2022-11-18
天華科技計算機網絡技術對實踐要求很高，單純的課程理論無法培養出真正掌握網絡技術、網絡操作系統的人才。因此，建設一個智慧網絡實訓實驗室對滿足計算機教學的實際需求顯得尤為重要。
建設方案
方案理念
如今，實驗室平臺對于人才的培養支撐已暴露出諸多問題，如學員實驗操作體驗感差、缺乏整體網絡認識，不了解不同行業組網的特殊性和數據配置的目的性，不具備下一代融合網絡的框架思維等。根據這些問題，本文將業界成熟的經驗案例引入到實驗室，針對行業應用及人才需求，聚焦三大模塊，提出全新的智慧網絡實訓實驗室解決方案。
1.行業網絡組建模塊
由“網絡工程實訓室”升級而來，更多的融入網絡組件與運維案例，不僅涉及基礎網絡設備的拓撲組件，還涉及行業機房環境、應用服務、專有協議配置等各個方面。同時，還模擬了操作過程中出現的各種故障場景，學員可以學習到完整的網絡組件技術及行業技術，增強職業思維。
2.融合通信模塊
由“智慧校園”“智慧城市”等應用案例整合而來，將傳統的PBX（用戶級交換機）、視訊、監控、安防報警等孤島系統在IP網絡上進行整合和聯動，實現了多系統間的互聯互通，并可以相互聯動完成一系列的通信實驗及網絡驗證類業務實驗，拓展了行業領域，并讓學員告別枯燥的窗口式驗證實驗。
3.智慧運維模塊
智慧網絡實訓實驗室引入智慧網絡監控解決方案，可對不同品牌、類型、版本的網絡設備、安全設備、無線設備等網絡實驗室資源進行多層次的綜合管理性試驗，讓學員在校期間就能以CIO的視角縱貫全網，提升運維意識。智慧網絡實訓實驗室建設方案理念如圖1所示。
圖1 智慧網絡實訓實驗室建設方案理念
硬件建設
智慧網絡實訓實驗室硬件主要包含設備的布局、設備的選擇、設備的防護等多個方面。
第一，設備的布局要確定好實訓室的面積和整體結構，保證中樞和交換機都能放置在合理位置，所有網線和布線都需要進行事先研究，便于日后維護。
第二，對于設備的選擇，在明確設備管理和教學使用的前提下，設備的品牌和種類都要進行相應的規劃，例如常用的設備品牌有中興、神州數碼、H3C、華為等，常用的設備種類有交換機、路由器、防火墻、機柜等。設備的選擇需要根據不同的教學要求來設定。
第三，設備正常的防護可以提升設備運行的效率和穩定性，防靜電、防雷、保濕等都是一些常見的設備維護手段，而且適當的維護手段可以提高網絡實訓實驗室的使用壽命。
實驗室整體方案拓撲可分作學員實驗分組機架區、操作PC區以及實驗室與校園網的出口區三部分。
實驗分組機架區：分布在每一組中用于開展實驗的網絡設備或管理設備。
PC區：教員和學員的近端與遠程網管電腦。
出口區：通往校園網出口，教員和學員可以通過網管通道，基于Web瀏覽器訪問方式實現“Anywhere、AnyPC”的管理和使用效果。
軟件建設
計算機網絡實訓室常常會出現“重硬件輕軟件”的現象，其實軟件建設也是智慧網絡實訓實驗室建設的一大要點。常見的實驗室軟件有設備模擬軟件、虛擬機軟件、計算機網絡虛擬實驗系統。這三個常見的軟件程序對于建設智慧網絡實訓實驗室發揮著至關重要的作用。
設備模擬軟件可以提供虛擬的網絡化環境，在虛擬環境下進行網絡組建、網絡管理等操作；虛擬機軟件擁有完整的硬件系統功能，通過軟件可以實現計算機安裝配置服務器等操作，還能一定程度上減少實訓室管理的維護工作；計算機網絡虛擬實驗系統主要利用瀏覽器來為學員拓展實訓的時空，該系統的主體思想是通過軟件來模擬硬件，以此來節約成本，增加實訓的機會。
智慧網絡試驗平臺涵蓋面廣，涉及現網接入（有線/無線兩種接入模式）、匯聚、骨干多層級現網產品，利用網絡拓撲連接器，可以靈活模擬基礎網絡組建及多行業應用拓撲實踐，十分便于教學。
云教學服務平臺有兩個接口。上聯口連接到實驗室局域網，下聯口連接到機架管理控制服務器的以太網口；通過分路串行總線，統一管理和控制實驗臺上的多網絡實驗設備，設備間實驗部署均通過拓撲連接器實現相應的業務通道。
實驗內容
云教學服務平臺幫助學員進行真實項目能力訓練，通過設置多種類型的項目，幫助學員在不同類型的項目中了解技術的應用方法以及真實項目的流程規范。軍校計算機網絡專業更加注重網絡安全問題，借助該平臺可開展一系列網絡安全實驗，部分實驗項目見表1。
表1 實驗項目內容表
建設成效
學員通過對實驗室的使用，掌握了實驗安全的基本操作規程，減少了安全隱患；而且學員的自主性較強，可以充分利用預約管理系統，結合自己的創新實驗項目，合理使用實驗室資源，提高實驗設備的利用率。同時，學員將學習的理論知識充分應用于實踐操作中，結合自主實驗項目，提高創新能力和動手能力，開拓其視野。
在實踐工作中，智慧網絡實訓實驗室能夠有效提升實驗室網絡實訓方面的教學管理水平，提高教學設備利用率，減輕實驗室管理人員工作負擔，為廣大師生提供教學實驗、科研創新、自主創新等自由靈活的實驗基地，為高技能人才培養提供強有力的支持保障，徹底改變了以往實驗室粗放的管理模式。
但智慧網絡實訓實驗室的建設是一項長期的、艱巨且復雜的工程，一定要建立明確完整的項目組織機構，明確人員職責，使各部門相關人員能夠在職責的激勵下積極參與項目實施。同時，要建立完善的運行保障機制，包括配套的管理規范、流程和措施等，確保系統使用價值的實現。此外，要建立多層次、分類別、多形式、重實效的信息化人才培養、考核、評估制度，提升實驗室信息技術崗位人員知識和技能，以適應信息技術發展變化的要求。
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