路由器与交换机

路由器与交换机（共12篇）

路由器与交换机 篇1

摘要：交换机与路由器技术课是网络技术专业课中的核心课程, 这门课程教学难度大, 学生普遍感觉课程枯燥难学, 操作要求高, 教师则觉得课程理论与实践难以兼顾, 课堂实践组织比较困难, 本人探索用一体化的教学方法实施教学, 收到了较好的效果。

关键词：交换机与路由器,一体化教学

交换机与路由器技术课程是计算机网络技术专业中的核心课程, 学生对该课程内容的掌握程度, 直接影响了其是否能成为一名合格的网络技术人才, 探讨如何让学生很好地掌握好这门课程, 意义深远。

一、理论与实践结合

在中专专业学校的课程教学中, 部分教师课堂教学中不太强调理论或实操的有机结合, 教学中要么只讲理论不做实操, 要么只搞实操不讲理论。对于《交换机与路由器技术》这门课程而言, 因实际工作环境的不同, 要求在配置交换机或路由器的过程中具体情况具体分析, 没有理论的支撑, 是不可能根据实际环境完成配置的, 因此在教学过程中, 务必需要理论与实操有机结合, 实现知识实用化、项目实际化, 否则学生将难于理解, 无法达到良好的教学效果[1]。

理论与实践比例分配方面, 讲求合理性[2]。如果在教学之初先花费了大量的时间长篇累牍地对其中的一些理论知识, 工作原理等进行讲解。自以为坚实的理论基础有利于学生对课程内容的理解, 甚至能促进学生深入掌握交换机与路由器的关键技术, 然而事实告诉我们, 以中专学生的基础现状, 往往是事与愿违的, 学生根本无法理解所谓的动态路由协议、多实例生成树协议等复杂的概念。教师讲授越深入, 学生越迷惘, 根本达不到教学目的。但如果认为中专生文化基础相对薄弱, 课堂教学只需搞实践不需讲理论, 势必影响学生今后的专业发展。一个连VLAN工作原理与划分意义都弄不明白的人, 很难相信他在以后的工作中能将企业的网络管理好。根据中专生的学习特点, 教师在教学的过程中务必要求学生熟练完成规定的实验任务, 对于理论部分, 应该将相关的重要的基本知识进行通俗化处理, 再进行传授。可采用案例教学法将理论教学与实践教学有机的结合在一起, 增强学习的趣味性, 使枯燥的理论知识通俗易懂, 让学生在完成操作的过程中理解知识的内涵[3]。如在讲授交换机配置中的生成树协议这部分内容时, 应该重点让学生掌握懂得在什么情况下使用生成树协议以及熟练使用生成树协议的配置命令, 而至于交换机如何实现实成树、什么根桥、根端口等复杂的原理概念, 只需用一些简单通俗的比喻扼要说明即可。值得一提的是, 理论与实践教学的开展在课堂上应该是相辅相承的, 应该是相互结合而不是独立分离的, 采取教、学、做的一体化教学模式, 在做中教, 做在学, 这样的教学效果才是最佳的[4]。总体而言, 在安排课程内容时必须有所取舍, 实践重于理论这个原则不能变, 根据多年的教学研究, 实践与理论比例约为4:1时教学效果较佳。

二、模拟与真实操作相结合

《交换机与路由器技术》这门课程的开设已经有相当长的时间, 可以说是伴随着计算机网络技术这个专业而诞生的。早期由于实验设备昂贵的原因, 相当多的学校无法购买足够设备来让学生进行实操, 因此, 在课程教学时是基于模拟器来完成的, 也就是所谓的学生的实践操作部分完全利用各种交换机与路由器的仿真模拟软件来实现, 如常见的模拟软件boson、packet tracer等, 学生没有对交换机以及路由器等网络设备进行过真实的配置。但随着近年办学条件的改善, 许多学校已经建立实际的网络实训基地, 具备了基本的实验条件。对于前者, 采用仿真软件来教学, 实属无奈之举, 因为毕竟是模拟, 不能完全体现真实交换机与路由器实际的工作情况, 况且目前软件功能也有一定的缺憾, 并不完美, 故建议这种情况的学校完全有必要至少买一套设备进行演示, 让学生在头脑中有一个具体的概念, 实在不行带学生到学校的网络中心参观也可。

那么建立了网络实训室后, 是否就完全采用真实的网络设备配置, 而不需要模拟仿真软件了呢?答案当然是否定的。根据多年的教学实践, 对于这门课程, 就算有了更完善的设备环境, 也应该模拟与真实操作相结合, 原因有三:

1、方便教学组织。

采用教、学、做一体化教学模式时, 重点是学生的做, 但由于交换机与路由器技术这门课程的特殊性, 牵涉到电脑接线、交换机摆放、设备配置、设备维护等环节, 若“教”的过程不好, 课堂秩序随时会变成一团糟, 甚至问题繁多, 事倍功半。这些在一些开放式实训室中更是体现得明显, 就算有的实训室配置了一些设备厂商开发的教学管理系统, 如目前职业学校网络专业较常用的神州数码网络学院 (netcollege) 系统, 虽然方便了设备的管理与维护, 但对于中专专业学校的学生来说, 直接进行交换机与路由器配置操作依然会存在着各种各样的大小问题, 与模拟操作不同的是, 许多学生一旦硬件操作调试出问题求助老师, 教师便要花费大量时间来查找原因, 同时多人有问题便会造成教师分身乏术, 因此, 有必要先让学生在模拟系统中先行进行配置测试, 成功了, 理顺了整个实验过程, 再实实在在的对交换机与路由器进行配置, 这样教学效果会更好。

2、解决现实设备的不足[5]。

对于一些简单的实验, 如教学初期的实验, 只用到一两台设备的, 一个班几十人下来, 或许还能分配每人一个工位, 但随着教学的深入, 实验的复杂性加强, 后面的实验动辄就需要多台设备, 如部分实验常会用到三四台交换机与路由器, 对于这种情况, 现实的设备数量几乎是不可能满足几十人同时有设备使用的。如一个相对较简单的“跨交换机相同VLAN间通信”实验, 也需要每个学生两台交换机, 算起来40人的话也要近百台交换机, 这对实验室的设备提供显然难以实现的。有人会说, 可以让学生分时操作或合作实验呀, 但现实的教学情况告诉我们, 这种方法对中专学生来说, 效果会大打折扣。因此, 可以利用仿真软件与真实操作结合的方式, 让部分学生在真实操作时, 另一部分学生不至于无所事事, 可以采用模拟仿真的软件配置, 然后再进行轮换。这样做的好处是不仅解决了现实设备不足的情况, 也迫使学生把每个实验做了两次, 加深了学生对知识的理解, 对配置操作更加熟练。

3、兼顾多种品牌的教学设备。

目前国内市场上所采用的交换机与路由器品牌众多, 大品牌主要有思科、华为、锐捷、神州数码等, 而学校在建设实验室场时, 为了教学的方便, 只能采取其中的一种设备。而这几个品牌设备之间, 各自有自己的配置代码, 也就是使用的命令不一样, 虽然配置原理几乎一样, 但不同厂商之间的设备配置代码依然会有至少20%左右的差异, 这就给教学带来了难题, 如果在校期间学校使用什么设备就只教学生相应系统的配置代码, 那么对学生出来社会以后的就业也是相当不利的。举个例子, 当学生求职于一间公司时, 发现公司所采用的交换机与路由器不是自己原来所学过的品牌设备, 总不能说自己不懂而放弃吧。因此, 采用模拟与真实操作相结合的方式, 实际上也无形中解决了这一问题, 使学生的学习内容更加全面。

总之, 为了追求教学效益的最大化, 采取理论与实践结合, 模拟与真实操作相结合, 是提高本课程教学效益的有效方式。

参考文献

[1]舒蕾, 马春文.计算机网络技术专业项目化教学的研究与实践[J].继续教育研究.2013 (3) :122-124.

[2]褚建立.交换机/路由器配置与管理项目教程[M].北京:清华大学出版社, 2011.

[3]孔祥强, 李瑛, 杨前明.“教、学、做”一体化模式在课程实验教学中的应用[J].实验技术与管理, 2012 (1) :102-105.

