摘要：該文對高性能網(wǎng)絡互聯(lián)實訓室的構建與應用進行了研究，通過實訓室建設與教學的實際應用，結果表明，該網(wǎng)絡實訓室具有高效率、安全可靠、方便簡潔、友好的人機交互等特點，與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡實訓室相比，能更好適應高速發(fā)展的網(wǎng)絡技術環(huán)境下的高校實訓教學。

關鍵詞： 網(wǎng)絡實訓室；網(wǎng)絡互聯(lián)；H3C

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）12-2782-03

隨著網(wǎng)絡互聯(lián)技術的廣泛應用，云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術得到飛速的發(fā)展，帶來了網(wǎng)絡技術人才需求量的不斷增加，網(wǎng)絡技術人才培養(yǎng)也成為高校一項重要的教學任務，目前大多數(shù)高校的網(wǎng)絡實訓室還停留在“PC+虛擬軟件”的階段，主要通過諸如PacketTracer等軟件來實現(xiàn)網(wǎng)絡環(huán)境的模擬，而虛擬軟件的功能有限，配置與命令無法保證與真實網(wǎng)絡設備的一致，因此構建一個真實的高性能的網(wǎng)絡實訓室，培養(yǎng)具有實際動手能力和實踐經(jīng)驗的網(wǎng)絡人才迫在眉睫。網(wǎng)絡實訓室的構建旨在培養(yǎng)學生以具有扎實的基礎知識、基本技能和較寬的知識面。該實訓室的建設屬于我院獲批的2010年中央財政支持的計算機應用實訓基地項目，以H3C網(wǎng)絡互聯(lián)設備為主體，依托H3C公司的資源平臺，結合我院的人才培養(yǎng)方案，達到培養(yǎng)應用型網(wǎng)絡技術人才，促進學生的就業(yè)和學院的網(wǎng)絡專業(yè)的建設與發(fā)展的目的。

1 網(wǎng)絡實訓室構建方案

1.1 網(wǎng)絡實訓室設計思路

作為一個高校的網(wǎng)絡互聯(lián)實訓室必須擁有當前互聯(lián)網(wǎng)絡信息管理最主流和最核心的技術，其具體表現(xiàn)在：整個實訓室必須高效暢通，穩(wěn)定可靠，擴展性強，并可提供全面的網(wǎng)絡技術教學支持、便捷的網(wǎng)絡管理和靈活豐富的實訓項目。

從實際教學需要出發(fā)，要構建一個真正意義上而非虛擬的網(wǎng)絡實訓環(huán)境，以便教師和學生能即時跟蹤和學習當前網(wǎng)絡行業(yè)的核心技術和主流思想?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡實訓環(huán)境已從單一的網(wǎng)絡設備配置發(fā)展到具備異構網(wǎng)絡融合和高效便捷網(wǎng)絡管理的多層應用的復雜網(wǎng)絡環(huán)境，因此需要將有線網(wǎng)絡，無線網(wǎng)絡和網(wǎng)絡信息安全相融合的方式來建設該實訓環(huán)境，并結合目前較流行的B/S架構的網(wǎng)絡管理平臺來充分應付師生所需要的復雜要求。

該實訓室可以支持下一代互聯(lián)網(wǎng)，IPv6/IPv4雙協(xié)議支持，可模擬中小型企業(yè)網(wǎng)絡，從而更好地體現(xiàn)出網(wǎng)絡拓撲層次。通過二層、三層VLAN的原理演示和配置實踐，常用路由協(xié)議、路由表項的配置運行以及以太網(wǎng)基本協(xié)議的配置和實踐，幫助學生了解并掌握數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的層次結構、網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃、路由器和以太網(wǎng)交換機配置管理、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡間的基本技術協(xié)議。另一方面，網(wǎng)絡安全技術、防火墻技術、VPN技術、隧道安全技術、入侵檢測和防御等，也對網(wǎng)絡安全的教學提供了有力支持。

1.2 實訓室布局設計

根據(jù)實訓室的空間結構，實訓室采用分組構建和統(tǒng)一管理的方案，每個學生實訓臺由一個8機位的電腦桌構成，可容納8名學生同時進行實訓，學生設備機柜分別位于電腦桌的一側，機柜內(nèi)裝有管理控制器，網(wǎng)絡拓撲連接器，路由器，交換機，無線控制器，硬件防火墻等網(wǎng)絡設備。每一組學生共用一組設備，且每同一分組中的學生可按崗位職責進行角色劃分（項目組長、設備配置員、網(wǎng)絡調(diào)試員、網(wǎng)絡測試員）。核心機柜位于教師機一側，能對下屬四個學生機柜進行統(tǒng)一管理。這種布局方案，既便于設備管理和教學的組織，還有利于學生理解實訓室的整體結構。其布局如圖1所示。

圖1

1.3 硬件設備與布線

網(wǎng)絡實訓室的網(wǎng)絡設備及相關管理軟件均由H3C公司提供，每個設備組包含兩臺MSR2040路由器，兩臺S3610三層交換機，兩臺E126A二層交換機，一個無線AP，一個無線AP WX3010，兩臺SecPath U200防火墻，一個DMC管理控制器。核心機柜含有浪潮NF5220機架式雙路服務器一臺，H3C MSR 5040路由器一臺，H3C LS 5500 路由器一臺，H3C LS3100二層交換一臺。網(wǎng)絡布線采用靜點地板和六類雙絞線實現(xiàn)，每個設備組兩個接地插口和一個網(wǎng)絡接口，方便擴展，為了滿足一體化教學的需要，還在實訓室安裝了投影儀和展示臺，連接到教師機演示使用。

