高职院校计算网络专业实验室建设方案研究

摘 要：高职院校是培养应用型人才的重要基地，随着信息产业的迅猛发展，以及各行各业对高素质网络技术人才需求的与日俱增，迫切的需要建立一个适应当今网络技术高速发展的，兼顾教学和科研的现代化的计算机网络技术专业实验室。

关键词： 高职院校；计算机网络；实验室建设；实验室布局

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.243

1 建设计算机网络专业实验室的意义

1.1 可以提高师生的动手能力

网络专业实验室模拟并提供了真实的网络应用环境，从最基础的网络线缆制作、网络组建、网络配置、网络调试，再到较为复杂的多功能网络的综合设计运用，可以使师生真实、全面、直观的掌握各种网络设备的使用，开拓师生的思路和眼界，提高教师的教学水平和质量，强化学生对所学知识的理解，有利于培养创新型的技术人才。

1.2 可以促进高职院校产学研结合

通过实践性教学和网络专业实验室的各项设备，可以提高教师自身的实践教学水平。借助网络专业实验室提供的实验条件，可以搭建各种复杂的网络，有利于教师科研水平的提升。同时，先进的专业实验条件可以为社会上网络技术人员提供培训，而培训的受益可为网络专业实验设备更新和维护提供经费上的保证。

2 计算机网络专业实验室的整体方案设计

2.1 实验室的建设目标

2.1.1 兼容性

网络专业实验室选用的产品必须对思科、华为3com、神州数码、深信服、锐捷等主流厂商的网络产品具有很好的兼容性，选用的实验设备不仅要从功能特性以及所支持的网络协议上能够兼容，而且要求调试方式、操作流程上也必须有良好的兼容性。这样，确保了学生能够结合实践操作的同时，快速掌握主流厂商设备的调试命令，增强了学生以后走出校门后的动手能力和自信心。

2.1.2 可扩展性

网络专业实验室选用的实验设备还必须考虑到对今后网络新技术和新产品的可扩展性和支持能力。一方面，实验设备和软件不仅能够适应目前的实验教学的需求；另一方面，要求对于以后出现的新技术，新发展产生的需求也能够通过设备固件和软件升级的方式来达到。采用模块化的分组建设，以利于扩展，可以保证与高职院校计算机科学技术等相关专业的教学、科研紧密接轨。

2.1.3 可管理性

网络专业实验室的每个分组必须由教师端的网络实验台进行远程监控，教师可以通过管理端软件监管整个实验室，以使整个实验场面整齐有序。

2.2 实验室的设计布局

网络专业实验室推荐采岛式布局，岛式布局是目前比较流行的实验室布局方式，岛式布局实验台因实验人员可在四周自由走动，交通面积较大，便于实验操作和宁静疏散。每个实验组由最多8个学生形成为一个实验岛。实验室的网络主干区域的布线推荐采用透明的强化玻璃做地板，实验室后面的机柜也应该采用透明面板。这样，其中的配线架，理线架等的布置，可以让学生清楚看到规范的布线方法和设备布局，有利于学生的实操和今后就业的需要。

实验室推荐布局如图1所示。

3 计算机网络专业实验室的技术选型

3.1 基于DC技术的网络专业实验室介绍

DC（神州数码）网络专业实验室主要面向中、高职师生教学，内容包括基础性计算机网络实验教学，以及基础的网络技术培训。其实验室采用专业的串口服务器CCM（Configure Control Module，调试控制模块）作为每个实验组的控制的核心设备，如图2所示。通过CCM上的网络接口可以将各个实验小组连接到实验室控制中心的交换机上，互联成一个大规模、整体化的实验室。实验室管理系统使用LinkManager Netcollege软件，该软件是基于Web管理方式的实验室管理软件，用于管理实验设备、实验教学演示等功能，并具備“一键恢复”、“端口模拟”、“设备共享”、“系统运维”、“实时统计”等功能。