路由器与交换机 篇2

集线器：以前10M共享式以太网专用，现在用得比较少，只工作在物理层，端口与主机之间使用半双工通信，一般来说无论物理连接是总线型还是星型，它的逻辑连接都是总线型的，只要其中一台主机发出信息，集线器会把信息复制给其他的所有端口主机，集线器也被称为多端口中继器，连接到一个集线器的所有主机共享一个冲突域，所谓冲突域即本来不打算发送给所有主机，但经过集线器之后所有端口都会收到信息，即共享一个冲突域，此时若有其他主机发送消息，就会发生冲突并拥堵，集线器可以当作中继器使用进行网络长距离的中继，但这样会导致冲突域的扩大，下面还会谈到这个问题。

二层交换机：二层交换机用于100M交换式以太网比较多，工作与数据链路层，具有MAC列表，根据端口映射进行通信，可以同时进行多路通信独享带宽而互不影响。端口与主机之间使用全双工通信，二层交换机有分割冲突域的作用，如下图：

则上图有4个冲突域，如果中间设备为集线器hub，则为一个冲突域。

路由器与三层交换机：路由器有分割广播域和冲突域的作用，每个端口应该属于不同的广播域，当然也可能出现单臂路由，即一个路由以太网端口分成两个子逻辑接口来分割广播域，广播域即有意识地向本网内的所有主机广播。对二层交换机来说没有arp的概念，就像在一个不跟外界通信的局域网，使用二层交换机足以，利用交换机的mac列表就可以跟局域网内的主机进行通信，

而一旦两个不同的子网主机要通信，或者局域网的主机想连入广域网，或者不同vlan的主机要互相通信，此时就要为两个不同的网络配备中间的网关，一般来说可以使用路由器或者三层交换机达到此种目的，但需要知道的是三层交换机不能互联局域网和广域网，原因无他，因为三层交换机没有那么多类型的端口，虽然端口数量比路由器多得多。拿vlan通信来说，路由器两个端口应该连着不同的vlan，如果想扩展主机数量，应该在路由器端口外联二层交换机再连主机，而对于三层交换机来说，由于以太网端口很多，所有主机直接连接在端口上并划分进某个vlan(可以不根据物理位置），这里需要注意的是一个端口可以属于不同的vlan，一个vlan当然也可以包含多个端口。

碰撞槽时间：这个概念出现在共享以太网中，是一个确定有多少设备可以共享网络的重要参数。碰撞槽确保当冲突发生时，将在最小帧传输时间内检测到。以太网速度为10M，100M时，碰撞槽时间为以太网最小帧传输时间即64*8bit=512bit时间。而速度为1G时，碰撞槽时间为4096bit时间。如果发生了冲突将在第一个碰撞槽时间内检测的。碰撞槽时间包括信号沿电缆和集线器传输的时间，用于定义网络电缆的最大长度和共享介质以太网网段所能使用的集线器个数。因为集线器个数越多，时延越大，有可能双方同时发信息了，但距离远时延大导致没有检测到，相当于集线器扩大了冲突域，就会导致冲突的发生，即CSMA/CD在这里不起作用了。

就时延来说 线缆<集线器><交换机><路由器>

路由器与交换机 篇3

关键词：路由；交换；实践教学；计算机网络

中图分类号：TP393.02-4 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-02

Routing and Switching Technology Courses Practical Teaching Research and Implementation

Chen Wei

(Guangdong Peizheng College,Guangzhou510830,China)

Abstract:"Routing and Switching Technology,"is a very practical computer network professional courses.Paper studies the course of practice teaching reform ideas,put forward the"Routing and Switching Technology"course content of practice teaching settings,and gives the specific task to complete practical teaching methods.Applied to develop the computer network of highly qualified specialists is of great significance.

Keywords:Routing;Exchange;Practice teaching;Computer network

一、计算机网络专业的教学特点

计算机网络是计算机技术与通信技术密切结合的综合性学科，也是计算机应用中一个重要领域。网络技术已广泛应用于各行各业，网络技术已成为计算机网络专业及计算机相关专业学生所必须掌握的知识。

《路由与交换技术》课程是网络工程专业的核心专业课之一。随着计算机网络技术的迅速发展和广泛应用，《路由与交换技术》课程的教学面临着新的、更高的要求。该课程教学目的旨在使学生能够学习和掌握计算机网络的组建、协议配置、局域网标准及主流局域网、网络互连、广域网接入技术等，同时要求学生具备基本的网络规划、设计的能力和基本的组网技术。

《路由与交换技术》课程实践性、综合性强，教学难度大，要求课堂教学与实践环节紧密结合，在教学工作中尽可能结合实际网络进行。实验教学的目的是为了使学生在课程学习的同时，通过一个实际的计算机网络环境操作，加深对数据链路层和网络层中各种知识的理解，如交换机、虚拟局域网、路由器等网络理论知识进一步理解与掌握，培养学生具有网络安装、设计、配置等方面具体的实践操作能力[1]。该课程的实践教学是培养掌握网络理论和应用技术知识，适应时代需要的高素质人才的重要环节。

二、计算机网络实践教学现状

计算机网络专业实验对软、硬件环境的要求较高。因交换机、路由器硬件设备等更新速度较快，价格又比较昂贵，使得实验设备很难跟上网络技术发展速度，因此实验难度较大，在具体教学过程中因所涉及的新颖的、面向实际应用的教学实验因缺乏必要的硬件条件而无法实现。导致多数学校偏重理论教学，实践教学环节显得很薄弱。

三、《路由与交换技术》课程实践教学研究

（一）教学目标

《路由与交换技术》课程实验内容多，技术实现难度较大。计算机网络专业的培养目标是从事计算机网络的应用型高级专门人才。实验内容必须要体现应用型大学的特点，实验内容的先进性、合理性、充实性、拓展性尤为重要，它決定了学生对知识的掌握程度。基于此，在具体的实践教学过程中，实验内容的选择应侧重于实用性，目的是使学生在实验中接触更多的实际网络规划、组建、管理的内容，让学生了解掌握最新的实用技术[2]。

（二）实验设置

根据这一教学目标，《路由与交换技术》课程设计了20个实验。路由与交换技术课程的实验项目如下：

交换机实验：

（1）配置本地交换机

（2）单交换机VLAN配置

（3）基于VTP协议的跨交换机VLAN

（4）生成树协议配置

（5）三层交换机实现VLAN间通信

（6）使用TFTP协议备份和升级交换机操作系统

（7）恢复交换机密码

路由器实验：

（1）配置本地路由器

（2）单臂路由解决VLAN之间通讯

（3）使用TFTP修复或升级路由器的IOS

（4）恢复路由器密码

（5）静态路由实验局域网互联

（6）使用RIP协议实现局域网互联

（7）使用IGRP协议实现局域网互联

（8）使用OSPF协议实现局域网互联

（9）路由重分布实现不同自治系统之间互联

（10）访问控制列表配置

（11）通过帧中继实现局域网互联

（12）通过DDN实现局域网互联

（13）组建多分支机构企业网络

这些实验项目可分为基本实验和高级实验两部分。

基本实验包括配置本地交换机、配置本地路由器、交换机和路由器的密码恢复、单交换机VLAN配置、单臂路由解决VLAN之间通讯、静态路由配置等实验；高级实验包括三层交换机实现VLAN间通信、动态路由配置、路由重分布实现不同自治系统间互联、访问控制列表配置、组建多分支机构企业网络等。

（三）完成实验教学的方法

基本实验可以在实验室使用真实网络设备来完成，因为网络拓扑结构不复杂，1-2台网络设备和1台计算机即可完成实验，普通高校网络实验室都具备基本实验的实验条件。例如，本地路由器配置及密码恢复实验拓扑如图1所示。

图1.本地路由器配置及密码恢复实验拓扑

高级实验往往需要多台网络设备，例如路由重分布实现不同自治系统之间互联网络拓扑如图2所示：

图2.自治系统间互联与路由重分布实验拓扑

自治系统间互联与路由重分布是计算机网络教学中非常重要而又难于理解的知识之一。若在实验室中进行《路由与交换技术》课程的高级实验，需要交换机、路由器、PC机等多种硬件，实验设备较为昂贵，实验环境搭建频锁。硬件条件与经费的不足常常制约了实验的开展。现实中往往是4-6人组成一个小组进行，人均实验时间得不到保证，学生对实验的理解不够透彻，实验达不到预期的效果。实验中由于网络设备接口的频繁插拔，难以避免因误操作导致网络设备损坏。从图2中可以看到，自治系统间互联与路由重分布实验需要4台路由器，4台交换机，6台计算机。实验需要设备数量较大，一般高校都不可能为每个教学班的全体同学同时提供这样一个真实的实验环境。如果采用仿真技术，则可以使学生有独占所有网络设备，独自搭建网络架构，独立配置网络设备参数及测试网络链路状态的感觉。为此，采用仿真技术完成高级实验的教学任务。

采用仿真软件实现实验教学，克服了网络设备资源不足、更新周期长和分组实验花费时间长的缺陷，使得很多在实际环境下因设备的不足而无法实现的实验得以实现。利用计算机及仿真软件来模拟实验环境及过程，即制造一个接近真实的训练环境，学生在计算机上独立完成实验。学生身在其中，获得经验，掌握工作技能，提高实际动手实践能力，可以很好地满足计算机网络实践教学的需要[3]。

