构建满足职业院校软硬结合的网络综合实验室

    刘泽辉

    摘要：组建一个以网络硬件设备为主的网络实验室存在着投资大、功能相对单一的问题，若能以较少的投资建设一个既能满足网络实验需求，又能做其它课程实验的多功能实验室，对于资金或场地紧张的职业院校来说具有重要的现实意义。

    关键词：网络设备调试；模拟软件；虚拟机；网络综合实验室；职业院校

    中图分类号：TP393.11 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）07-147-001

    一、引言

    网络在社会各个领域的广泛应用，对网络管理人员技术水平提出较高的要求，而有些开设计算机网络、计算机应用等专业的职业院校，受网络设备昂贵的限制，资金有限，网络实验设备不足，造成学生动手实验机会少，严重影响了教学效果和学习效果，因此，打造一个造价低廉、能满足网络设备调试，又兼顾其他计算机类课程教学的网络综合实验室就显得很有必要。

    二、网络综合实验室的功能和特点

    （一）多媒体教学功能

    实验室配置投影机、多媒体系统，方便教师演示交换机、路由器及网络操作系统的设置过程。同时也能满足其他非网络课程如数据库、程序设计、办公软件等的教学演示。

    （二）网络课程实验功能

    借助计算机上安装的网络设备模拟软件及少量网络实验设备，满足学生的网络设备调试需要。

    借助计算机上虚拟机软件vmware 实现多操作系统的同时运行，满足网络操作系统实验要求。

    （三）非网络课程的实验功能

    学校可根据所开课程选择合适的软件安装到计算机上，既能作为计算机实验机房使用，又能满足网络实验需要，实现了计算机设备的共享，节约资金和场地。

    三、具体实施方案

    （一）网络综合实验室的主要硬件设施

    目前网络设备提供商可供选择的余地比较大，不同厂商的网络设备所用配置命令也不尽相同，建议选择cisco或华为的设备，这些厂商都提供了功能强大的模拟软件。

    网络综合实验室主要硬件（以思科为例）有以下几部分：

    （1）网络实验设备：每套应包括3台接入层交换机，如cisco2900系列、3台路由器，如2600系列或2800系列、3台三层交换机如3560、1台防火墙如ASA5505及相关的模块、2台无线AP、相关的模块、无线USB接口网卡若干、机柜1台。

    （2）机房联网设备：（以30台学生计算机为例）可以采用2台16口可网管二层交换机与一台24口2900系列的三层交换机相联，实现实验室内计算机间互联，富余的端口与网络实验设备联接。

    （3）计算机建议配置：CPU intel 酷睿i3 以上内存不少于8G，硬盘不少于500G，硬盘保护卡。计算机配置越高，安装在计算机上的虚拟机软件运行越顺畅。

    （4）教师机要配备音箱、功放等。

    （二）网络综合实验室的主要软件

    （1）安装window xp以上系统和极域或凌波电子教室软件。

    （2）虚拟机软件vmware workstation 8.0 ，并在该虚拟软件中安装网络操作系统如windows server、linux等，以满足涉及服务器配置方面的课程要求。

    （3）cisco packet tracer6.0的学生端和教师端，用于模拟网络设备调试实验。

    （4）其它非网络实验所需要的软件，如网页制作软件、办公软件等，可根据开设课程进行安装。

    （三）网络综合实验室实施思路

    （1）利用机房联网设备实现机房计算机间的联网

    （2）网络实验设备与机房局域网交换机连接

    （3）网络实验基本过程

    学生首先在计算机上利用cisco的packet tracer模拟软件构建网络，并在模拟环境中练习对每台网络设备的配置及服务器的连通实验。然后对学生分组，每组学生根据在模拟环境中搭建的实验拓扑图，再利用真实的网络设备进行设备连接，并完成相应的实验。

    教师用提前编写好的设备命令文档设置机房交换机，将练习网络设备调试的学生组的计算机与网络实验设备划入同一个Vlan。当学生实验结束时，教师在机房交换机执行恢复命令，即可让这组学生的计算机联入机房网络。

    四、网络实验环境的优势

    （1）利用免费的packet tracer 模拟软件既节约了资金，又方便了学生学习网络设备调试。

    （2）不需要购买专门的服务器，让每个学生同时拥有多台服务器或PC。

    （3）由于采用了仿真技术，大大减轻了网络管理员对设备的维护工作，同时提高了教师的教学效率。

    五、实验室可进行的实验

    （一）非网络类课程实验

    对这类实验，只需在计算机上安装相应的软件即可。如安装photoshop，可以做图像处理类实验、安装dreamwave、flash、firework，可做与网页制作有关的实验等。

    （二）网络课程实验

    1.交换机与路由器的基本配置实验；2.静态路由、RIP、EIGRP、OSPF、BGP实验；3.交换机VLAN 、Trunk、Etherchannel、VTP、STP实验；4.VLAN 间路由、无线局域网实验；5.路由器间的HDLC、PPP、帧中继实验；6.ACL、NAT 实验；7.VPN、PPPOE实验；8.windows、linux网络服务器相关实验（如DNS、FTP、WWW等等）；9.无线网络接入实验；10.网络安全实验；11.网络管理软件实验；12.对等网组网实验；13.操作系统安装实验。

    以上这些实验都可在模拟软件、虚拟机软件或真实设备中实现。

    六、结束语

    综合网络实验室的特点：①投资少。实验室可以在原有机房的基础上，购入少量的网络实验设备，并安装模拟软件和虚拟机软件就能实现。②灵活性。学生在模拟软件及真实实验设备中可以灵活的搭建多种不同类型的网络，并进行几十种不同难度的网络实验。③共享高。实验室既可做普通机房使用，也可作为网络实验室使用，大大提高了设备的重复利用率。④先进性。网络设备及模拟软件中使用的设备采用目前流行的网络技术，并能进行IPV6实验。

    参考文献：

    [1]梁广民等.思科网络实验室CCNA实验指南，电子工业出版社，2009

    [2]程治国.网络设备配置与管理学习训练教程，东软电子出版社，2013

    [3]王春海.中小企业虚拟机解决方案大全， 电子工业出版社， 2010