浅谈职业学校网络实验室的系统设计

浅谈职业学校网络实验室的系统设计摘要：围绕职业学校网络实验室建设的总体目标，从网络实验室的技术需求、实验内容、设备需求等方面提出了职业学校网络实验室的系统设计的详细思路和具体措施。关键词：职业学校；网络；实验室；设计中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)30-7393-02DiscussiononOccupationSchoolLaboratoryNetworkSystemDesignWUHai-feng,XIEJun(TaizhouMechanicalandElectricalSorting,JiangsuUnionTechnicalInstitute,Taizhou225300,China)Abstract:Aroundtheoccupationschoolnetworklaboratoryconstructionoverallgoal.Fromthenetworklaboratorytechnicalrequirement,experimentcontent,equipmentdemand,proposedtheoccupationschoolnetworklaboratorysystemindetailthedesignideasandspecificmeasures.Keywords:occupationschool;network;laboratory;design目前，由于网络技术的迅速发展，涉及的技术比较繁多，作为职业学校的网络实验室，应该做到模拟尽可能多的实际环境，同时体现尽可能多的相关重要技术，以满足学生实践学习的需要。同时由于实验室的实验性质，尽可能将设备的投资降低。做到低投入、高产出。1网络实验室建设总体目标网络实验室的建设是为教学服务，综合考虑近几年IP技术的发展和数据承载网络的发展，我们建议按以下原则设计网络方案：综合性：为基础网络实验与多种业务应用信息网络提供统一的综合业务传送平台。支持QOS：能根据业务的要求提供不同等级的服务并保证服务质量，提供资源预留，拥塞控制，报文分类，流量整形等强大的IPQOS功能。高可靠性：具有很高的容错能力，具有抵御外界环境和人为操作失误的能力，保证任何单点故障都不影响整个网络的正常运作。高性能：在高负荷情况下仍然具有较高的吞吐能力和效率，延迟低。安全性：具有保证系统安全，防止系统被人为破坏的能力。支持AAA功能、ACL、IPSEC、NAT、路由验证、CHAP、PAP、CA、MD5、DES、3DES、日志等安全功能。扩展性：易于增加新设备、新用户，易于和各种公用网络连接，随系统应用的逐步成熟不断延伸和扩充，充分保护现有投资利益。标准化：通讯协议和接口符合国际标准。实用性：具有良好的性能价格比，经济实用，拓扑结构和技术符合教学网络的特点。易管理：为达到集中管理的目的，网络平台支持虚拟网络，并可与路由器、骨干和局域网交换机配合，整个网络可以进行远程控制。2网络实验室技术需求由于网络线路的复杂性及协议的多样性，要求网络实验室尽可能多的模拟这些环境。同时基于实际网络结构及应用的复杂性、多样性，网络实验室应具备能包含尽可能多实际应用环境的模拟。同时兼顾考虑教学和提供各个层次水平的培训，应从如下几个方面考虑实验室建设的情况。2.1面向中职生的网络实验内容1）局域网实验目前，全世界的局域网中，80%以上都是以太网。以太网采用的基本技术是载波侦听/冲突检测（CSMA/CD），同时以太网是一种发展很早的成熟的标准的网络规范，是目前世界上最流行的局域网。同时二层交换技术也在向三层交换发展。考虑要将不同局域网互连的实际应用，网络实验室应建设2-3个局域网。2）广域网实验广域网是根据地域范围划分网络的一种分类方式。在现实环境中应用十分广泛，通常都是租用电信公司或运营商提供的线路，来完成跨区域网络的连接。电信公司及运营商通常会提供DDN、X25、FR等线路，我们可以通过路由器及背对背线缆来模拟广域网环境。3）各种网络接口的应用可以通过对网络设备接口的不同配置，让学生了解各种接口的应用及物理结构，增强学生实践知识。4）网络管理实验通过安装网络管理软件，对整个网络进行管理，增强学生管理网络的能力。5）网络应用实验网络应用实验包括：域名服务器（DNS）配置，WWW服务器的配置及网站建设，电子邮件服务器配置，基于Socket的C/S编程，基于B/S编程等。2.2面向高职生的网络实验内容这部分实验内容主要面向高职生的计算机网络实验教学，以及中高层次的网络技术培训。1）各种网络协议的实验可以通过网络设备自身包含的软件，实现各种协议的通讯及模拟实验。例如，针对以太网二层VLAN以及三层VLAN技术的实现、针对路由器的静态路由协议和动态路由协议的配置和分析等等。2）网络安全实验通过一系列的网络安全实验，深化对网络安全理论及其应用的理解。例如：防火墙设计与配置，加密系统的设计与实现，安全认证实验，访问控制实验，入侵检测实验等等。3）网络管理实验（二）通过对网络管理软件的简单应用和开发，加深对网络管理知识的理解。4）网络交换和路由设计实验基于大型园区网络设计网络交换机和路由器。2.3面向拓展的网络实验内容这部分实验与前面的验证和分析型实验不同，它面向拓展，面向技能竞赛。网络实验以研究为主，通过对当前计算机网络和通信技术发展的前沿领域进行跟踪和研究，并应用在所搭建的网络上。初步设想通过如下思路来达到：IP+MPLS技术研究；路由协议研究，包括OSPF、IS-IS、IGP、EGP、多播等；二层协议研究，如PPP、HDLC、LAN\VLAN、ATMPVC、FRPVC、L2TP等；VPN技术研究，包括MPLSVPN、L2TPVPN、GREVPN等；冗余备份技术研究，如：VRRP隧道技术研究，如：MPLS、IPSec、GRE等隧道技术；QoS技术研究，IPQoS和MPLSCoS技术，安全技术研究，如：Access-list、NAT以及IPSec等安全技术；网管研究，如QuidView等网管平台；流量工程技术研究，如：MPLSTE技术；IPv6路由协议研究，如：OSPFv3IPv6安全技术研究，如:IPSec技术IPv6过渡技术研究，如：隧道技术，NAT－PT技术等。3网络实验室的设备需求设计网络实验室的总体设计应当满足网络教学和拓展培训的需求；同时，网络实验室的网络系统平台的总体结构应该满足完备性，层次分明，便于网络管理、升级、扩展等要求。在本次网络实验室的构建中，主要模拟了宽带数据城域网及大型园区网的组网方式和业务思路。并可以根据业务需要构建多种类型的局域网和广域网。根据实验内容要求，每组可以采用下列设备和系统：路由器3台，包括相应V35背对背线缆和模块；二层交换机2台；三层交换机2台；防火墙2台；网管系统：整个网络通过一套统一的网络管理系统软件对全网设备进行管理。语音网关（按实际需要、可选）；WLAN产品（按实际需要、可选）。可选网络应用设备包括VOIP系统（1台语音网守、相应模块、2部IP电话）、网络安全系统（防火墙）、WLAN系统（1台无线AP、2个无线网卡等）。通过可选设备可以满足学生理解并掌握VOIP、网络安全、VPN、WLAN等知识。每组设备可满足4-6个工位，根据实际需求，1个网络实验室一般需至少提供8组设备。整个试验网络可以满足学生理解并掌握网络的层次结构、网络拓扑规划、路由器和以太网交换机的常识、网络设备的配置管理、网络间的基本技术协议以及目前处于网络技术前沿的IPv6应用技术。4结束语该网络实验室系统设计方案具有良好的性能价格比，经济实用，拓扑结构和技术符合网络教学的特点。方便教师采取项目驱动、任务导向等教学法，融“教、学、做”三位一体，培养学生自主学习和团队协作精神，值得推