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新型网络实验室的建设方案摘要: 介绍了新型网络实验室的设计、安装、配置等全过程。该方案实现了培养高技能的网络工程师及Cisco 的CCNA、CCNP职业认证的目的, 满足社会对网络人才的需求。关键词: 网络实验室; 建设; 岛式布局; 交换实验; 路由实验中图分类号: G434文献标识码: A伴随网络应用技术的快速发展, 单台设备、单应用的网络实验室, 已经不能满足现有系统化、整体化网络技术应用的需求。一个能够模拟真实应用环境, 给学生提供一个从网络基础到局域网、广域网、网络安全、语音、无线等当前正在大量使用的网络实训环境, 才能适应新时代对信息化专业人才的需求, 从而培养全面的、实际应用型人才。网络实验是网络课程教学中必不可少的环节, 搭建网络实验室的目标是完整配合课程实验要求, 保证给学生提供充足的实验量, 以增强学生的动手能力和网络技能。1网络实验室教学要求网络实验室主要应用为网络教学, 能灵活构建各种拓扑结构的网络, 体现各种网络技术, 以实现网络技术培训及网络教学的目的, 培养学生的动手能力, 提供网络知识教学, 使在校学生具备一个网络安装、调试、维护工程师的技能。同时让学生独立承担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 1 、应用系统构建等工作, 使学生成为优秀的网络调试工程师和设计者, 从而拓宽学生的就业范围。1. 1网络原理与系统规划网络原理是网络实践的基础, 只有在对网络运行原理、底层协议充分理解、掌握的基础上, 才可完成各种网络工作, 如网络系统规划、调试、故障诊断、安全维护等。系统规划主要是指网络系统设计, 根据用户的实际情况、建设需求, 构建合理的网络设计方案。在培养学生成为网络工程师的同时, 逐步培养学生成为网络设计师。1. 2网络技术实验与实践网络技术实验是网络实验室建设的重点。尽可能丰富的网络设备及网络功能实现培养学生全面的动手能力。具体的网络技术实验内容包括综合布线、服务器系统配置、交换技术、路由技术、安全技术、无线技术、VOIP 语音、远程访问等。1. 3网络系统管理与安全设计网络实验室的网络管理方面, 重点放在对基于SNMP 的网络管理平台进行分析和实现, 并且提供完整的管理工具与管理手段。在网络安全方面, 着重针对防火墙设备, 提供当前最为普及的网络安全知识, 同时实现VPN 、认证等安全策略的实施, 确保网络系统的稳定运行。1. 4自主技术研究与实践自主技术的研究目标主要为学生及教师提供一个理论与实践的发挥创意空间, 让学生及教师了解更多的科技发展动态, 使学生在工作岗位上能够更快接受新技术并迅速应用于工作中。1. 5职业培训与认证在当前教学中, 一直存在学校培养与岗前培训的差距, 这种差距导致毕业生难以快速适应工作需求, 从而导致就业困难的局面。而网络实验室能够为毕业生提供一定的工作岗前培训及认证, 能够提供当前业内最为通用的CISCO 认证培训及相关证书的考取。2网络实验室解决方案2. 1硬件及架构的选择与配置对于网络实验室来说, 主要具备下面三个关键点:图1网络实验室布局1)岛式布局是目前最流行的实验室布局方式,每个实验组成为一个小岛, 每个组有35 名学生。实验室主干布线的区域采用较为明显的功能分区, 教室中央的机柜内采用配线架、理线架等面板, 所有的路由器、交换机安装在机柜内, 可以让学生清楚认识整体的网络规划方案。2) 实验教材在教学中是极其重要的, 它不是网络设备调试手册, 而是根据网络项目中需要技术而专门设计的实验。应该具有完整的实验目的、实验要求、实验拓扑和实验步骤。所有的实验应根据学生学习的特点, 有针对性的进行实验教材的选择。主要是参考国内、外一些专业网络学院的教程, 如思科、华为等厂商提供的教程。3) 仅依靠实验不能大规模提高学生整体的职业素质, 还必须向学生提供实用的培训体系。厂商的培训比较符合用人单位的人才需求, 我校网络实验室, 具有完成厂商网络培训的条件, 从而提高我校学生的就业竞争力。2. 2布线等辅助工作为了能够使实验室顺利启用并执行教学任务, 设计并完成相应的弱电布线、网络互联、控制线连接等其他辅助工作。1) 弱电及布线。