四、计算机仿真与真实实验相结合是提高实践教学效果的有效方法

将仿真技术应用于实践教学，完成实验室里难以实现的实践教学内容，是对真实实验的模拟、延伸和强化，为学生掌握组网技术打下坚实基础，极大地提高了计算机网络实验的教学效果，也拓宽了实践教学的新思路。计算机仿真是一种强有力的辅助教学工具，利用计算机仿真技术增强了学生动手实践的能力，使教学环节生动形象。计算机仿真技术在《路由与交换技术》课程教学中的应用，改变了实验教学的被动状态，学生通过自身与计算机仿真环境的相互作用获得知识和技能，充分挖掘实验的潜能，改善实践教学的环境。仿真科学技术将势必成为现代教育的重要手段。

虽然计算机网络仿真技术解决了计算机网络专业课程理论教学难题，增强了实践教学的力度，但不能完全依赖计算机仿真实验而取消真实的实验室实验。仿真实验是毕竟是虚拟环境，它的处理是理想的，但因缺少实物感，像交换机、路由器、调制解调器等网络设备种类多、型号也多，各自的配置方式也有所不同，网络设备接口、模块也多种多样，在仿真实验中学生也是无法看到。它只能作为在具体实践教学中，由于实际能提供的设备与完成实验所需存在较大出入时的一种辅助手段。

因此在网络实验的具体实施中，应该虚实结合。《路由与交换技术》课程的基本实验采用真实网络设备，让学生在真实环境中操作进行，让学生对相关设备或网络环境有亲身体会，印象深刻。

五、结束语

本文从计算机网络专业实践教学的特点与要求着手，合理地选择《路由与交换技术》课程的实践教学内容，通过改进实践教学方法，逐步形成完善的实践教学体系，在实践教学环节中不断研究、探索和改进，对培养计算机网络应用型高级人才具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]付学峰,刘有珠.计算机网络课程实验教学探讨[J].南昌工程学院学报,2008,2:59-60

[2]陈正权.高职院校计算机网络课程教学的改革与实践[J].赤峰学院学报(自然科学版),2009,25:12

[3]刘吕鑫,肖晓红.计算机网络实验教学改革的思考[J].中国现代教育装备,2007,10

路由器与交换机 篇4

1 本课程实验环境和授课方式的独特性

本课程对实验环境和条件要求较高,配套实验室要求具备以下条件:足量可网管交换机和路由器设备、网络实验软件平台和服务器、足量学生实验微机,以及教师多媒体教学系统。为了便于实验资源的利用,实验室往往会按照一个机柜的网络硬件设备对应一个多台微机围合实验台的方案进行布局。学院采用的具体方案是为每个六角形实验台配备六台双网卡微机。每台微机均可通过网络实验平台配置所有机架的网络设备,并可连线及测试一组机柜上的六台网络设备。实验环境的独特性成为学生分组的良好条件。实验环境如图1所示。

同时,本课程授课讲练结合,学生操作设备时间相对一致且集中,会产生设备资源不足的问题,要求教师对实验任务的安排必须考虑到同一实验台内的多名学生分工合作和轮流使用的问题。《核心路由交换技术》课程讲练结合的授课方式和设备分组、任务分工的实验环境,使得分组教学在教学过程中将得到天然的运用。

2 问题驱动教学的引导方法

经过调查发现,目前市面上有关路由交换技术的书籍已有不少,其特点是大多面向认证,作为技术手册可以对有一定实际操作基础的读者进行职业技能的提升。但是这类书籍也存在着固有的缺点,通篇代码的实验命令往往与网络原理联系不够紧密。如果直接用作为高校教材,偏重技术而轻原理,很难让学生主动进行深层次的思考,从而忽略网络现象的本质,达不到培养目标。学院开设《核心路由交换技术》课程的四年来,从学院的实际情况出发,根据培养目标、授课对象以及实验环境的不同要求,自编了一套实验教程作为教材使用,并在教学过程中实践了问题驱动教学方法。

“问题驱动教学法”就是根据教学内容的需要,精心设计问题,以问题为导向,让学生带着问题去学习,处于不断探索的情境之中,极大地激发学生的学习兴趣,调动学习的积极性,培养学习能力。问题驱动法强调学生独立探索、亲自完成问题的全过程,以培养学生用探究式学习方法获取知识与技能的能力以及与他人合作的能力。作为教师在教学设计时应考虑以难度适中的问题为引导,充分调动学生的主动性,激发学生的求知欲望,用问题来驱动学生的学习过程。下面以“交换机划分vlan实验”教学中某步骤为例来说明此过程。

教师讲解清楚删除vlan的命令之后,要求小组进行实践来解决教师提出的两个问题。学生可以通过show vlan命令对比查看删除动作前后端口所属vlan的不同情况,可比较直观地得到以下初步结论。

教师对学生的结论作出评价,进一步总结删除操作的注意事项。

从授课效果来看,由于学生先自己动手实验得到现象,从中总结出的注意事项更容易被理解和掌握。本节课的问题设置主要考虑到,虽然删除操作很容易掌握,但是常见失误和错误也很容易发生,了解错误可以帮助学生在以后的配置过程中避免出现类似情况。教学设计要有问题意识,有效的教学设计要突出以问题为主导的,有效的课堂教学要突出以学生为主体,从而达到举一反三的效果。

3 分组实验的组织形式

所谓分组教学形式,就是通过将班级暂时划分为更多的工作组来形成小组,一起按照老师所安排的或者学生自己加工的主题工作,并将工作结果在稍后的全班的课堂阶段报告。其核心部分是小组工作,是指学习小组所要完成的、目标确定的工作任务。在小组工作中,小组成员间进行语言沟通并相互影响。

教师在课程开始时,从学生动手能力、性格气质、性别、专业课成绩等多方面考虑,根据“组内异质、组间同质”的原则分组。将全班学生划分出若干个实验组,每组4至6人,并安排各组的座次表。小组内设置组长1名,由组内推选出操作能力、沟通能力较强者胜任,或者教师参考上述因素指派。组长负责实验任务的划分、设备使用权的协调和实验结果的统计。教师将分组教学的方式和要求与向全体学生传达,带领学生逐渐适应该模式,鼓励学生更具独立性地思考、感受和行动。通过在小组中协同工作,促进学生合作沟通的能力;通过释放学生的想象力,诱发出学生创造力。

以“三层交换机实现vlan间通信实验”(图2)教学过程为例来说明此过程。

1)教师在详细讲解“三层交换机配置虚拟接口的命令”之后,将任务下发到每个小组,该实验任务是使用两台交换机分别划分三个vlan,得到隔离广播域的效果,并在三层交换机上实现不同vlan间通信。

2)教师告知各组组长,本实验需要三轮才能让六人组全部成员做完。组内成员随时可以交流讨论。

3)组长首先到分配角色,六台微机都充当测试PC(需分配IP),并分配其中两名同学A、B各申请一台二层和三层交换机。

4)同学A、B需根据本组实际情况对所需设备进行物理连线,在拓扑图上标记实际设备名和相应端口号。

5)教师巡视检查每一组的实际拓扑图与连线的正确定,分组给出修改意见。

6)申请二层交换机的A同学划分vlan、配置trunk;申请三层交换机的B同学要额外完成虚拟接口IP地址配置步骤。

7)同学A、B配置完成后,全组六台微机使用ping命令测试互相的连通性即可。实验成功结束后,组长验收并记录A、B实验通过,并分配设备如何轮换。

8)在此期间未能分到设备的同学使用模拟器软件搭建拓扑进行实验,并配合A、B进行测试。全组完成后可以要求教师验收。

从实验效果来看,分组教学形式相比于全班教学,学生能够更积极主动地表达自己的观点,学生能够不受严肃的课堂气氛的阻碍,能够发挥他们的好奇心和创造力。更重要的是,为了共同完成一个实验,组内成员更需要独立思考,积极合作沟通,认真协同行动,诱发出学生创造力。教师对各个小组的巡视了解,也更加全面直接地对答疑解惑,更好地把握教学重点难点和教学进度。

4 竞争考核的激励机制

作为一门实验课程的考核,它是评价学生学习效果和自己教学质量的标准,更重要的,它是一个激励体制,成为指导学生学习的方向和标准。本课程的考核分为三部分:平时实验成绩、考勤、期末上机考试。

其中考勤比重10%,期末上机考试比重约60%。严格考勤可以带动学生建立良好的班风,教师可以利用分组实验期间,教师巡视检查各组实验拓扑的时间进行不定时考勤。为了避免学生存在机会主义进行猜题、猜重点的现象,设计期末上机考试题目采用抽题考查,限时完成的方式。考题设计以综合运用多个知识点为宜,变化配置细节要求,建立抽题题库,防止泄题。