3.2 DC网络专业实验室的设备选用及实验推荐

DC网络实验设备具有很强的行业代表性，其操作步骤、调试方式和市面上主流的网络设备（例如，思科）具有良好的兼容性。但是，网络实验室并不是真正的大、中型网络，不需要高性能的路由、交换设备，只要能满足基本路由交换实验就可以。因此，可以选用DC系列较为低端的设备，以使学校的投资达到较高的性价比，设备选用如图3所示。

推荐的实验包括：网络线缆的制作、交换机的配置模式、交换机命令行界面的调试技巧、交换机恢复出厂设置及其基本配置、使用telnet方式管理交换机、使用Web方式管理交换机、交换机系统升级和配置文件还原、交换机 BootROM 下的升级配置、交换机堆叠实验、交换机 VLAN 划分实验跨交换机相同VLAN间通信、公用端口实验、私有VLAN实验、交换机端口与 MAC 绑定、配置MAC地址表实现Mac地址绑定与过滤、交换机MAC与IP的绑定、生成树实验、交换机链路聚合、交换机端口镜像、IEEE802.1X 的端口认证实验、认识路由器和多层交换机、多层交换机 VLAN 的划分和 VLAN 间路由、交换机单向访问控制的实现、交换机 DHCP 服务器的配置、交换机 DHCP 中继功能的配置、交换机 HSRP 实验交换机、VRRP 实验交换机组播、PIM-DM 实验、交换机组播、DVMRP 实验、使用多层交换机实现二层交换机 VLAN 之间的路由、静态路由实验、RIP 动态路由、OSPF 动态路由、标准 ACL 实验、扩展 ACL 实验、使用 ACL 过滤特定病毒报文、防火墙的部署与配置、NAT实验。

3.3 DC网络专业实验室方案的优点

3.3.1 经济适用性

网络实验室的设备不仅非常昂贵，而且院校的建设的经费也比较有限，单凭院校自身的力量建设一个功能完备、技术先进的网络实验室是非常困难的。网络实验室的建设可以考虑采取与设备提供方共建的方式来购入设备和相关软件。通过与DC公司共建网络学院的方式、并采用面向社会展开培训的方式可以使该方案具有良好的性价比。

3.3.2 技术完备性

该专业实验室建设方案能够涵盖中、高职教育不同层面的网络实验内容，并为网络基础实验与综合性网络应用实验提供了统一的综合业务模拟平台，能够模拟和分析各种不同类型的网络应用业务，具有良好的技术完备性。能够完全满足3～5年内的中、高职师生、计算机网络实验和网络技术培训的需要。

3.3.3 技术先进性

该网络专业实验室选用目前最先进的网络设备和管理软件，使实验室具备跟进网络新技术的条件，通过共建实验室可以同设备厂商进行广泛而深层次的合作，可以把最新的网络技术引入实验室，并纳入到实验教学中。为达到集中管理的目的，网络实验平台支持虚拟化管理，并可与骨干网络、路由器和局域网交换机配合，使整个实验过程可以进行远程监管。

4 结语

高职院校建设计算机网络专业实验室，可以改善高职院校的办学条件，促进计算机网络专业的教学实验和科研水平，增强毕业生的求职竞争力。另一方面也要认识到，建设优秀的网络专业实验室也依赖于先进的实验设备和教师的实验技术。随着网络技术的迅速发展，社会对高素质网络专业技术人才的需求也将不断增长，网络专业实验室设备和实验方法也应当与时俱进的更新与换代。

参考文献：

[1]杨建良.普通高校计算机网络实验室的规划与设计[J].实验室研究与探索，2009，4，28（04）.

[2]罗恒祥.计算机网络实验教学模式分析[J].大众科技，2010（07）：

173.

[3]林艳金.计算机网络实验室改造与实验教学改革[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2011（09）：180.

[4]曾向阳，吴猛.高职院校校内实验室建设的思考与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（12）：217.

[5]胡明辉，张平.对地方高校网络技术实验室的管理分析[J].价值工程，2013（12）：110.

[6]杨建良.试论我国高等院校建设计算机网络实验室的意义[J].中国管理信息化，2014（13）：65.

作者简介：陈栋（1981-），男，江苏连云港人，硕士，讲师，网络工程师，主要从事计算机类课程教学及网络技术工作。endprint