手能力与就业竞争能力, 这样上述的探讨就更有意义了。

摘要：目前, 国内很多学校的网络实验室功能相对比较单一, 没有充分发挥其功能价值。针对这些问题, 本文从如何构建多功能网络实验室的角度出发, 分析目前学校网络实验室普遍存在的一些问题, 给出解决这些问题的一些思路, 为进一步完善学校网络实验室建设提供参考。促进计算机网络专业建设发展, 充分利用网络实验设备提高学生的职业技能, 完成人才培养方案中制定的培养目标, 以适应企业的真正需求。

关键词：多功能网络实验室,网络实验,建设方案

参考文献

[1]吴群英.实验室网络化建设与创新人才的培养[J].实验技术与管理, 2002.

[2]何晓阳.专业实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索, 2003.

[3]李成忠.计算机网络应用于实验教材[M].北京:电子工业出版社, 2005.

实验室网络化建设 篇11

【关键词】信息技术 高科技人才 开放型 计算机网络实验室

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0211-01

前言

在信息化时代的今天，传统的计算机网络实验室已经远远不能满足学生学习与发展的要求，所以说，学校早日建成符合现代社会需求的开放型计算机网络实验室势在必行，开放型的计算机网络实验室不仅能够培育出高素质的网络技术人才，还可以提升学生的创新能力与实际操作的水平。所以，本文研究的主要目的就是，如何将原来的传统网络实验室改建成开放型计算机网络实验室。

1.传统网络实验室存在的问题

1.1缺乏灵活的实验内容与时间

在利用传统的网络实验室进行教学的过程中，学生都被束缚到了制定好的框架中，只能按照教师制定好的步骤进行学习，即使这些步骤不符合自身的需求，这就容易造成学生的思维方式被禁锢，培养出来的学生千篇一律，没有丝毫的个体特征。并且学生必须要在学校规定的实验时间内进入实验室，如果在这个时间范围内没能完成自己的实验内容，也不允许其在实验室内逗留，在这种情况下，就会有一部分同学不能掌握实验的内容。

1.2实验管理水平不高

在班级学生进行实验室进行实验时，首先根据实验设备的数量将所有的学生分为几个小组，小组内的每个学生都具有对于实验仪器的使用权，但是如果组内有同学独占仪器，不给其他同学操作的机会，就容易造成实验混乱，也只有在出现问题时，教师才对该小组进行干预，既影响学生的学习，又增加了教师的工作量。

1.3实验设备的利用率太低

因为学校严格控制着学生使用网络实验室的时间，而在相同的时间内，学生使用的实验仪器是相同的，这就造成了实验室内很多设备的闲置。

2.如何建设开放型计算机网络实验室

2.1建设中应遵循的原则

在开放型计算机网络实验室建设的过程中，必须要遵循四个主要原则，即开放性原则、先进性原则、稳定性原则以及共享性原则。

2.1.1遵循开放性原则

与传统网络实验室不同的是，开放型的计算机网络实验室除了在上课时间开放以外，在业余时间也对师生开放。为了能实现实验室的最大利用率，可以赋予学生提前预约实验室的权利，这样不仅可以满足学生拓展知识的需求，还可以培养他们对于时间的管理能力。

2.1.2遵循先进性原则

为了不被信息时代所抛弃，学校应该加大对于网络实验室的资金投入，运用最前沿的技术理论与实验设备，并且时刻关注着计算机领域的发展方向，为学生提供最好的学习平台。

2.1.3遵循稳定性原则

与其他方面的教学模块不同，计算机网络在运行过程中本身就存在着一定的缺陷，只有尽最大努力保障实验室的安全建设，才能减少学生在实验的过程中，受到来自周围仪器设备产生的不良影响，保证实验课堂的稳定。

2.1.4遵循共享性原则

所谓开放型计算机网络实验室，就是为学生提供一个开放的网络学习平台。这需要学校实验室内的设备支持国际通用标准的网络协议，以此来实现计算机网络的资源共享，使得工作人员可以对实验设备、实验数据等等进行集中管理。

