大学网络实验室方案的设计与建设.docx

locloeshop未来我先来 如！州“酣叫8*圈±jf店专家摘 要:针对高校教学的需求提出了计算机网络实验室建设的总体构思,设计基于思科网络设备的网络实验室建设与维护方案,并予以实施。关键词:计算机网络实验室；方案;实施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高校计算机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，而许多高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。1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，在此基网上开店专家locloesnop未来我先来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，并且能网上开店专家Iodo es nop未来我先来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。2实验室的实施方案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,我校计算机网络实验室采用该公司的网络设备， 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。实验室总体拓扑见图1。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 PIX515E 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Su- pervisorEngine 720 集成了高性能的 720Gpbs 交换 矩阵与新型的路由和转发引擎，其数据交换可达到网上开店专家locloesnop未来我先来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个具备自动感应和自动协商的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 外网之间起到保护作用，阻挡外网的不良攻击，再与 入侵检测IDS设备相结合，更有效地阻断攻击事件，更多资料话点击.网上开店专家locloesnop未来我先来爱人者,人恒爱之；敬人者,人恒敬之。进一步提高网络安全性。表1实验室主要网络设备清单设备类型设备名祢设备故£核心交换机WS<65(191:层交换机WS<3750-24TS-E6二层交换机WS-C2950T-246路由器CISCO3725&路宙器CISCO2620XM6防火瑞PIX-515E2入侵检测JDS215I服务嚣DELL4无线路由器WRT54G4无线访问点AP1231G2无线网卡W M P54G37IP讷音系统IPCC1电脑联想37爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之-I .SysSemlocloes/，op未来我先来www.lodoe&hQ更多资料话点击.网上开店专家图I实验室总体拓朴图网上开店专家locloesMop未来我先来2. 1核心机房核心机房主要包括了一个核心功能机柜和一个服务器机柜。连接方式见图2。服务器机柜包括安装了 IPCC(IP ContactCen- ter)系统的服务器3台，DELL服务器4台。思科 IPCC(IP ContactCenter)系统，具体功能包括智能呼 叫路由、自动呼叫分配(ACD)功能、交互式语音响 应(IVR)集成等功能,可基于现有IP网络,与传统 呼叫中心的平台与网络进行集成。DELL服务器安 装了 W indows server2003和Linux系统，可以为实验 室网络提供WWW、FTP、DNS、DHCP、NAT等多种 服务。网上开店专家locloesnop未来我先来2. 2实验机柜组实验室共有6个分组实验机柜,每个分组实验机柜中有6台设备：3725路由器1台，2620路由器2 台，3750交换机1台，2950交换机2台。机柜中不 同的设备具有不同的特性，能较全面地涵盖实验内容，具体拓扑连接方式见图2。其中Cisco 3725路由器具备多个NM和HDSM插槽，可根据服务需求进行扩展配置,而且语音模块 可实现普通模拟语音与IP语音的对接，与核心机房 中的IPCC系统相结合可建立真实的语音通信环 境。2620路由器具有高速路由性能,能提供全面的 协议和服务，包括虚拟专用网、防火墙保护、加密、 WAN优化和经过改进的多媒体支持功能，并且支持 多服务语音数据网络。Catalyst3750交换机可实现高达32Gbps的堆叠互联,可以使用服务质量(QoS)、速率限制、访问控制列表和基本的静态和路 由功能，利用2950交换机可以将组内的学生实验使 用的计算机组成局域网。各实验分组机柜中的设备 均上连至本机柜中的3750交换机,汇聚后再通过 3750交换机上连至核心功能机柜中的核心交换机网上开店专家locloesnop未来我先来6509,如图2,可将实验室网络设备形成星形拓扑的 连接方式。