1.4 網(wǎng)絡實訓環(huán)境原理及設計

實訓室控制系統(tǒng)主要由NEMS和DMC軟硬件相結合的方式構成，NEMS主要實現(xiàn)管理實訓設備和配置文件、定制實訓內(nèi)容、管理實訓課程、管理實訓過程等功能；DMC包括自動識別實訓設備、通過Web接口瀏覽訪問實訓設備、清除實訓設備配置、實訓設備Console口連接共享、控制對實訓設備的訪問沖突等。NEMS的設備管理功能通過對DMC的調(diào)用實現(xiàn)， DMC只對NEMS提供功能調(diào)用接口，學生不需直接操作DMC進行設備的控制，接合網(wǎng)絡拓撲連接器進行網(wǎng)絡物理環(huán)境的搭建，避免了學生直接插拔設備與網(wǎng)線，與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡實訓室，此實訓室具有更強的功能、更高的性能和更好的易用性。

根據(jù)以上思路，將實訓室網(wǎng)段分為4個組成部分：用戶PC、NEMS、DMC和實訓設備。其中，用戶PC、NEMS、DMC位于同一個局域網(wǎng)絡中，相互之間可通過二層或三層網(wǎng)絡直接互訪，未經(jīng)復雜的NAT地址轉換和端口轉換過程；DMC則通過異步端口（ASE）用專用端口線纜（CAB-AUX+CAB-CON）連接實訓設備的CONSOLE口。學生和教師通過WEB界面訪問NEMS，NEMS則通過HTTP協(xié)議和TELNET協(xié)議與DMC及DMC下聯(lián)的實訓設備進行交互。

網(wǎng)絡拓撲圖如圖2所示。

圖2

2 實訓教學的應用

2.1 實訓教學的組織與管理

為了便于實訓室管理和教學組織，通過在NF5220 服務器上部署H3C開發(fā)的NEMS系統(tǒng)來進行實訓設備的統(tǒng)一管理，實訓課程的設置，實訓內(nèi)容的定制，實訓環(huán)境的部署，實訓課程的管理、監(jiān)控，實訓環(huán)境的恢復，以及實訓結果的獲取、驗證等。同時還可以通過NEMS對學生班級、分組和賬號進行集中管理。

2.2 實訓內(nèi)容

實訓內(nèi)容設計是基于H3C NE認證所需的各種網(wǎng)絡技術，包括路由器與交換機配置管理技術，RIP、OSPV、STP 、NAT等協(xié)議，VPN、PSTN、ISDN等技術。可以完成網(wǎng)絡互聯(lián)、存儲和網(wǎng)絡信息安全等實訓。根據(jù)實訓室現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境，確定了基本網(wǎng)絡實訓項目，如表1表示。

表1 實訓項目及使用設備

[實訓模塊＼&實訓項目＼&使用設備＼&路由交換實訓＼&以太網(wǎng)交換機配置基礎實訓＼&RT-MSR5040-AC-H3

RT-MSR3010-AC-H3

LS-S3610-28TP

LS-E126A-H3

RT-MSR2040-AC-H3+LIC-S

SWP-IMC-NEMS-CN

LS-5500-24P-SI-H3＼&VLAN實訓＼&STP基礎實訓＼&802.1x和AAA實訓＼&路由器配置基礎實訓＼&PPP實訓＼&路由協(xié)議基礎實訓＼&ACL和包過濾防火墻實訓＼&NAT地址轉換實訓＼&DHCP Relay和DHCP Server實訓＼&無線網(wǎng)絡實訓＼&無線交換機+AP管理技術＼&EWP-WA2612-AGN-FIT

POE-3

FSP025-1ADF07B

EWP-WX3010-POEP-H3

LIS-WX-12＼&無線系統(tǒng)加密和認證配置＼&Mobility Domain配置＼&大規(guī)模無線網(wǎng)絡自動化協(xié)同管理＼&服務集標識SSID部署方法＼&WLAN鏈路層認證和加密＼&802.11協(xié)議族技術基礎＼&網(wǎng)絡安全實訓＼&防火墻軟、硬件的技術介紹 ＼&NS-SecPath U200-CS-AC

LIS-U200CS-IPS-1Y

CF-1G

SW-SecKey 220-1＼&網(wǎng)絡安全分區(qū)技術＼&訪問控制，報文過濾特性介紹和配置 ＼&VPN業(yè)務技術原理與配置＼&網(wǎng)絡深度檢測與在線防御＼&]

3 培訓與認證

H3C為高校網(wǎng)絡實訓室提供從初級到高級的全面培訓教材，包括學生和教師用書，結合H3C覆蓋全國的認證培訓機構，可為學生和教師提供正規(guī)的培訓和認證考試。

4 結論

實訓室的構建與應用，改善了我院網(wǎng)絡技術專業(yè)的實踐教學環(huán)境，提高學生的動手能力，增強了學生的就業(yè)競爭力，學生既達到了學習網(wǎng)絡技術、學以致用的實際需求，又能通過考試獲得H3CNA、H3CNE等相關行業(yè)認證證書，為學生增加就業(yè)砝碼。

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