2.2建设中需要改进的内容

为了建设开放型计算机网络实验室，就必须要解决传统的网络实验室存在的诸多问题。首先，转变传统的教学理念。这需要负责计算机网络教学的老师，对于学生需要学习的实验内容进行改良，在实验中增加一些设计类的、开放性的实验内容，培养学生的综合运用能力；其次，联合其他的组织机构。学校为了了解社会对于高素质的网络人才的需求量与企业对于学生思维方式、工作内容的要求等等，就要增加与企业、科研机构等的合作机会，使得学生在毕业之后能够快速的找到适合自己的岗位；最后，建立复合型的师资队伍。

3.总结语

现如今，开放型计算机网络的建设工作对于大多数学校而言，都是计算机教学中必不可少的一部分。根据时代的需求，学校应该在计算机网络的教学过程中，严格遵循开放性、先进性、稳定性以及共享性的四大原则，满足现代社会对于学生能力培养的要求，为社会输入大批的高素质网络技术人才。

参考文献：

[1]蔡久评，况和平，周强.开放型计算机网络实验室建设.《实验室研究与探索》.2011年5期

实验室网络化建设 篇12

关键词：网络实验室,网络设备,管理软件,网络实验室机房

一、引言

随着国家综合竞争实力的提高, 我国网络设备厂商在世界网络设备领域占据了一席之地, 比如:华为、中兴、H3C、神州数码、星网锐捷等厂商的设备在国际市场上, 特别是新兴国家市场占据了很重要的地位。因此, 建设网络实验室不再是以前美国著名网络设备公司思科网络Cisco设备一统天下的局面, 在中国高校和其他职业院校中, 国产网络设备的方案走在了前面, 占据了主流。

二、网络实验室的硬件设备建设的问题。

通常, 网络实验室[1]的硬件设备离不开以下6大块。

1、交换路由设备2、网络安全设备3、存储设备、4语音网络设备5、网络设备集中管理器6、电脑。其中:

■交换路由设备包含了, 二层交换机、三层交换机、各种类型路由器等。

■安全设备主要包含了防火墙、入侵检测系统、入侵防御系统、安全网关、流控设备等。

■存储设备主要目前最多的就是基于网络的IP磁盘存储阵列。

■语音设备包含了语音网关、VoIP电话等。

■网络设备集中管理器及管理软件主要是能够集中管理和控制各种网络设备的控制器如:思科的八爪鱼、星网锐捷RG-RCMS, 神州数码的CCIM等。

■电脑一般都是装上网络服务器操作系统的PC机。

1、关于网络硬件设备选用方案的可能误区

关于网络实验室建设的硬件方案, 各个厂家有不同的方案, 但总体大同小异。各个学校根据不同的财力、教学需求、应用需求, 选取不同的组合方案, 在选取方案的过程中, 不可避免地出现一些问题和误区。主要表现在:

A、盲目追求高性能的网络设备配置

计算机网络实验室旨在提供给学生一个能够进行网络基础命令操作的环境和设备, 相对来说, 并不需要高性能高带宽的设备。笔者在网络实验室建设过程中, 曾经参观了多所高校, 发现一个现象, 有些高校的网络实验室的设备级别相当高, 甚至超过了正在运行的高校校园网中的设备性能。试问, 这样的网络设备固然性能不错, 甚至可以应用到骨干网中, 但是对于做基础网络实验, 非常浪费, 实验中不可能有那么大的流量和并发连接数。更重要的是建设这种高性能设备的实验室需要投入很多的资金, 而这些设备在实验中用到的功能仅占设备全部功能的很少部分, 甚至连百分之一都不到, 是一种严重的资源浪费。所以笔者建议实验设备往中低端配置倾斜, 这样才能提供足够多数量的设备供学生实验, 如果网络设备的硬件厂商能够从实用的角度出发, 开发一些专门针对网络实验室建设的网络设备产品, 比如说, 接口丰富但不多余, 性能强劲但不浪费, 这样就更好了。

