高校網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)的思考

高校網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)的思考

目前，網(wǎng)絡(luò)和計算機應(yīng)用科學等相關(guān)課程的學生缺乏實踐經(jīng)驗，尤其是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、配置和維護方面的實踐經(jīng)驗。為此，在高校建立網(wǎng)絡(luò)實驗室是個十分迫切的任務(wù)。1軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(1）整個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)滿足當前需要,并便于將來的網(wǎng)絡(luò)擴展,能夠做到適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和CAT應(yīng)用的多種要求。(2）考慮整個系統(tǒng)將來聯(lián)網(wǎng)提供或獲取信息服務(wù),所選硬件應(yīng)具有高度的可連接性和兼容性。(3）在進行軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)充分考慮系統(tǒng)軟件的開發(fā)性及其對應(yīng)用軟件的支持,確保應(yīng)用軟件能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行,所以應(yīng)采用國內(nèi)及國際標準,并且所選網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須是當前或未來的主流產(chǎn)品,能得到實力雄厚的軟件、硬件廠商的支持。(4）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用具有高度的開放性,能與各種不同的計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)連接。(5）從實用角度出發(fā),考慮整個系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境,使不同層次的用戶均可以充分利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源。(6）確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全可靠,不會因出現(xiàn)單點故障而導致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。同時防止病毒或非法入侵以及誤操作造成故障,嚴格控制網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。2實驗4：pc機與hub及雞對于實驗寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)備的選用，原則上應(yīng)能滿足以上FDDI、ATM和FastEthernet三種最基本的組網(wǎng)技術(shù)，可根據(jù)學校條件，首先滿足快速以太網(wǎng)的需要，要考慮到可擴充和可升級的要求。洛陽師范學院從實用性及可行性角度出發(fā)，投入大量資金購進以下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)實驗主要有路由交換和對等網(wǎng)、客戶/服務(wù)器模型實驗。我校網(wǎng)絡(luò)實驗室實驗拓撲圖如圖1。圖中虛線表示相應(yīng)設(shè)備的連接是可選擇的，Router1和Router2均為Cisco2620路由器,而Router3為華為路由器。S1、S2是服務(wù)器一、二，均為HP服務(wù)器。Switch1和Switch2均為Cisco3550交換機。每個交換機下面分別通過雙絞線連接16臺PC機,而每臺PC機后面還有一個網(wǎng)線插頭，當做路由交換實驗的時候，各PC機均通過網(wǎng)卡和交換機相連；而做對等網(wǎng)或客戶/服務(wù)器模型實驗的時候，需將各PC機與對應(yīng)集線器相連，（此時各PC機與交換機連線已斷開），各PC機與各Hub便形成一內(nèi)部局域網(wǎng)，這樣不至于將交換機大材小用，各集線器都是互相級聯(lián)著的。這樣，做不同性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)實驗的時候，只要更換各PC機網(wǎng)卡后網(wǎng)線插頭即可。圖中Router3與CERNET通過光纖的連接以及Hub6與校網(wǎng)絡(luò)中心的連接不會同時進行的，各PC機與Hub及交換機的連接也是不會同時進行的，可根據(jù)需要選擇它們的連接斷開與否。實驗授課主要內(nèi)容及方法如下：(1）基于ete的電子教室授課學生們可以以兩臺機器為一組來做對等網(wǎng)和客戶/服務(wù)器模型的實驗，他們可根據(jù)情況將更多的用戶互聯(lián)在一起。教師如何進行實驗課演示，是個值得探討的問題。如果我們只是通過單機對學生進行授課的話，只需在教師機上安裝電子教室教師端，在學生機上安裝電子教室學生端就行了。但是由于我們做的是網(wǎng)絡(luò)實驗，網(wǎng)絡(luò)實驗的與眾不同之處就是它不是在單機上操作的，它至少需要兩臺機器。如果我們在兩臺教師機上安裝電子教室教師端的話，而現(xiàn)有的電子教室軟件又是不允許兩臺教師機在同一個網(wǎng)段同時運行的，為此我們可采用通過電子教室軟件結(jié)合Netmeeting的方法進行授課。具體做法是：在各PC機中找一相鄰的兩臺作為教師機，只在一臺教師機Teacher1上安裝電子教室教師端，各學生機上安裝電子教室學生端；在另外一臺教師機Teacher2上不須安裝電子教室軟件，在通過電子教室授課前，先通過操作系統(tǒng)自帶的Netmeeting將兩臺教師機互聯(lián)。在Netmeeting上將Teacher2的桌面設(shè)為共享，這樣我們通過Teacher1電子教室教師端授課時，可通過Teacher1上Teacher2桌面的最小化和最大化讓學生們在各自的PC機上看到兩臺教師機上的操作。當然教師是在兩臺教師機上操作的，并且在此之前應(yīng)該保證兩臺教師機與學生機處于同一個網(wǎng)段。