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網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗教學(xué)論文
一、網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗存在的問(wèn)題
網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗教學(xué)為提升網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)業(yè)學(xué)生動(dòng)手和操作能力服務(wù)，也是將專(zhuān)業(yè)知識轉化為生成力的重要途徑，其重要性不言而喻。但由于地方本科院校的條件限制，存在著(zhù)如下的問(wèn)題:
1．無(wú)法進(jìn)行復雜網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗。
由于經(jīng)費有限，沒(méi)有復雜網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗的設備，造成實(shí)驗停留在驗證階段，無(wú)法提升研發(fā)與應用能力。
2．設備有限、共享程度低、維護成本高、效率低。
學(xué)生人均占據的網(wǎng)絡(luò )設備很低，無(wú)法滿(mǎn)足同時(shí)一個(gè)班實(shí)驗的要求，實(shí)驗要分組多次進(jìn)行，效率低下，且實(shí)驗無(wú)法多次重復進(jìn)行。
3．對設備有害。
如果學(xué)生對設備操作不規范或一些破壞性的使用，造成設備故障，維護費用高。
4．更新慢。
設備陳舊，難以勝任實(shí)驗，且更新成本過(guò)高，不能滿(mǎn)足與技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)。5．實(shí)驗效果不明顯。目前網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗脫節于市場(chǎng)需要，學(xué)生興趣不高。地方本科院校的網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗教學(xué)，必須直面以上問(wèn)題，加以研究和實(shí)踐，以期探索出有效的網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗教學(xué)模式。經(jīng)過(guò)研究和實(shí)踐，依托網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗能在一定程度上解決或減輕上述問(wèn)題，適應地方院校的實(shí)際。
二、網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗教學(xué)的研究與實(shí)踐
網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗是指利用計算機軟件模擬出網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗所需的實(shí)驗設備，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )組織、部署、設計和測試等的實(shí)驗方式。它能夠降低實(shí)驗的成本，提供所需的各種設備，能完成復雜的、設計性的實(shí)驗。顯然，網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗具有低成本、無(wú)破壞性、高效率、無(wú)維護等優(yōu)點(diǎn)，能夠解決之前提高的網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗面臨的問(wèn)題和挑戰。通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò )工程虛擬化實(shí)驗教學(xué)的研究和實(shí)踐，取得了良好的效果，下面闡述其實(shí)施要點(diǎn)。
1．虛擬化實(shí)驗教學(xué)目標。
虛擬化實(shí)驗教學(xué)的目標是讓學(xué)生達到如下要求:整體把握完整的計算機網(wǎng)絡(luò )系統工作過(guò)程和方式;練習使用網(wǎng)絡(luò )中最核心的路由技術(shù)和交換技術(shù);融會(huì )貫通網(wǎng)絡(luò )管理和網(wǎng)絡(luò )安全知識;熟悉網(wǎng)絡(luò )應用的建設過(guò)程等。
2．虛擬化實(shí)驗教學(xué)的組織形式。
虛擬化實(shí)驗教學(xué)以虛擬仿真形式提供，仿真實(shí)驗場(chǎng)景并在此場(chǎng)景中完成市場(chǎng)和社會(huì )所需的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )案例。虛擬仿真軟件可以采用PacketTracer，GNS3等，這樣能模擬出Cisco公司的各種主流的設備，并且按需使用、無(wú)維護、也無(wú)破壞性，更重要的是能解決設備的不足，還能提高實(shí)驗的效率。實(shí)驗包括實(shí)驗前的預習和準備，要求同學(xué)們了解到將要做的實(shí)驗的背景、意義、具體步驟和過(guò)程。
3．虛擬化實(shí)驗項目設計。
以虛擬化技術(shù)組織實(shí)驗教學(xué)能化繁為簡(jiǎn)、低投入高產(chǎn)出地實(shí)施網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗，對提升網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗的效果確實(shí)起到了很好的幫助，但這僅僅是其中的一個(gè)方面。另一個(gè)重要的方面就是如何設計具有市場(chǎng)價(jià)值的實(shí)驗項目，即從項目?jì)热莘矫鎭?lái)考慮激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習動(dòng)力。每個(gè)實(shí)驗項目設計為:案例，技術(shù)背景，實(shí)驗內容，實(shí)驗步驟等四個(gè)部分。案例指本項實(shí)驗在企業(yè)或市場(chǎng)中應用的情況，以引起學(xué)生對項目的期望。技術(shù)背景則介紹本項實(shí)驗所需的技術(shù)要點(diǎn)，作為實(shí)驗前的準備，幫助學(xué)生快速而針對性的完成實(shí)驗。實(shí)驗內容給出實(shí)驗任務(wù)，實(shí)驗拓撲等信息;而實(shí)驗步驟則包括實(shí)驗的詳細步驟和說(shuō)明，也包括實(shí)驗的中間結果和實(shí)驗中的注意或者需要學(xué)生思考的問(wèn)題等等。經(jīng)過(guò)多年的對虛擬化網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗的研究和實(shí)踐，目前已經(jīng)設計了如下一些較為經(jīng)典的實(shí)驗項目。它們分別是:VLAN設計、配置與管理、WLAN;STP生成樹(shù)協(xié)議;路由器技術(shù)配置和管理;案例:路由器實(shí)現VLAN間通信;PPP(PointtoPointProtocol)數據鏈路層協(xié)議與安全PAP，CHAP;幀中繼FrameＲelay;網(wǎng)絡(luò )地址轉換(NAT);ACL配置;DHCP中繼配置等。
4．虛擬化網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗的實(shí)踐效果。
通過(guò)近年來(lái)在湖南城市學(xué)院網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生中開(kāi)展虛擬化實(shí)驗的效果來(lái)看，學(xué)生學(xué)習積極性高，能夠很好地完成面向職業(yè)導向的各個(gè)實(shí)驗項目，且實(shí)驗室以低成本，低維護成本的方式運作，既克服了地方本科院校資源不足的困難，又緊扣市場(chǎng)需要，開(kāi)出了應用性強的實(shí)驗項目。無(wú)論是學(xué)生還是教師，均體會(huì )到了虛擬化網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)驗的好處和便捷。
三、結語(yǔ)
地方本科院校網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)驗教學(xué)面臨著(zhù)條件有限和維護使用方面不足的挑戰，無(wú)法跟上網(wǎng)絡(luò )技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需要。通過(guò)研究和實(shí)踐，網(wǎng)絡(luò )虛擬化實(shí)驗能實(shí)現低成本、低維護、更新快、面向市場(chǎng)需要的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗，值得向各地方院校的網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗推廣。
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