B、盲目地追求一流品牌

众所周知, 思科的网络设备Cisco在国际市场上占有率是最高的, 性能也是一流的。一流的网络设备品牌固然是给网络实验室设备稳定性带来了保障, 也给实验室争光不少。但设备品牌的升高和投入的增加是成正比的, 如果能够在选择品牌上适当平衡, 能够在有限的投入中购买更多兼容性更好的设备在实验室中, 就可以让学生获得更多的可操作设备。笔者认为网络实验室设备能够有尽量多同品牌设备类型, 只要能够达到实验目的, 选用性价比高的国产品牌是一个不错的选择。有的老师担心, 学生操作一套国产网络设备, 到了国外设备上就不懂得如何操作。其实网络的原理都是一样的, 网络设备的操作系统命令差异也是极其小的, 基本都是基于Linux系统开发的, 命令大同小异, 很容易互通。掌握了一种网络设备的操作, 如果对网络原理精通, 在另外一个品牌的网络设备上做到触类旁通是没有任何问题的。

C、不同品牌设备的混用问题

对于网络实验室的硬件而言, 更多的品牌固然可以让学生掌握更多机型的操作, 但笔者不建议这样做, 因为不同品牌的实验设备存在兼容性问题, 管理起来也是非常费劲。有的学校为了节约成品, 为了能够让学生参加指定品牌设备的各种网络技能大赛, 每种品牌的网络设备各采购一两套, 这样做的结果是给网络实验室带来极大的混乱。对于网络教师而言, 一个网络课程中最好不要接触两种品牌的设备, 否则很容易给刚刚接触网络设备的学生带来操作命令上的混淆, 不易于掌握。而且, 不同品牌设备几乎对管理软件不兼容, 会给管理人员带来极大的不方便, 也给学生的使用带来很多的困扰, 为网络实验室接入校园网兼容性问题埋下了很大的隐患。

2、网络硬件设备建设的场地问题

网络实验室建设为了达到美观整齐的效果, 通常网络设备都是集中存放的, 在机房中都是放在角落或者集中于机柜中, 这样有利于布线以及不造成连线上的拥挤困扰, 笔者走访了几所高校, 发现有部分高校的网络实验室设备全部集中于网络机柜, 并且锁起来, 在机柜中搭建好固定的网络设备拓扑, 学生在做实验的时候只能根据固定的网络拓扑完成固定的网络拓扑实验, 网络设备接口的编号都无法改变。这样做虽然有助于设备集中管理, 不容易损坏设备, 但也有诸多弊端。比如说:

A、实验拓扑过于复杂或者简单, 无法做到随机应变。

B、设备连接不会出错, 也不会有连接上的故障, 不利于现场排除故障的学习, 而对于学习网络调试而言, 不出任何连接性故障的网络调试是没有任何意义的, 因为网络设备本身一般不会出现故障, 连接性故障占网络故障的比例很大。

C、没有现场直接接触网络设备最原始的调试模式的机会, 缺少操作的真实感。

三、网络实验室设备管理软件的问题

好的网络设备, 一定离不开好的管理软件, 好的实验室管理软件可以给网络机房管理人员及网络教师带来极大的方便, 但是过度依赖网络设备管理软件也会造成许多现实的问题。比如:

1、网络设备管理软件[2]功能过份强大。

网络设备管理软件对于网络设备的管理固然带来极大的方便, 比如网络设备的一键清空配置、设定考试模式, 网络实验课程排定等。但也就是这种好用方便的软件也会给网络设备的教学效果带来很大的折扣。比如, 学生在做实验的时候, 如果做错了, 一般的学生就直接点击一键清空配置, 而不是选择去修改出错的配置文件, 这样无形中造成学生排错调试能力的下降。就像维修电脑装操作系统中的一键还原软件一样, 很多人会用它, 但是, 当一台电脑一键还原失效, 或者出了其他硬件故障导致一键还原软件启动不了的时候, 许多人就不懂得该如何处理这个问题。因此, 学习最基本的硬盘分区、手动备份、手动还原对于电脑维修人员是必不可少的技能。网络设备调试也是一样, 就是要多动手, 多排错, 排错中可以学到真正的调试和应用能力, 网络配置命令并不难, 有很多教程可以参考, 但网络调试就需要有很多实战经验和调试经验, 如果设备一出错就一键清空, 对于调试人员的学习很不利。