平时实验成绩,主要体现整个学期全部实验成绩的平均水平,建议比重30%。为了激励分组教学中每个人的积极性和责任感,教师采用竞争考核的方法对全组实验效果进行整体打分,可尝试采用随机抽取的方式验收实验操作,将评分结果当堂公布。采用随机抽取验收实验操作,主要是考虑到由于实验课程采用分组完成的方式,多人一组共同完成实验内容,往往存在一些学习态度不积极的学生,具有依赖心理而浑水摸鱼。采取随机抽取的验收方法可以在一定程度建立个人对小组的责任感。验收过程如下:

1)组内成员全部完成实验以后,可以要求教师验收小组的实验完成情况。

2)教师随机挑选某一个或某几个同学演示本次实验中的关键命令,并提问实验拓扑设计的细节问题。

3)依据被抽查学生的掌握程度,教师当堂给出本组本次的实验成绩(ABCD等级),优秀记为A;规定时间内没有通过教师验收的小组成绩记为D。

4)学期结束时统计某小组所有实验成绩,就是组内成员平时成绩的平均分。

以“制作双绞线实验”为例,教师要求每人用得到的四个水晶头完成一根交叉线和一根直连线。实验结束后统计各个小组的完成情况进行公布评比,完成数量较多的前3个小组才可以得到成绩A。后三组得到成绩D。期末时合计某组的历次实验评价全部为A的,可得平时实验成绩的满分。

这样竞争考核进行的差异化评价,会在小组之间迅速掀起竞争意识,组内成员建立集体荣誉感。小组荣誉感比较强的学生,还会主动总结课堂重难点分发给组内成员,提前做好实验的学生也会主动帮助组内其他同学解决疑难,以期全组更加顺利通过教师验收。对于个别总是拖小组后退的同学,可能因遭受组内埋怨而自暴自弃,教师应及时予以纠正、鼓励小组内的帮扶。

5 结束语

通过多年的网络实验教学实践,对于路由交换技术这样实践性强、实用性强的技术课程,必须加大实践教学环节,了解学生实际操作水平和分析能力,重视引导、实践和思考的过程。在增强学生参与实验的积极性和主动性、提高学生学习兴趣和自主学习的能力方面取得了较好的成效,学生互助、合作学习的意识确实逐步形成和增强。在实践中我们同样也在总结着不足,明确今后工作的目标,力争培养出基础扎实、有就业竞争力的网络人才。

摘要：作为计算机网络教学的实验环节,《核心路由交换技术》的授课往往面临着实践性强、教学内容和实践难以充分结合的挑战。为了提高计算机网络实验课程的教学水平和教学质量,提高学生参与实践的主动性,基于《核心路由交换技术》授课方式和实验环境的独特条件,提出了以“问题驱动教学”为引导方法,“分组实验”为组织形式,“竞争考核”为激励机制的教学改革措施,给出了教学案例的具体过程及效果分析。

关键词：教学改革,分组教学,问题驱动教学,计算机网络实验,核心路由交换技术

参考文献

[1]李倩.分组教学形式的模式研究[J].出国与就业,2011(01).

[2]杨靖,刘亮.实用网络技术配置指南[M].北京:希望电子,2006.

[3]汪双顶,徐江峰.计算机网络构建与管理[M].北京:高等教育出版社,2008.

[4]拉默尔(Lammle,T.L.),程代伟等.CCNA学习指南(中文第6版)[M].北京:电子工业出版社,2008.

路由与交换技术 教学大纲 篇5

教学大纲

第一部分

大纲说明

一．制定教学大纲的依据

本课程教学大纲依据信息工程系计算机网络技术专业及信息安全技术专业的专业培养目标及教学计划制定，负荷社会idui人才知识、能力、素质需求及地区经济发展的需要。二．使用范围

本大纲适用于信息工程学院网络技术专业及信息安全技术专业学生。三．课程的性质和任务

交换机和路由器是构建大中型网络最核心、最重要的网络设备，这些设备必须根据网络应用的需求，进行合理正确的配置才能使用，在组建网络时，除综合布线外，最重要的是对三层交换机和路由器进行配置，在日常的使用和管理维护过程中，也经常对交换机、路由器进行调整。这就要求网络管理人员必须充分熟悉和掌握交换机/路由器的配置和管理技术，以及将三层交换机或路由器当做防火墙或代理服务器的配置技术。

《路由与交换技术》课程是计算机网络技术专业及信息安全专业必修的专业课。旨在让学生了解常用网络设备的概念，工作原理及工作方式、技术指标和参数，所遵循的网络标准，在网络层中所使用的协议。主要任务是通过学习能够使学生在已有的计算机网络知识的基础上，对当前计算机网络设备的主要种类和常用的网络协议有清晰的概念，掌握如何使用配置网卡、网线、集线器、交换机、路由器和防火墙。学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法。尽快熟悉并掌握交换机和路由器的配置与管理技术。

四． 课程的背景知识

1.前导课程及主要知识：《计算机调试技术》《计算机网络》《专业英语》 2.后续课程及主要知识：《网络工程》《网络安全》及相关课程设计和毕业设计等。

五．课程教学要求的层次

1.熟练掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与网络应用相关的问题，能够举一反三。

2.掌握：要求学生能够 较好的理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断。3.了解：要求学生能够一般的了解所学内容。

第二部分

教学媒体与教学过程建设

本课程文字教材作为学习的主要媒体，着重反映课程知识的系统性和完整性，在形式上要使便于学生自学。

第三部分

课程的学时分配及考核 一．课程教学总学时数、学分数

课程教学总学时144学时，6学分。其中授课72学时，实训72学时，社会实践学时待定。

二．主要教学过程与学时分配

三、考核

本课程采用笔试和实训（含社会实践）两种考核方式。笔试采用自行设计方案就、形式；实训环节采用最后考核和平时成绩总评给定成绩。

第四部分

路由器与交换机 篇6

关键词：“体验式”教学模式 交换机路由器配置和管理 探究体验

众所周知，职业类学生学习能力不如普高学生，如何让学生主动参与课堂，培养学生的学习兴趣成为中职教师研究的课题。经过多年的实践和探索，发现“体验式”教学模式比较适合当前中职教学。该教学模式核心思想：在课堂教学中培养学生的自主意识，通过情感体验和自主探究，挖掘学生自身的潜能，为自己继续学习、终身学习打好基础。

在IT越来越普及的今天，随着绿色环保办公概念兴起，很多本地的企业建有自己的网络，随着网络维护的岗位越来越多，需要对网络设备进行管理，《交换机路由器配置与管理》是一门中等职业学校网络技术专业学生必修的专业课，理论性实践性都非常强。

那么，如何运用体验式教学模式，让《交换机路由器配置和管理》活起来呢？经过多年的教学实践，我做了以下尝试，事实上也取得了一定成效。

一、创设情境，学生情感体验

陶行知先生说过：“真教育是心心相印的活动，唯独从心里发出来，才能达到心灵深处。”历史是死的。人是活的。教师要创设情境，激发学生的学习兴趣。心理学认为：兴趣是人乐于接触认识某种事物并力求参与相应活动的一种积极的意识倾向。只有这样，才能让学生主动积极地参与教学过程，去建构自己的知识和能力。

《交换机路由器配置和管理》知识点多，概念抽象，理论性强，同时涉及一部分英语词汇。学生由于缺乏感性认知，普遍感到此课程难学。若教师采用“填鸭式”教学模式，一味地灌输新知识，学生肯定感到乏味、无趣、厌学，学习效率肯定很低，所以要改变这种低效的课堂教学，让学生快乐地学习。师生配合默契、情感交流愉快以及富有创意的学习情境的创设。

例如，在学习交换机工作原理时，对基础比较薄弱的中职生来说，确实是难点，学生不易接受。在传统教学中教师一味灌输，学生听得昏昏沉沉，整个教学过程沉闷无力。所以，这段内容相当枯燥，无法调动学生学习兴趣，效果欠佳。为此，教师可以利用flash动画和视频展示，让学生观察交换机根据学习端口学习源MAC地址形成的MAC地址表进行数据转发的过程，从而对交换机的工作原理有个感官的认识。通过以上活动就大大吸引了学生的注意力，让学生对交换机的工作产生了兴趣，有了强烈的学习欲望，很快进入学习状态，从而达到事半功倍的效果。

二、任务引领，探究体验

采用“体验式”教学模式的教学过程中，教师的角色要从教学的“主宰者”转变为教学过程的的组织者、引导者、参与者，以强化学生的自主体验意识。教师要为解除学生的自我封闭，强化学生的自主体验意识提供一个平台。教育教叶圣陶说：“所谓教师之主导作用，盖在于引导启迪，促使学生自奋其力，自致其知，非所谓教师滔滔讲学，学生默默接受。”实践证明，教师滔滔不绝地讲说，虽然呕心沥血，但方法不当，结果事倍功半。尤其是在《交换机路由器配置和管理》这门枯燥，繁杂的课程，倘若照本宣科，不进行教学信息的双向交流，学起来必然会学之无味，学之困难。为唤起并始终保持学生的学习兴趣，创造和谐的学习气氛，可根据职校学生活泼好动的特点，通过小组合作讨论、探究实验、任务驱动营造一个良好的课堂氛围，引导学生积极主动地参与学习。让学生带着任务，探究体验，使学生在课堂上有一种“跃跃欲试”之感，这样子学生才能对枯燥无味的理论知识产生浓厚兴趣。

