敖磊 肖建良

摘要：網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)平臺(tái)中的重要組成部分。圍繞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，闡明網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的重要性，分析現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室存在的問題，并針對(duì)教學(xué)、教研要求提出網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃。重點(diǎn)探討了虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及開發(fā)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室為遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了理想的解決方案。不僅能完成傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議認(rèn)識(shí)、通信流程類實(shí)驗(yàn),更側(cè)重于實(shí)踐操作、組網(wǎng)設(shè)計(jì)、綜合開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué);網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室;RACK;交換機(jī);RCMS

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)22-5303-03

The Design of RACK Laboratory Network

AO Lei, XIAOJian-liang

(City Institute, Dalian University of Technology, Dalian 116600, China)

Abstract: Network teaching platform laboratory is an no-disk part. Computer Network Laboratory around to clarify the importance of network laboratories to analyze the current problems in the network lab, and for teaching, teaching and research laboratories requested network construction plan. Focused on the virtual network system and the development of networked virtual instrument key technologies. Network Virtual Laboratory for the experimental teaching Distance provides the ideal solution. is designed not only to complete understanding of the traditional network protocol, Quasi-experimental communication processes, but to focus more on practical operation, network design, and the comprehensive development of the experimental areas.

Key words: network experimental teaching; the network module; RACK; switch; RCMS

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是為了滿足全校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要[1]。在學(xué)校的信息化中，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總是走在最前沿的。首先，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室需提供目前主流的交換設(shè)備、路由設(shè)備、安全設(shè)備、網(wǎng)管軟件、認(rèn)證系統(tǒng)、服務(wù)器等，可以根據(jù)教學(xué)要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)市場的典型應(yīng)用，模擬真實(shí)環(huán)境。

其次，培養(yǎng)不同類型的網(wǎng)絡(luò)人才。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分考慮到學(xué)生的專業(yè)以及今后的發(fā)展方向，為學(xué)生定制了3個(gè)方向的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：網(wǎng)管人員、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持人員、網(wǎng)絡(luò)研發(fā)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室需根據(jù)三種不同的角色進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

再次，成為有特色的培訓(xùn)基地。建成的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室既可以為全校師生提供實(shí)際動(dòng)手能力的環(huán)境，也要有能力為社會(huì)提供培訓(xùn)環(huán)境。通過這種特色的教學(xué)、豐富的有針對(duì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)人才的目標(biāo)。

最后，節(jié)約資金，實(shí)驗(yàn)設(shè)備可快速擴(kuò)充和升級(jí)。

因此，建立一個(gè)具有教學(xué)和實(shí)驗(yàn)功能的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，讓它更好地服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)類課程，增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)用性和崗位指向性是非常有必要的[2]。

1實(shí)驗(yàn)室主機(jī)柜搭建

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備采用RG-S3760-48(機(jī)架式)交換機(jī)，由于此設(shè)備支持三層協(xié)議，由該設(shè)備同時(shí)負(fù)責(zé)外網(wǎng)接入服務(wù)，并通過一部48口配線架與各臺(tái)RACK控制臺(tái)連接。如圖2所示。

圖1實(shí)驗(yàn)室主機(jī)柜配線架端口分配

其中1-6端口分配給RACK1，7-12端口分配給RACK2，13-18端口分配給RACK3，19-24端口分配給RACK4，25-30端口分配給RACK5，31-36端口分配給RACK6，47端口分配給教師，48端口分配外線使用，其他口留做備用方便以后擴(kuò)充。

主交換機(jī)配置如下：

Switch(config)#ip routing//配置外線

Switch(config)#int G 0/52

Switch(config-if)#no switchport//開啟G 0/52端口三層路由功能

Switch(config-if)#ip add 210.30.108.240 255.255.255.0

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 210.30.108.193//默認(rèn)路由

Switch(config)#acccess-list 1 permit 172.30.0.0 0.0.255.255//配置NAT

Switch(config)#ip nat inside list 1 interface G 0/52

Switch(config)#int range vlan 10,20,30,40,50,60

Switch(config-range-if)#ip nat inside

Switch(config)#int G 0/52

Switch(config)#ip nat outside

作為網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備，RACK實(shí)驗(yàn)臺(tái)必須滿足設(shè)備的先進(jìn)性、實(shí)用性，RACK實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的設(shè)備必須能夠滿足教材上的所有實(shí)驗(yàn)，對(duì)于有精力對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠深入探索的學(xué)生，RACK實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以為其提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，教師也可以在實(shí)驗(yàn)室完成研究項(xiàng)目，豐富了教師的知識(shí)面，提高教師的專業(yè)權(quán)威性。每個(gè)RACK由機(jī)架管理控制服務(wù)器RCMS進(jìn)行管理[3]。RACK控制臺(tái)配置如下：