2、网络设备管理软件资源浪费。

许多网络设备集中管理软件自带了很多考试模式, 实验教程, 和实验拓扑, 但是根据笔者实际的教学经验来看, 这些网络拓扑和教程用处不大, 无非是增加软件的卖点和提高软件的价格。在实际教学中教师一定得根据学生的现状和特点以及网络设备的型号和接口, 自行规划网络设备拓扑和教程, 否则教出来的学生, 没有真正实战能力。

四、网络实验室电脑软硬件的管理[3]技巧及建议

对于网络实验室机房的电脑而言, 最重要的是能够支持网络设备, 构建网络服务器, 特别是网络服务器的配置。有很多网络实验室机房的电脑操作系统还在使用winxp或者win7等个人版操作系统, 而且电脑还是单网卡的配置。这样的软硬件电脑配置不利于学生在掌握真实的网络服务器操作系统。因此笔者有如下建议:

1、网络实验室机房的电脑必须是集成双网卡的, 一个网卡用来接收老师机广播上课, 另外一个网卡用来连接网络设备调试的, 这样互相岔开不会影响, 在实际操作中很方便, 而且双网卡最好是集成在主板上, 如果采用独立网卡加集成网卡的方式, 时间久了, 独立网卡插槽接触不良的问题会给管理带来很大的不方便。

2、网络实验室机房的电脑的操作系统一定要安装服务器操作系统如:win2003/win2008/linux等, 做真实网络设备搭建企业网或者园区网的时候, 需要真实的服务器操作系统。

3、网络实验室机房的电脑最好安装虚拟机如:vmware、Virtual PC, 如果内存和硬盘允许, 再多安装几个服务器操作系统 (把相关的安装盘ISO镜像放在硬盘中) , 而且要注意修改各虚拟机的MAC地址和计算机名, 以免局域网冲突。这样, 在机子数量有限的条件下, 一个学生就有机会接触和使用多个服务器操作系统。用虚拟机来做服务器操作系统还有一个好处就是, 服务器配置往往需要加载安装盘和重启电脑, 而虚拟机重启, 配置内容不会被还原, 对于有还原卡的机房来说这也是很重要的准备工作。

4、网络实验室机房的电脑中最好能够安装一些网络模拟器, 放置网络设备的IOS。如:Dynamic GUI、GNS3、Boson Netsim、Packet Tracert等, 网络模拟器思科网络Cisco做的最好, 其原理和命令和其他品牌的网络设备大同小异。由于不是所有学生一开始就能够掌握真实网络设备, 适当地在模拟器上做一些实验, 熟悉网络设备配置命令对于掌握真实设备的调试和操作也是很重要的。

5、网络实验室机房的电脑中一定不要忘记安装一些如:TFTP、Sniffer、Wireshark、Cuteftp、Server-U等和网络安全探测、网络传输等常用的网络应用软件, 以便能做更多网络应用实验。

五、结论

计算机网络实验室建设是一个较为复杂的系统工程, 需要一个更多的前期调研和市场了解, 在建设过程中应多参考计算机专业教师的意见, 不可盲目追求实验室的高档及面子, 而应从实际教学和培养学生操作技能角度出发, 多角度, 多方位考虑, 综合各种外在因素后再决定建设的方案。以上就是笔者从一个计算机网络实验室管理员和计算机网络教师的角度, 针对计算机网络实验室建设过程中可能出现的一些问题给出一些建议, 由于水平有限, 有些是属于个人意见, 仅供参考。

参考文献

[1]魏平平.计算机网络实验室建设的初探.科技资讯.2011年01期

[2]唐启涛, 刘蓉.网络设备管理综述.电脑知识与技术.2011年28期