例如，在学习虚拟局域网时，教师先分别播放一段视频，如广播攻击，网络整体瘫痪。让学生带着问题进入课堂，提起学生学习的兴趣。然后根据本堂课的内容，我设置了这样四个任务：认识VLAN的在交换机内部的数据帧的标签，VID与PID；创建VLAN，将端口划入相应的VLAN中。这四个任务环环相扣、由浅入深、循序渐进，学生在教师的引导下进行自主探究学习，通过分析数据帧802.1Q标记中PID和VID，得出VLAN的工作方式，明白VLAN技术在实际交换网络中的重要作用，通过PING命令测试网络通路，填写《学生学习卡》，让学生在“做中学”，教师巡回指导，引导学生提出问题，师生共同解决问题，每完成一个任务，要进行适当的互评、教师点评和归纳总结，这样有利于知识点的巩固，同时培养学生分析和总结问题的能力，从中体验到成功的喜悦。

三、拓展研究，升华体验

采用“体验式”教学模式的教学过程实施结束后，利用所学新知识，让学生分组设计，例如：学习了VLAN的知识后，提出问题：如果你是一名公司的网管人员，由于企业业务发展规模变大，原有的VLAN的端口数量不满足员工需求，你应该采取哪种方案来解决这个问题。这样是的学生对探究的新知识进一步升华，从而达到更好的效果，对所学知识灵活运用，举一反三。学生通过通过小组合作，教师引导，组内相互讨论交流、探究、摸索，实现评价主体多元化，以此来激励学生学习，帮助学生及时而有效地调控自己的学习过程，提高学生的工作意识和责任心，养成良好的职业习惯，增强了学生的自主体验意识，自觉参与学习过程，成为学习的主人。

四、课外作业，延伸体验

我们要让学生对所学知识感到学由所用，比如我们在学完配置无线路由器后，让学生回家后对自家的无线路由器进行安全性配置，比照一下所采取的安全措施前后的网络性能差异，使学生在课堂中学到的内容放在生活中去检验，形成良好的学习思考习惯，为终身发展打好基础。

通过“体验式”教学模式，学生不仅能学到知识，陶冶情操，还能锻炼思维的能力，同时教师也在教学过程中得到发展。在新课程改革与实践过程中，教师应该更新教学挂念，尝试使用“体验式”教学模式来激发学生学习动机与兴趣，培养学生自主学习、合作交往能力，真正将道德知识内化为学生个人的思想和素养，力求让更多的学生体验到学习的乐趣，以促进学生的全面发展，培养出适应当前信息社会需要的IT技术人才。

《交换机和路由器技术》教学实践 篇7

近年来, 笔者承担了交换机和路由器教学任务。学生普遍认为交换机和路由器枯燥难学、操作命令多, 学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重。经过几年的摸索, 下面就交换机和路由器课程的教学提出自己的一些体会和实践。

一.实验室和教材

笔者学校网络实验室总体结构简单, 分成四个实验组, 每组配备六角形实验台1张、路由器2台、二层交换机2台、三层交换机1台、无线AP设备2个, 电脑6台, 实验功能相对完整, 能基本完成构建中小型网络技术配置的教学实验。实验室内配备投影仪, 教师可以方便对交换机、路由器配置等内容进行讲解和现场演示, 使讲课、演示、实验等均在实验室内进行。教材采用科学出版社出版的锐捷职业论证系列《网络设备互连实验指南》, 这本教材是锐捷网络设备的配套教材, 以实际的网络环境为依托, 针对每一个技术点都有相应的实验进行支撑, 通过工程案例从如何进行基本操作到如何实施园区网综合项目都进行了详细的讲解。

二.教学存在的困难

1.学生学习积极性普遍不高, 对网络技术基础知识掌握不好。期初笔者做一个简单测试, 过半学生懂得OSI模型层数和各层名称, 掌握简单的IP地址和子网掩码设置, 但OSI各层作用基本不懂, 子网划分基本不懂, 更不用说协议和网络服务端口等。交换机和路由器是计算机网络的后续课程, 教学难度难以想象。

2.交换机和路由器配置采用字符式命令, 学生对字符式命令记忆缺乏热情, 又不喜欢做笔记。每次实验时, 老师都要一直重复复习以前的命令, 教学进度落实不了。

3.网络实验室因为实验班级较多, 每做完一次实验, 网络设备都要重新恢复系统, 便于下一个实验班做实验, 总是有同学某些原因在2学时的课时内完不成实验, 或部分实验需要超过2学时操作, 下次课来的时候不得不重新开始, 这样使得课堂的效率不高。

4.老师辅导疲于奔命, 又效率不高。网络设备只有4套, 每套设备又由2小组轮流实验, 学生学习主动性又不高, 老师一方面要辅导实验, 排解各种疑难问题, 一方面要维持课堂秩序, 达不到教学效果。

三.教学体会和实践:

1.采用链式任务教学

链式任务教学法主张在课程的开始将一个综合的完整任务展现给学生, 然后将这个综合任务分解成若干子任务, 这些子任务随着课程的深入, 逐渐变化提高, 前面的任务是后面任务的准备, 一环扣一环, 最后完成总任务。例如本课程采用锐捷网络认证教材《中小型网络构建与管理 (第2册) 》附录2中的网络管理员综合实验题作为一个大项目, 结合教材, 整个课程教学内容围绕大项目展开, 完成教学内容即完成实验题的配置。

综合实验内容:

下图是某学校网络拓扑结构。该学校网络接入层采用二层交换机, 接入层交换机划分了办公网VLAN4和学生网VLAN5, VLAN4和VLAN5通过汇聚层交换机三层交换机与路由器A相连, 路由器A和路由器B通过路由协议获取路由信息后, 办公网可以访问路由器B后的Web服务器。为防止学生网内的主机访问Web服务器的Web服务, 路由器A采用了访问控制列表的技术作为控制手段。

这个任务里包含web服务配置, 子网的划分, vlan的实现, 静动态路由的配置 (包括RIP, EGRP, OSPF, BGP等多种路由协议) , 访问控制列表 (为了加强校园网安全, 配置标准ACL和扩展ACL) 等。通过这样的任务设计, 由易到难, 循序渐进, 极大地提高了学生学习的兴趣。让学生既能在实践过程中掌握技能, 又能在实践的同时理解知识, 达到双基目标。另外笔者还补充外网连接知识NAPT和NAT。

2.做好小任务的分解, 精心设计实验报告

整个综合任务根据知识点和实验课时需要分解成多个可独立操作的小任务。每个小任务要充分体现可独立操作, 可验证。因为每个实验要2个小组轮流操作, 每个小任务要充分考虑实验课时, 每组实验不超过35分钟。

精心设计实验报告, 帮助学生理清实验内容和步骤, 帮助学生记忆命令。每个小任务制作一个实验报告。实验报告最大特点就是课堂上辅导学生根据步骤的中文提示进行操作, 课外学生根据报告中的中文提示书写操作命令, 这样对学生记忆命令有很大帮助。如表1。同时这些实验报告经过理解和整理, 也有助于期末综合实训的实现。

3.加强综合实训, 帮助学生建构知识

建构主义学习理论认为:学习过程不只是学习者被动地接受知识, 而是积极地建构知识的过程。以上教学采用每次课完成一次小任务, 知识点较为离散, 没有达到一个拉总"练兵"目的。因此在最后阶段, 应该设置充足的专用时间, 让学生有机会进行一次综合实训, 把所学知识建构成自己东西并灵活应用, 解决实际问题。笔者将本校校园网作为综合实训项目, 组织学生参观校园网的规划, 要求学生三天专用实训制作完整的校园网配置, 并把配置结果电子存档。

4.实践为主, 理论辅助

交换机和路由器是实践性极强的一门课程。老师在设计教学任务时, 必须以实践为中心, 理论为辅, 理论为实践服务, 哪怕是理论一知半解, 也要要求学生熟练完成规定的实验任务。在实际教学中, 例如IP动态路由的配置相对简单, 但是动态路由协议本身较难理解, 许多知识远远超出学生的理解范围, 因此课程中应有所舍取, 原则是实践重于理论。

另外, 面对学生的网络知识基础较为薄弱的实际情况, 在课程设计时有必要增加理论教学内容, 复习必要的网络知识, 深入学习与路由器和交换机相关的知识, 配合实验任务设计。

