网络综合实验实训建设方案

随着信息技术的迅速发展,网络技术已经渗透到社会生活的各个层面,社会对计算机网络技术人才的需求量与日俱增,因此培养具备网络设备配置、管理维护、安全管理能力的人才成为计算机科学与技术和通信专业的一项重要任务。计算机网络是一门与实践结合紧密的课程,而许多学校由于实验条件不足,在进行该课程的设置时重理论、轻实践,造成学生对计算机网络学习积极性不高,缺乏深刻理解,实践能力薄弱。为解决这个问题,就必须加强计算机网络实验室的建设,培养学生的实际动手能力,才能为社会输送合格的网络技术人才。为适应计算机高等教育的发展和21世纪先进计算机课程体系建设的需要以及满足各专业《计算机网络》、《交换与路由器技术技术》、《网络原理与设计》、《网络管理与维护》、《网络综合布线》、《网络协议分析》等相关课程的实验需求，也可满足课程设计和毕业设计的需求。

建设一流的网络实验室是产学研相结合的一种重要形式。不仅有利于科研、教学，而且有利于提高学生的动手能力，进而增强他们在就业中的竞争实力并拓宽就业渠道，从而树立学校在学术界和社会的良好品牌形象。

网络实验室的效益主要体现在促进教学、推动科研、提高学生综合能力和就业率等方面。

对一所院校而言，网络实验室的核心功能有两个：一个是科研，另一个是教学。网络实验室的建设对这两个功能的实现和完善都具有重要意义，而且对提高学校的竞争力和学生的实践能力有重大的促进作用，有利于提升学校的品牌。

实验室的总体构思

实验室的方案设计基于以下几个方面考虑:

(1) 内容丰富

实验室设备能涵盖局域网、广域网、无线、网络安全、VoIP、综合布线等实用技术功能模块,在此基础上实现实践课程与理论课内容的紧密结合,全方位为学生提供实践动手的机会。

(2)设备完善

同类网络设备具备多种不同的型号,为学生在实验中提供广泛的操作平台,在对比中学习,学习中对比,进一步拓宽眼界。

(3)拓扑灵活

灵活的拓扑设计只需要通过简单的跳线即可改变拓扑,满足多种实验要求,并且可以根据多种需求进行扩展,让学生在实验中有机会充分发挥创新能力,根据实验目的自行完成实验的设计与配置,并且可实现实验室内部网络与校园网的轻松连接。

(4)易于维护

紧凑连续的实验课程安排要求在一个班级完成实验后能够迅速恢复实验设备,以免影响下一个班级的上机使用,这就需要一个易于维护与恢复的实验环境,包括对网络设备及终端计算机的恢复。

(5)安全可靠

设备系统具备较高的安全性、容错能力,并且能防止内部网络受到外部攻击和感染病毒,保证网络设备以及终端计算机的安全。

(6)环境友好

结合多媒体教学,加强教与学的互动,让学生边学边做,边做边学。

经过多方面考察与研究,鉴于CISCO公司提供业界范围最广的网络硬件产品及其较完善的技术方案,建设计算机网络实验室采用CISCO的网络设备,其中主要网络设备清单见表1。从实验室建设的总体构思出发,方案主要包括了五大模块:核心机房、实验机柜组、终端实验用计算机、无线设备、教学用多媒体设备。

核心功能机柜中的设备有: Cisco 6509核心交换机1台,带VPN模块、3725路由器2台,防火墙ASA5510 1台、入侵检测IDS-4215 1台。作为思科重要的智能多层模块化交换机, Catalyst 6509系列能够提供安全的端到端融合网络服务。配置的Supervisor Engine 720集成了高性能的720Gpbs交换矩阵与新型的路由和转发引擎,其数据交换可达到400Mpps,还具备增强型QOS机制、基于硬件的GRE隧道和NAT,高达200Mpps的硬件IPv6能力,可进行通信与网络的顺利过渡。

另外,通过增加配置光口模块,可满足光纤接入需求,再加上交换模块包括了48个具备自动适应和自动协商的RJ45端口,可具有非常高速的核心交换能力。带VPN模块的3725路由器可提供VPN相关实验的良好环境。防火墙在实验室内网联入校园网时,在内网电脑、服务器与之间起到保护作用,阻挡的不良攻击,再与入侵检测IDS设备相结合,更有效地阻断攻击事件,进一步提高网络安全性。

网络实验室的拓扑设计和环境配置为学生提供了真实丰富的实验环境和良好的科研平台,有利于学生在实践动手过程中加深对网络基础理论的认识,通过一系列的实验,希望学生能够掌握不同型号路由器、交换机的基本配置方法,VLAN、路由协议的配置方法,网络规划与管理,了解无线、IP语音,网络安全等实用技术,提高创新能力。也完全具备CCNA、CCNP、CCIE各项思科认证的实验环境要求,能面向社会提供相关的系列培训。