分组实验柜和核心功能柜中的理线架均采用双 排理线架，学生若要进行跳线,只需在理线架上进行 简单插拔，而不需要对设备的物理端口进行插拔线 操作，既方便灵活又可起到保护设备物理端口的 作用。2. 3终端实验用计算机36台实验用终端计算机平均分为6组，每组6 台,各组对应一个分组实验机柜，每台终端计算机的 COM 口通过地板下面的桥架布线与分组实验机柜 中对应设备的Console端口连接，形成一个学生单 独对应一台设备的环境，可以通过终端软件登录设 备控制端口进行实验操作。每组6台计算机的Ethernet 口又全部连接至对应分组实验机柜中的一台 2950交换机，组成一个小型局域网。2950交换机再 通过机柜中的3750交换机上连至核心交换机，最终 实现实验室中所有终端计算机的互联。2. 4无线设备无线路由器和无线访问点，可按实验拓扑要求网上开店专家locloesnop未来我先来灵活地连接至实验组机柜任何一台设备的RJ45端 口，实现多种无线组网方案。每台计算机均安装无 线网卡，让学生了解体验并掌握无线网络的特点与 配置方法。3实验环境(1) 终端计算机安装W indows2003 Server操作系统，运行“超级终端”或其它同类终端软件，与设 备Console端口连接后即可登录设备进行配置。(2) 教师在授课时若需演示设备配置过程，可使用多媒体讲台上的计算机Telnet任一分组实验柜 中的任一设备，如图1所示，再通过讲台前的投影屏 幕让学生清晰地了解实验步骤，并可与教师同步动 手操作。这为教师提供了相当灵活的互动演示环 境，也便于对设备进行监控与排错。(3) 由于学生使用的终端计算机COM 口与相应设备的Console端口连接,而Ethernet端口则均上 连本组机柜中2950交换机的FastEthernet端口。在 实验过程中既可通过Console端口对设备进行本地 配置，也可以通过FastEthernet端口 Telnet到其它设 备进行配置，有利于学生进行比较学习，全面掌握不网上开店专家locloesnop未来我先来同型号设备的配置方法。(4) 在实验过程中,可采用分组实验的方式，并 事先规定IP地址等实验参数的分配规则，以避免因 学生随意配置IP地址而导致地址冲突，影响实验 过程。4恢复与维护4. 1网络设备恢复由于目前计算机专业班级较多而课时有限，实 验课程往往安排两个班级先后连续上机。前一个班 级学生实验完成后，所有的配置都会写到设备 DRAM中Running-config文件中，改变了设备的运 行配置,直接影响后一个班级的上机环境，若将网络 设备一台接一台重新恢复配置会需要较长时间，因 此需要一个快捷的方法将设备恢复到初始状态。为 此，在每次实验之前，可将已经配置好的文件拷贝至 本地设备的NVRAM中的启动文件Startup-config 和Flash中，在实验后,执行重启命令或是将Flash 中的备份文件导出至NVRAM中则可轻松使设备恢 复至初始环境。在每台终端计算机上安装TFTP工 具软件，将其对应的设备的初始配置文件以及IOS网上开店专家locloesnop未来我先来文件均备份至终端上TFTP软件指定的目录下。在 学生进行误操作时，比如误删Flash中的IOS文件 或是误擦除Startup-config文件时可以及时恢复设 备的正常运行。4. 2终端计算机维护终端计算机可以使用硬盘保护卡来防止学生修 改系统文件并实现便捷的文件发布，使用备份软件 如Ghost将最初的安装状态做备份,因此在计算机 操作系统出问题时也可以通过镜像恢复来实现系统 修复。为保证计算机的安全,需为每台计算机安装 杀毒软件,但由于实验性质，不得在终端上安装防火 墙，以免影响学生观察实验结果。杀毒软件可采用 瑞星杀毒软件，因为该杀毒软件未捆绑防火墙，不会 影响学生观察网络实验结果，而且安装很方便。考 虑到瑞星杀毒软件每天其病毒定义库均有更新，要 做到及时升级终端计算机到相应最新病毒库，可采 用服务器/客户端的模式，将核心机柜中的一台 DELL服务器作为升级服务器端，36台终端计算机 作为客户端。5结束语网上开店专家locloesnop未来我先来该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。如果完全按照 CCNA的实验教材来安排实验内容，一是不利于多 人上机，因为CCNA实验的设置往往只考虑到单独 管理员，而几十个学生同时上机必然会出现混乱状 况;二是CCNA教材中不少实验内容比较陈旧，一些 命令并不适用于较新设备。这就要求实验室工作人 员及教材编写人员投入大量精力与时间来进行实验 与测试，设计合理的实验环境内容，以保证学生正常 完成实验,达到实验目的。为学生提供良好的动手 实践环境，为他们从学校到社会工作的过渡打好基 础是实验室各项教学的立足点。当然，该实验室也 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。更多资料话点击.爱人者,人恒爱之；敬人者,人恒敬之。