5.采用学分制, 注重平时学习任务的落实

为了让学生重视平时的学习, 避免平时不用功, 考试临近时"抱佛脚"等不良现象的出现, 设置平时学分。每个学生期初基准分为100分, 课堂完成实验任务、课外完成作业、课堂提问做得好、实验时帮助其他同学 (不是替他做) 加分, 没完成任务的扣分, 如每次完成实验任务加5分, 不完成反扣5分, 到期末学分低于150分为不及格。平时教学中, 加分扣分透明公开, 采用方法引起学生关注自己的学分得失, 重视学分的获得, 逐渐形成竞争意识, 认真落实学习任务。事实上, 最后不及格的同学极少, 设立学分制, 最主要目的是培养学生竞争意识, 始终调动学生学习的积极性。

6.充分发挥小老师的作用

在网络实验教学实践中发现, 一个指导老师同时指导几十个学生做实验, 加上网络实验本身的复杂性, 往往不能满足教学的需求, 实验效果得不到保证。而如果采用学生互相帮助, 又容易出现代替做实验的情况。因此应充分发挥优秀学生充当小老师的作用。笔者选出四名实践能力强的优秀学生, 课外先辅导这些学生操作, 课堂上每人负责一套设备辅导实验。老师主要负责讲解一些原理性的问题、各种故障的排除, 学分的登记等。这样的方式不会出现很多学生出了问题等着一个老师去解决、浪费大量时间的现象, 同时把老师从一些重复出现的枝节性问题中解脱出来, 有精力关注实验中的普遍问题引导学生深入认识网络本质, 提高实验教学的效果。当然如何更好树立小老师的威信, 如何杜绝小老师代做实验, 也是笔者要思考的。

当前笔者正努力探索以赏识教育进行愉快教学。2009年9月的晋江台湾教师教学交流活动中, 一位台湾教师的一堂Linux系统操作课, 教师"说好话"水平炉火纯青, 不着痕迹的表扬学生和"说好话", 整个课堂给人一种自然轻松的感觉。笔者很大触动

同时, 如何更有效做好学生的分组实验, 通过分组实验加强学生之间的协调能力和合作精神, 也是笔者深思的问题。

综上所述, 本文面对教学现状提出以实践为主的链式任务教学模式, 加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 在一定程度上解决了本课程在教学中存在的问题。以上是笔者多年的教学过程中做法和体会, 抛砖引玉, 为提高交换机和路由器的教学质量提供参考。

摘要：结合笔者的教学体会和实践, 分析了《交换机和路由器技术》教学中存在的困难, 提出以实践为主的链式任务教学模式和加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 以提高中职交换机与路由器技术的教学效果。

关键词：交换机和路由器技术,链式任务教学,实践报告,学分教育

参考文献

[1]张妍, 张华宋智, 《〈计算机网络技术〉课程教学实践》, 《科技创新教育》中国科技信息2009年第4期

[2]李仕专姚坚, 《"交换机与路由器技术"课程教学改革探讨》, 《教研教改》2009.5 (下旬刊)

[3]杨玉明温晴, 《任务教学法评述》, 《中国成人教育》2007, 12 (12) .

路由器与交换机 篇8

关键词：CDIO教育理念,路由交换技术,课程教学

在高校网络工程专业中,路由交换技术是一种核心教育内容,其所涉及的理论原理、教学概念以及实用技术等内容十分繁杂[1]。而由于该技术的掌握需要通过大量的实践,仅有理论基础无法完成该技术的学习,所以应为学生创造有效的实践锻炼平台。然而,当前在教学过程中不可避免的出现诸多问题,以下述几种最具代表性。

1 课程教学存在的问题

1.1 缺乏实践体系

课程教学内容一方面要为学生奠定坚实的理论基础,另一方面还要提供丰富的实践锻炼资源。而从当前教学成效来看,无论是在理论或者是实践等方面,教学内容都缺乏严整的体系,无法形成完整的理论系统。以知识点为中心的教学方式,虽然有助于学生对概念内容和技术原理进行深入透彻的理解。但在知识点的串联和整体理论结构体系的创建上仍有所不足。对于现实网络工程中所存在的问题无法针对性的给予有效的解决措施,致使理论与实践相脱节[2]。

1.2 教学方法陈旧

在高新知识技术领域所采用的教学方法仍然局限在传统课堂教学当中,这是导致教学效率不高的主要原因。一味强调教师的引导作用而忽略学生的主体地位,无法学以致用。且当前教学模式尚未从听中学向做中学进行转变,孔洞的理论灌输,导致教学效率十分低下[3]。此外,没有足够的工程项目作为课程实践的背景,这些虚拟出来的背景一方面无法与现实背景起到相同的教学作用,另一方面也无法促使各部分知识点内容相互联系,不利于教学体系的构建。

1.3 教学实效性差

作为现代网路工程技术,其教学应该围绕如何解决问题展开,而不是将所有精力都放在理论教学之上。理解知识内容只是教学的一方面,解决实际问题才是教学的最终目的。可当前教学环境下,教育工作者与学校管理者对此的认识都存在不足。无法将理论课程内容与教学实际功用联系起来,无法就实际问题进行解决,也无法真正意思上在学校环境中培养网络工程技术人员。

2 基于CDIO教育理念的路由交换教学措施

在传统教育中引入CDIO理念,首先需要为教学师生创造良好的实践条件,创造现实工程实践背景。以下即针对工程案例引入过程中所应注意的相关事项进行深入分析。

2.1 选择工程项目背景

CDIO教学需要以实际背景案例作为依托,只有将实际工程背景融入到工程项目当中才能确保学生所学内容能够真正解决现实问题,才能保证对学生的技能训练始终是以现实问题的解决为导向的。此外,由于网络工程问题的解决方法多种多样,其问题也十分繁多冗杂。因此,在实际工程项目背景中,能有效调动学社的积极性和自主探究的兴趣,甚至提出一些新颖观点和比较有特点的解决措施。从而深化理论学习成果,强化学生技术水平和经验水平。

2.2 调整项目工程背景

实际网络工程问题的复杂性极高,对技术水平、细节处理能力以及操作严格性等方面均具有严格的要求。其中大部分内容无法与教学内容相契合,其理论和解决难度已经超过学生的接受水平和能力。此外,对大型网络工程而言,路由交换技术中部分核心内容并不能向外界透露,对教学题材的选择也造成一定程度的干扰。而工程师通过多年深入学习和经验累积所获得的技术,也不是学生和教师在一朝一夕之间通过网络工程模拟背景下的操作就能学习掌握的。因此,在具体项目工程案例的选择和调整上,都需要教师进行自己甄别和删选。

2.3 加强理论教学和实际工程之间的联系

教学过程中学生与教师必须进行亲身演练并进行训练指导,所以教学在空间和时间上应该减少限制,以确保学生的实践训练和课堂教学水平能达到相应标准。高新技术课程尤其是路由交换技术中,所有原理和概念的教学都需要以交换机和路由器等基础硬件设备作为依托。而其他各种不同的教学内容也需要不同的网络硬件环境进行支持。所以在具体教学中,应该完善基础设施,并将之引入课堂内。传统模拟器教学所需的采购费用和维护费用相对较少,可若全套购入相关物理设备,则所需花费的资金更多。在学校基础建设环节中,应一方面加强物理设备的完善程度,另一方面保持模拟器的先进行。从而在不同的设备运行环境里运用不同的教学方法,兼顾经济性和教学效率、

2.4 对教学方式进行改革

基于CDIO理念下的教学更加注重与实际相联系,因此应该对传统教学方式与方法进行改革。在路由交换技术的教学改革中可将校园网络建设的相关内容引入,或者与校外企业联合,展开项目工程设计维护,通过工程实践提高学生理论知识的掌握程度,并积累网络工程处理的相关经验,为进一步深造和将来就业创造良好的基础。而校园网络的建设所属权归学校所有,在建设过程中网络技术的应用都能为师生教学创造很多的空间和余地。此外,由于国家为学校调配的资源比较丰富,而相关的限制因素和条件比较少,所以应该将校园网络建设作为首要选择,以驱动学校的网络技术教学。

而公司企业的网络建设在技术上的难度较高,从建设目的上看相关的限制内容较多。能为学生实践所提供的空间和余地较少,因此应作为辅助选项。在具体教学中将两方面网络工程实践背景并行考虑,从多个角度提高教学效率。

2.5 更新教学组织形式

传统教学组织形式无法适应CDIO教学理念,在CDIO理念下的路由交换技术教学应该将世纪网络工程流程作为课堂教学流程,从而真正将实践纳入教学体系当中。例如,在校园网建设过程中,首先要让学生对项目背景有一个大致的了解,而后结合本校学生宿舍、教学楼、图书馆等建筑的分布状况,确定不同区域内的路由及交换方式。而后总结这些建设相关需求,充分利用已经学到的技术操作方法和理论知识,让学生对具体问题予以解决。若遇到解决不了的困难,教师可从旁协助,并引导学生去图书馆和网络上搜集资料信息。在自主探究与师生讨论中解决问题,实现学以致用的目的,并让学生积累相关经验。