采用電子教室授課時，學生機的鼠標、鍵盤都已被電子教室鎖定，所以學生們只能在各自的PC機上看到教師機的演示，而自己無法操作。還有一點應(yīng)該注意到，就是教師機上的電子教室教師端應(yīng)該加個密碼，這樣教師在演示完實驗后，兩臺教師機也可以當學生機實驗用，以提高設(shè)備的利用率。(2）對網(wǎng)絡(luò)進行的配置做路由交換實驗的時候，學生們可通過各自的PC機獨自進行。教師可通過一臺教師機利用電子教室來進行授課。這里有個問題需要注意，若同時有多個同學對路由器及交換機通過Telnet進行配置，那么肯定會出亂子。所以對路由器及交換機進行的配置是教師在演示時操作的，教師在對各路由交換設(shè)備配置完后，需將各設(shè)備加上密碼，以防他人通過Telnet聯(lián)入。而學生們對各路由交換設(shè)備的操作是通過模擬軟件進行的，每臺計算機上需安裝路由交換模擬軟件。模擬器的功能雖然沒有真實設(shè)備的功能多，但對一般的實驗絕對是可以滿足的，因而通過對模擬器的操作實際上可以達到和對真實設(shè)備操作相似的效果。當然學生們通過模擬器做的實驗不一定是上面真實設(shè)備的拓撲圖實驗，他們可通過模擬器做任何拓撲結(jié)構(gòu)的實驗。3網(wǎng)絡(luò)實驗室技術(shù)維護和管理方法3.1實驗系統(tǒng)的安裝對于CMOS內(nèi)容經(jīng)常被更改的問題，機房管理人員對CMOS統(tǒng)一加密，并刪除計算機中的DEBUG程序，以防止利用DEBUG編程攻破CMOS密碼。機器里安裝的操作系統(tǒng)均為Windows2000server,由于實驗的需要，因此安裝系統(tǒng)的C分區(qū)均采用NTFS的文件系統(tǒng)。若個別系統(tǒng)被學生加上登錄密碼，可事先制作一張NTFS啟動盤，通過啟動盤啟動機器后，刪除其SAM文件即可清除其系統(tǒng)登錄密碼。在機房管理得當?shù)那闆r下，被學生加上系統(tǒng)登錄密碼的機器是很少的，因而不至于會給機房管理人員帶來很大的額外工作量。3.2數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的個體功能由于實驗性質(zhì)的不同，因此我們不可能在機器上安裝硬盤保護卡，可使用″克?。℅host）″軟件。″克隆″軟件是一個出色的硬盤對拷工具。它可以把一個磁盤上的全部內(nèi)容復制到另外一個磁盤上，也可以把磁盤內(nèi)容復制為一個磁盤的映像文件，以后可以用映像文件創(chuàng)建一個原始磁盤的拷貝。它可以最大限度地減少每次安裝軟件的時間，如果有好幾臺配置相似的機器需要安裝同樣軟件，就會發(fā)現(xiàn)使用Ghost使事情變得十分簡單。其實現(xiàn)步驟為：(1）將學生機的硬盤分區(qū)形成2個以上邏輯盤C：盤、D：盤和其它盤；(2）將操作系統(tǒng)和所有應(yīng)用軟件安裝在C：盤，而D：盤用于學生保存各種程序文件；(3）在DOS下使用Ghost，將C：盤所屬的分區(qū)鏡像為1個文件，并保存于D：盤中的某個目錄中。將此目錄隱藏或使用某些加密軟件加密，這樣，備份的鏡像文件就不會被學生刪除；(4）當學生誤刪除文件而造成系統(tǒng)無法啟動或應(yīng)用程序無法使用時，只需使用啟動盤啟動DOS，運行Ghost軟件，讀入D：盤中備份的鏡像文件，將數(shù)據(jù)恢復入原始分區(qū)即可。此方法可方便地實現(xiàn)對批量機器的軟件安裝和恢復，一次備份，多次使用，并且恢復及時。也可制做多個版本的鏡像文件，例如在D：盤中分別保存用于考試和日常使用的2個鏡像文件，在考試前，將用于考試的鏡像文件恢復到所有的學生機中；而考試后再恢復日常使用的鏡像文件，這樣即可輕松達到準備考試環(huán)境的要求。為了更加有效地進行網(wǎng)絡(luò)實驗課教學，我校采用專人教學，也就是把網(wǎng)絡(luò)理論課教師和實驗課教師分開，理論課教師只進行理論課的教學，而實驗課教師專門進行實驗課的教學，并委派實驗課教師參加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試師及CCNA的培訓學習。我校網(wǎng)絡(luò)實驗室不僅供實驗教學用，業(yè)余時間也對本校教師及學生開放，以提高其利用率。通過網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)，可以提供一個全新的網(wǎng)絡(luò)平臺，學員可以在網(wǎng)絡(luò)實驗室學習掌握網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)，通過動手配置路由器、網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)備，建設(shè)主機系統(tǒng)，掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方面知識，掌握不同操作系統(tǒng)的使用，能夠配置網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用服務(wù)（DHCP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、FTP服務(wù)、WWW服務(wù)、代理服務(wù)及郵件服務(wù)）；掌握數(shù)據(jù)庫的基本概念及其使用，具有建設(shè)小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的能力；了解網(wǎng)絡(luò)安全基本知識和安全策略，能夠設(shè)置防火墻的基本安全策略；掌握網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念和基礎(chǔ)知識，能夠利用網(wǎng)絡(luò)管理軟件分析網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)故障；了解多媒體應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)架及其應(yīng)用，進行一些多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)（如VOD等）；掌握系統(tǒng)管理基本概念，能夠采用管理軟件對系統(tǒng)作進一步的分析和優(yōu)化；了解如何對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)性能及應(yīng)用