仿真網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)課程改革

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1.RG-LIMP仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用簡(jiǎn)介

RG-LIMP是銳捷網(wǎng)絡(luò)公司專門為實(shí)驗(yàn)室解決方案打造的一套軟件平臺(tái)，用于對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行安排、協(xié)調(diào)和管理。無論是本地實(shí)驗(yàn)的管理，還是遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，無論是對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的自動(dòng)維護(hù)，還是對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)控或是實(shí)驗(yàn)資料的管理，設(shè)備配置文件的自動(dòng)捕獲等功能都能夠通過RG-LIMP這個(gè)平臺(tái)來統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，從而做到實(shí)踐教學(xué)的統(tǒng)一、高效、易操作。RG-LIMP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，平臺(tái)包括RG-LIMP軟件和相應(yīng)的硬件配套。RG-LIMP軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)充分利用了網(wǎng)絡(luò)模擬軟件可以自定義拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靈活性，并內(nèi)嵌了經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可自動(dòng)地快速實(shí)現(xiàn)從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備配置操作、系統(tǒng)連通測(cè)試的完整流程，無須連接、組合設(shè)備就能按需構(gòu)建各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并顯示各設(shè)備的性能參數(shù)；同時(shí)在軟件下層的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生通過軟件平臺(tái)實(shí)際操作物理設(shè)備，這從本質(zhì)上區(qū)別于純粹的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。采用軟件虛擬仿真的方法，既為學(xué)生提供了一個(gè)直觀的操作界面，又保證了各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在真實(shí)的物理設(shè)備上完成的，這種軟硬件無縫結(jié)合的平臺(tái)為學(xué)生提供了一個(gè)直觀、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

2.虛擬仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的優(yōu)越性

2.1未使用虛擬仿真平臺(tái)的弊端

對(duì)比之前未使用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作流程我們知道，之前的通行方法是提供大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供學(xué)生自由互連，手工配置，這種做法耗時(shí)耗力，設(shè)備損壞浪費(fèi)嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)可靠性難以保障。此外，這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法還是難以讓學(xué)生直觀觀測(cè)到設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化。

2.2使用虛擬仿真平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

采用銳捷公司的RG-LIMP半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，我們可以省去了手工用實(shí)物線路去配置交換機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，減少了一些對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果無關(guān)緊要的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生的主要實(shí)驗(yàn)時(shí)間、精力放在理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握實(shí)驗(yàn)操作過程上，從而更好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能。

2.2.1第一組設(shè)備

基于虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的第一組設(shè)備主要配置有一個(gè)無線接入器，兩臺(tái)兩層交換機(jī)，一臺(tái)三層交換機(jī)，兩個(gè)路由器，一臺(tái)硬件防火墻，一個(gè)設(shè)備管理控制器，一個(gè)拓?fù)滏溄悠鳎舾膳_(tái)式計(jì)算機(jī)。基于虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)在于將交換機(jī)、路由器等接口的接線情況統(tǒng)籌考慮，并組織在設(shè)備管理控制器和拓?fù)滏溄悠髦校虼瞬挥脤W(xué)生自己去給實(shí)現(xiàn)設(shè)備接線。只需要在我們提供的虛擬仿真平臺(tái)中進(jìn)行虛擬調(diào)用和鏈接，做出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D，即可完成實(shí)驗(yàn)線路的鏈接。這樣一來，既減少了插拔線對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器的損壞，又節(jié)省了學(xué)生們實(shí)驗(yàn)時(shí)間，從而可以專心于實(shí)驗(yàn)過程，提高做實(shí)驗(yàn)的效率。

2.2.2總機(jī)房設(shè)備

總機(jī)房設(shè)備包括接入交換機(jī)、實(shí)驗(yàn)室云虛擬平臺(tái)，認(rèn)證計(jì)費(fèi)服務(wù)器，無線控制器，實(shí)驗(yàn)管理服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器，協(xié)議分析服務(wù)器。通過接入交換機(jī)，其他總機(jī)房設(shè)備與第一組設(shè)備間的設(shè)備管理控制器、拓?fù)滏溄悠饕约芭_(tái)式計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，便于遠(yuǎn)程交互。

3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開設(shè)課程情況

3.1基于RG-LIMP平臺(tái)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程情況

目前，在教育部實(shí)施的高校特色專業(yè)建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已作為我國(guó)高等教育第一批特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。通過RG-LIMP平臺(tái)，我們可以有選擇地導(dǎo)入需要的實(shí)驗(yàn)課程。通過具體實(shí)施相關(guān)的教學(xué)改進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的認(rèn)知。

3.2基于RG-LIMP平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)課程原理介紹

這里我們以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目七(靜態(tài)路由協(xié)議與動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP)為例，主要介紹基于虛擬仿真平臺(tái)下動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP的原理及配置過程。

3.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握在路由器上如何配置RIP路由協(xié)議。

3.2.2實(shí)驗(yàn)原理

RIP(RoutingInformationProtocol，路由信息協(xié)議)是應(yīng)用較早、使用較普遍的IGP(InteriorGatewayProtocol，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)，適用于小型同類網(wǎng)絡(luò)，是典型的距離矢量(distance-vector)協(xié)議。RIP協(xié)議以跳數(shù)作為衡量路徑開銷，并且RIP協(xié)議里規(guī)定最大跳數(shù)為15。它讓每臺(tái)路由器周期性地向每個(gè)相鄰的鄰居發(fā)送完整的路由表。路由表包括每個(gè)網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的信息，以及與之相關(guān)的度量值。

4結(jié)束語

虛擬仿真平臺(tái)雖然已經(jīng)在一些課程上實(shí)施，但是普及度還不是非常高。另外，相關(guān)的平臺(tái)使用需要制定合理的使用守則，從而使得使用更加高效。虛擬仿真平臺(tái)的引用確實(shí)給高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了方便，讓高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有實(shí)用性、適應(yīng)性、開放性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性以及形象性。但是，只有在充分、合理的利用這個(gè)平臺(tái)的前提下，才能更好地發(fā)揮它的作用。虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)普及相信是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢(shì)所在，它的優(yōu)越性使得高校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中逐步擺脫傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的束縛性，更好地將科學(xué)知識(shí)傳遞到學(xué)生的手中。

作者：周勇 崔杰 仲紅 單位：安徽大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院