综合利用各种教学手段,如分组操作讨论以及组间评比等方式,从而提高教学效率。在整个教学组织过程中,教师所针对的仅仅是对教学内容及相关知识点的原理进行剖析,并在典型问题的解决方法上为学生提供思路,并做适当延伸。尤其是在运行调试、设备配置,以及拓扑结构设计和需求分析等方面,在予以针对性指导的同时,对学生学习效果进行综合的评价,实现在做中学的教学目的。

3 总结

路由交换技术教学在网络工程中属于核心内容,传统的教学方法和教学组织形式无法适应时代与技术的飞速发展。而通过引入CDIO教学理念,将教学过程纳入现实网络工程框架之内,从而提高教学的实效性,加强教学理论与实际技术之间的联系。从而为社会培养更多的实用型人才,对现代化建设起到一定程度的推动作用。

参考文献

[1]吴建胜,孙良旭.基于CDIO教育理念的路由交换技术课程教学改革与实践[J].中国冶金教育,2015,12(3):21-23.

[2]杨晓英.基于CDIO的《路由交换技术》课程改革实践与研究[J].湖南工业职业技术学院学报,2015,12(2):90-91.

路由器与交换机 篇9

1.1客票、办公

铁路客票系统、办公系统均采用客户端、服务器模式, 一般新建铁路工程中各车站主要设置的是客户端, 服务器一般设于铁路局。一般新建工程中车站随规模不同, 设置的客票、办公系统终端数量不同。

1.2视频监控

铁路视频监控系统随管理级别不同, 最终用户不同, 其架构也不同。综合视频监控系统需将报警视频、部分重要视频上传至铁路局视频区域节点;个别货场设置的视频监控系统仅需将视频信息传至货场机房服务器进行存储, 由货运值班员进行查看即可。随着视频监控技术发展, 前端摄像机已从4cif升级到720p或1080p, 整个视频监控网络架构已经开始采用全IP架构, 摄像机仅通过1根网线连接至交换机, 即可通过该交换机传输视频信息、控制信息, 还能通过该交换机供电。

二、系统通信过程分析

2.1系统通信过程

客票、办公系统对系统可靠性要求较高, 一般上层均采用TCP协议;视频监控系统由于其实时性, 一般上层均采用UDP协议。

客户端与服务器端进行通信时, 一般是客户端应用层的应用程序生成数据包, 然后到传输层增加TCP包头或UDP包头, 然后到网络层增加IP包头 (IP包头包含的主要是IP地址, 包括客户端IP地址 (即源IP地址) 、服务器端IP地址 (即目的IP地址) ) , 然后到数据链路层增加网卡的MAC包头 (MAC包头包含的主要是MAC地址, 包括客户端MAC地址 (即源MAC地址) 、服务器端MAC地址 (即目的MAC地址) ) , 然后通过物理网络到达服务器端。服务器端接收到该数据包后, 先去掉数据链路层的MAC包头进入网络层, 然后去掉网络层的IP包头进入传输层, 然后去掉传输层的TCP或UDP包头进入应用层, 然后服务器端即能收到客户端数据了。服务器端收到该数据后, 若要应答客户端, 则应答客户端的数据又经过上述过程, 就能传到客户端了, 区别在于服务器发出来的数据包的IP源地址、IP目的地址, MAC源地址、MAC目的地址与客户端发出来的数据包的这些地址正好对调一下。

2.2系统通信时与交换机、路由器的交互过程

(1) 源IP地址、源MAC地址的获取。源IP地址即客户端、服务器本机的IP地址, 此地址可通过DHCP服务器获取, 亦可通过手动设置方式设置, 手动设置时与本机连接的是交换机还是路由器关系不大。源MAC地址即客户端、服务器本机的MAC地址, 此地址即网卡的硬件地址, 生产厂家生产网卡时该地址即已生成。因此对客户端、服务器来说, 源IP地址、源MAC地址不需与网络发生关系即已明确。

(2) 目的IP地址的获取。对客户端来说, 其目的IP地址 (即服务器的IP地址) 一般有2种方式能获取, 一是通过DNS系统来获取 (此时网络连接TCP/IP属性中所填的DNS服务器地址就有用了) , 二是在客户端系统软件中直接明确写出服务器的IP地址, 其中第二种方式适用于小型系统, 第一种方式适用于大型系统。对服务器端来说, 其目的IP地址 (即客户端的IP地址) 一般包含于客户端发送过来的数据包中。

(3) 目的MAC地址的获取。对客户端来说, 其目的MAC地址 (即服务器的MAC地址) 需通过ARP协议来获取, 其具体获取过程如下:首次通信过程中客户端会将本机的IP地址与服务器端的IP地址放到一起进行计算, 以检验客户端与服务器是否属于同一个IP网段, 如果是同一个IP网段, 则直接对所有本机能抵达的物理网口广播ARP请求, 该请求中含有目的IP地址, 该网段内所有计算机收到该ARP请求后, 只有其IP地址为ARP请求包中的IP地址的计算机会发送一个响应包, 其余计算机则将该ARP请求丢弃。如果客户端与服务器端不在同一个IP网段, 则直接将默认网关 (一般默认网关即是一台有路由功能的三层交换机或直接即是一台路由器) 的MAC地址作为目的MAC地址。默认网关收到数据包后再根据数据包中服务器的IP地址查找服务器端的MAC地址, 如果服务器IP地址所在网段与默认网关另外一个网段也不是同一网段, 则继续将默认网关路由表中下一跳路由器 (即数据包应该发送到的下一个IP地址) 端口的MAC地址作为目的MAC地址放到数据包中往下传输, 直至找到服务器端的MAC地址。对服务器端来说, 其目的MAC地址包含在客户端发出来的数据包中。

三、结论

路由器与交换机 篇10

受影响的产品是思科Catalyst 6500系列交换机和思科7600系列路由器。思科称, 这些安全漏洞可能导致思科防火墙服务模块在处理特别制作的SunRPC或者某些TCP数据包之后停机并执行冷启动。反复利用这个安全漏洞就会导致设备处于持续的拒绝服务攻击状态。

思科称, 它已经提供了免费的软件更新并且在安全公告中介绍了绕过这些安全漏洞的方法。思科指出, 这些安全漏洞是相互独立的。

思科在另一个安全公告中称, 思科ASA 5500系列自适应安全设备存在多个安全漏洞。这些安全漏洞包括3个SunRPC检查拒绝服务攻击安全漏洞、3个传输层安全拒绝服务攻击安全漏洞、1个会话起始协议拒绝服务攻击安全漏洞和1个特殊制作的互联网密钥交换信息拒绝服务攻击安全漏洞。

路由器与交换机 篇11

3月27日，美国宇航局研制的X-43A极速飞机在“飞马”火箭的推动下高速飞行。以约每小时8000公里的速度创造了飞机时速的世界新纪录。X-43A飞行速度大约相当于音速的7倍，大大超过现今世界的任何飞机。目前，美国五角大楼也在关注这一技术，希望能最早在2025年为美军装备使用这种发动机的高超音速轰炸机。这种飞机能在两小时内从美国本土飞抵全球任何目标。

自然科学基金受理量首次突破4万项

4月1日，从国家自然科学基金委获悉，2004年国家自然科学基金受理总量达42984项，这是国家自然科学基金委成立18年来最高数额，比2003年同期的受理量增加了20%。 其中，自由申请项目比2003年增加21.4%；青年科学基金项目比2003年增加34.7%；地区科学基金比2003年增加12.5%；重点项目比2003年增加7.9%；国家杰出青年基金比2003年增加20.7%；海外、港澳青年学者合作研究基金比2003年增加4%；联合资助基金比2003年增加132%。

仙女座中心存在大量准黑洞

4月1日，天文学家利用一项新的技术发现了仙女座的中央区域存在10个类似于黑洞的天体，仙女座距离地球250万光年，是离地球最近的螺旋状星团。新的研究方法可能将帮助天文学家在银河系和其他更为遥远的星系发现更多的黑洞。

转基因技术造出全球首条红荧光鱼

4年1日,台湾邰港生物科技公司首度发表全球第一条全身型红萤光基因鱼“邰港红色1号”， 将观赏鱼的技术与品质提升到另一个境界。他们将珊瑚红色基因运用基因工程及基因转殖的生物技术殖入青鱼的胚胎中，培育出了全身发红萤光的萤光鱼。