RCMS＞en

RCMS#config t

RCMS(config)#ena sec ruijie

驗(yàn)證密碼配置成功

RCMS＞en

RCMS#

配置接口IP地址

RCMS#config t

RCMS(config)#int f 0/0

RCMS(config-if)#ip add 192.168.1.240

RCMS(config-if)#no sh

RCMS(confg-f)#end

設(shè)置tty線路和設(shè)備的映射

RCMS#

RCMS#config t

RCMS(config)#ip host RACK1R1 2001 172.31.0.241 router

RCMS(config)#ip host RACK1R2 2002 172.31.0.241 router

RCMS(config)#ip host RACK1R2 2003 172.31.0.241 router

RCMS(config)#ip host RACK1R3 2004 172.31.0.241 router

RCMS(config)#ip host RACK1SW1 2005 172.31.0.241 l2-switch

RCMS(config)#ip host RACK1SW2 2006 172.31.0.241 l2-switch

RCMS(config)#ip host RACK1SW3 2007 172.31.0.241 l3-switch

RCMS(config)#ip host RACK1SW3 2007 172.31.0.241 l3-switch

2學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建

實(shí)驗(yàn)室采用標(biāo)準(zhǔn)綜合布線標(biāo)準(zhǔn)。使用6類雙絞線作為傳輸介質(zhì)，配線模式選擇T568B，保障學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠得到充分的帶寬。

由于有時(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的同時(shí)必須斷開學(xué)生端電腦和實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的連接，因此可以通過跳線把實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)的連接和學(xué)生機(jī)的網(wǎng)卡連接到實(shí)驗(yàn)臺(tái)的配線架，方便學(xué)生插拔。同時(shí)為了保護(hù)路由器等設(shè)備的端口，可以采用同樣的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖2所示。

圖2學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)配線架端口分配

其中1-6端口為實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)接口，7-12端口為學(xué)生機(jī)網(wǎng)卡接口，13-20端口為路由器1-4的F0/0-F0/1接口，21-24端口備用。

每組實(shí)驗(yàn)臺(tái)所需設(shè)備類型及數(shù)量如下：

表1設(shè)備數(shù)量表

RACK控制臺(tái)邏輯連線如圖3所示。

圖3設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接圖

3結(jié)論

建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室是為我校網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生，提供實(shí)踐環(huán)境，提升我校的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)室能模擬出各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓學(xué)生學(xué)習(xí)架構(gòu)各類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系[3]。本設(shè)計(jì)采用目前最流行的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可擴(kuò)展性、管理性都有較大的提升。

路由和交換是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，也是各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的傳輸平臺(tái)[4]。本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過為學(xué)生搭建一套滿足各種局域網(wǎng)交換和廣域網(wǎng)路由測試需求的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使學(xué)生可以熟悉網(wǎng)絡(luò)基本協(xié)議、學(xué)習(xí)組網(wǎng)設(shè)計(jì)、模擬各類實(shí)際環(huán)境、排除網(wǎng)絡(luò)故障等，同時(shí)親身體驗(yàn)所設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的高速連通性、高可靠冗余等特性，完成從認(rèn)識(shí)、熟悉到設(shè)計(jì)、排錯(cuò)等多種教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，熟練掌握網(wǎng)絡(luò)實(shí)用技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)室方案中的設(shè)備選型采用模塊化設(shè)計(jì)理念，在滿足網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)教學(xué)的基礎(chǔ)上，還可增加語音、安全、無線等多種設(shè)備，滿足課程所要求所有教學(xué)課程要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳良彬,李強(qiáng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建[J].考試周刊,2012(26):103-104.

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[3]楊建良.普通高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃與設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(4):71-74.

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