为了使用稳定及美观的要求, 在本次布线中, 采用环行结构的布局, 将网络布线、控制线、弱电都通过防踩扣板压住, 减少暴露在外面的明线。2) 网络设备。本次选用的网络设备比较多, 共有24 台网络设备。其中一台Cisco Catalyst2950-48, 是48口以太网交换机, 用于内部网络的互联。同时保留一个上连端口够与互联网连接, 用于完成E-1eaming 的课程。将实验分为5 组, 每组中网络设备是3 台Cisco 路由器+ 1 台Catalyste3550 交换机。同时在服务器上启用一个DHCP 服务器, 这样可以使每台机器能够自动获得IP 地址, 当然, 也可根据物理位置为每台机器确定一个唯一不变的地址。3) 其他辅助设备。防火墙等其他设备, 可以直接连接到教师工位的旁边, 方便使用和演示。投影仪根据第1 期张文娟: 新型网络实验室的建设方案79教学的实际情况, 放置在教室前方的位置, 可以充分利用空间。2. 3实验内容当前网络实验室的配置, 可以完成Cisco 思科网络学院的CCNA、CCNP 的实验内容。1) 基础网络实验。介绍Cisco 路由器、交换机和Cisco IOS、如何配置终端服务器、如何完成通用的路由器配置工作、如何配置接口和帧中继等, 具体内容可参阅相关文献 1 。2) 交换实验。交换机分类与端口配置: 交换机基本配置方法与软件升级; VLAN 原理、规划、分类与配置; 802. 3ad 链路聚合配置、端口限速; DHCP 原理以及DHCP r elay 配置; 三层路由原理及简单路由协议介绍, 具体内容可参阅相关文献 2, 3 。3) 路由实验。广域网基础知识及协议; 广域网链路层协议分类与配置; 路由器的分类与基本配置、软件升级; 路由器端口模块分类及应用环境简介; RIP、EIGRP、OSPF 路由协议原理、规划与配置; 路由器实现VLAN 间路由; VOIP 实现与配置; 路由器端口备份、双机备份配置等, 具体内容可参阅相关文献 2, 3 。4) 网络安全实验。网络安全概念与重要性; 常见网络攻击、欺骗原理; 网络病毒攻击与过滤; 网络防火墙实施; 入侵检测( IDS) 及入侵防御系统( IPS) 概念; VPN 虚拟私有网络: VLAN 的安全功能与实施; 网络设备自身的安全防范; ACL 访问控制表的灵活应用等, 具体内容可参阅相关文献 2 。3结束语基于网络教学和学生实践动手能力培养的需求而设计的网络实验室, 具有较强的应用性, 既达到学生学习网络知识的实验要求, 又可以完成Cisco 在CCNA 、CCNP 职业认证考试。同时随着教学改革的不断深化和网络实验室服务范围的扩展, 网络实验室还将增加语音网络 2 、无线网络、I PV6、网络安全等设备及实验内容, 以适应网络教学的需要。参考文献 1 周彦涛. 计算机网络实用教程M . 北京: 电子工业出版社, 2007. 2 Debr a Litt lejohn Shinder . 思科网络技术学院教程: 计算机网络 M . 北京: 人民邮电出版社, 2005. 3 刘晓辉. 网络管理标准教程 M . 北京: 人民邮电出版社, 2003. 4 陈庆祺, 何志伟. 应用交换Ethernet 和Data So cket 的网络化测试技术 J . 微机计算机应用, 2005, ( 2) : 165-167.教师的课件设计应在如何激发学生能动性与主动性上下功夫 4 。综上所述, 虽然目前多媒体教学模式中存在诸多问题, 但若是认真贯彻建构主义学习理论的指导, 也不难发现其解决途径。营造一个多媒体环境下以学生为主体, 教师为主导的互动式教学模式不仅十分有利于提高课堂综合效益, 而且全方位打破了传统教学理念和教学思想。改变了教与学, 师与生之间的关系, 促进了自主性学习和研究性学习, 有利于培养创新型人才, 是今后大学教学发展的新方向。参考文献 1 桑爱芹. 大学英语多媒体辅助教学反思 J . 沈阳农业大学学报, 2007, ( 12) : 930-932. 2 朱淑华. 网络教学中大学英语教师的角色定位 J . 北华大学学报, 2005, ( 6) : 93-96. 3 江腾蛟. 多媒体教学与课堂互动 J . 计算机与网络, 2006, ( 6) : 226-227. 4 刘羡丽. 论多媒体教学在大学英语实践中的应用 J . 教育与教学, 2008, ( 9) : 69. 5