美国批准艾滋病唾液速测法

3月29日，布什政府批准了唾液快速检测艾滋病毒(HIV)法。这种前所未有的方法能够在20分钟内提供结果,准确率达到99%。美国政府批准的其他快速艾滋病毒检测法需要抽取血样。唾液检测法制剂最终可能不需处方在药店出售。正如怀孕检测法一样，唾液快速检测由于不需要接触血液,唾液检测法还可保护医护人员避免感染。

我国固体激光器件研究

又有新突破

4月4日，由南开大学光电子学研究室承担的国家自然科学重点基金项目——“双包层光纤光子器件及其应用研究”通过国家专家组中期验收。双包层光纤激光器可广泛应用于现代光通信、高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学、国防等领域。据介绍，该项目课题组在研制出了短脉冲光纤激光器的同时，又率先研制出了双包层光纤光栅，为双包层光纤激光器的全光纤化研究迈出了重要的一步。

鱼类如何演化成

陆上动物

4月2日，美国科学家揭开了关于生命起源的最大谜团。按照达尔文的进化论，陆上动物是从鱼类进化而成的。科学家在美国的宾西法尼亚州的一条公路附近挖出了一块距今3.65亿年的岩石，并在上面发现了世界上第一批四足动物的臂骨化石。专家们介绍说，这是一块肱骨化石，它可以帮助科学家解释古代，最原始的，有肺脏的鱼类是如何从鳍部长出肢，从而使它们“迈”出了从水中走向陆地的生命演化第一步。

我国4处遗产地

新获世界遗产证书

4月6日，云南“三江并流”、山西“云岗石窟”、北京“明十三陵”和南京“明孝陵”4处遗产地被联合国教科文组织正式授予世界遗产证书，标志着它们被正式列入《世界遗产名录》。

迄今，我国已有包括风景名胜区、重点文物保护单位、历史文化名城、古典园林、古村落等在内的29处自然或文化遗产被列入《世界遗产名录》。

7万年前人类已能象征性思维

4月2日，一个科研小组对在非洲发现的鸵鸟蛋壳珠和大量的其他史前古器物研究后宣布，研究证明人类能够开始符号思维的时代比以前认为的要早得多，早在7万年前的非洲现代人就已出现现代行为特征。

世界首部植物基因组染色体图谱在津诞生

4月4日，据南开大学消息，该校生命科学学院的“中国主要植物染色体研究”课题组历经25年，完成了对我国95科331属2834种植物染色体数目的研究及1045种植物核型分析，首次报道了我国银杏、芦笋的性别机制为ZW型和XY型，创建了植物染色体标本制备的去壁低渗法(WDH法)，制定了中国植物核型分析标准化，建立了我国植物染色体信息学研究平台，出版了世界上第一部植物基因组染色体图谱，填补了世界植物染色体图谱的空白。

我国首次发现植物染色体大规模不规则变异

4月5日，由西华师范大学生命科学院遗传专家汤泽生教授牵头的“航天诱变的基础研究”取得突破性进展，成功发现了凤仙花染色体的大规模不规则变异。目前，国内外遗传学前沿科研资料中还没有这方面的记载，因此这是世界上首次发现植物大规模不规则变异。 汤教授称，这一发现具有现实意义。变异后的凤仙花不仅突破了遗传学科理论，为以后的研究提供原始材料，而更大的价值是在民用上，从其后代中选择优秀单株培育出的新品种其药用价值得到提高。

我国研制成功路由交换“第一芯”

4月9日，我国第一颗通信领域路由交换系统的高端核心芯片———“华夏网芯”在四川成都高新区问世。 路由器，交换机中使用的芯片，是通信网络中的高端技术。此前，世界上只有美国的两家公司能够生产，世界市场完全由他们垄断。由专家组成的鉴定委员会对“华夏网芯”的专项鉴定认为：“华夏网芯TS2410”芯片采用网络处理器NFP、网络的安全管理性、可集成接入网功能和用户管理功能等方面优于国外同类产品，是目前中国最先进、最复杂、规模最大、也最具潜力的一颗数据通信芯片。

路由器与交换机 篇12

面对地方本科高校应用型转型的需要, 学院加大对应用型教学的重视力度。2014年, 我院网络工程专业入选教育部“卓越工程师教育培养计划”, 为了改善已有的实验教学条件, 学院新建网络协议分析实验室及网络安全实验室, 并引入相关实验教学系统来方便教学, 提高教学质量。

《路由与交换技术》是一门实践性较强的课程, 授课对象是本科大三年级的学生, 其前导课程是《计算机网络原理》, 该门课程的学习对以后从事相关网络管理工作具有非常重要的作用。

随着校企合作的不断深入, 作为一门实践性较强课程的授课教师, 需要紧跟当前企业的需要, 不断地完善知识储备、调整教学方法, 努力开展好本门课的教学。

2 教学改革的实施

为了提高本门课程的教学质量, 满足“卓越工程师教育培养计划”的要求, 顺应企业的当前需求, 现从以下几方面对本课程进行教学改革的探索。

1) 合理规划课程内容。

本课程在开展教学的过程中, 采用的是项目驱动的方法[1]。为此, 将该课程划分为如下几个大的项目:交换机的基本配置实验、交换机VLAN配置实验、交换机STP配置实验、路由器路由实验、路由器NAT及NAPT配置实验、利用ACL实现控制网络访问实验、防火墙配置实验、网络规划与设计。

在每个大的项目实施过程时, 进而将其逐步细化为较小的实验环节, 例如在交换机VLAN配置实验可以细化为单交换机划分VLAN, 跨交换机划分VLAN, 利用利用单臂路由实现VLAN间通信和利用三层交换机实现VLAN间通信。

2) 课前自学

网络协议分析实验室的实验教学系统提供了网络原理的仿真模拟以及动画演示等功能。为了让学生更好的理解实验所用到的理论依据, 学生可以利用课前时间到网络协议分析实验室提前进行相关理论知识的预习以对即将进行的实验项目做好充分的理解。

3) 课堂教学的开展

课堂教学的开展采用的是理论加实验相结合的方法, 课堂上每个大的项目实施前, 先将教材中的理论利用课件的形式给学生做个概括和梳理, 并对课前预习的情况进行简单的提问。然后将各个大的实验项目分为几个较小的实验环节进行开展, 在每个小的实验环节开展过程中, 利用Cisco的Packet tracer仿真软件, 采用边讲边练的教学方法, 保证学生与教师操作的同步。在实验环节的教学过程中, 可以将所用到的理论知识贯穿到实验中的相关地方, 这样不仅能够加强学生对理论的理解, 更能加强对实验步骤的熟悉程度。例如, 在讲协议的封装和解封装以及数据包的转发时, 可以在Packet tracer的仿真模式下跟踪协议数据单元PDU的传输过程[2]。

4) 课后复习

为方便学生能够按照教师的授课内容进行及时的复习和巩固, 学院购买了MOOC教学平台, 教师将所授课程的教学过程全部录制下来, 按照知识点进行划分之后传到MOOC教学平台, 学生可以利用电脑或手机终端根据各自需要进行复习和巩固。

因为Cisco的Packet tracer仿真软件易于安装和方便使用, 学生还可以在课后进行实验操作的复习和巩固。

5) 课程考核

为了督促学生学习的积极性, 提高教学的效果, 本课程采用阶段测试加期末综合测试的方式对学生进行考核。通过制作PKA测试文件对学生进行测试, 不但可以让学生直观感受到自己的分数, 方便老师对成绩的掌握和评估, 而且可以不受纸质考试的约束, 比如学生忘记某条命令时, 可以采用“?”进行提示[3]。

6) 第二课堂活动开展

为了充分利用学生的课余时间, 培养学生学习网络知识的兴趣, 学院成立了网络协会, 定时开展相关活动, 比如知识讲座, 网络操作竞技等, 此外, 学院还组织具有较好基础的同学参加相关的网络比赛。

7) 企业实习实训

为了更好的将学校学习的知识能够无缝的应用到将来的工作岗位, 学院还会组织学生到合作企业进行实习实训, 让学生能够提前感受到以后的工作环境, 亲眼目睹企业所需的技术, 增强学生在校学习的目的性[4]。

3 结论

总之, 《路由与交换技术》这门课程的教学改革不是一朝一夕的事情, 要根据“卓越工程师教育培养计划”的要求和企业工作岗位的需求并结合学生自身的特点, 在平时的日常教学中不断地去总结和探索。相信在学院、企业、教师和学生等多方的共同努力下, 能够将这门课的教学工作做得更好。

参考文献

[1]黄国平.浅谈“项目教学法”在《路由交换》中的应用, 中国校外教育, 2013.5.

[2]徐洪学, 郭秀英.仿真软件Packet Tracer在计算机网络工程课程教学中的应用, 沈阳教育学院学报, 2010.2.

[3]苏锦.基于Packet Tracer的《计算机网络》课程教学改革, 信息与电脑, 2016.10