仿真網(wǎng)絡(luò)工程實驗課程改革

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1.RG-LIMP仿真實驗平臺使用簡介

RG-LIMP是銳捷網(wǎng)絡(luò)公司專門為實驗室解決方案打造的一套軟件平臺，用于對所有的實驗室資源進行安排、協(xié)調(diào)和管理。無論是本地實驗的管理，還是遠程實驗的開設(shè)，無論是對實驗室設(shè)備的自動維護，還是對實驗過程的監(jiān)控或是實驗資料的管理，設(shè)備配置文件的自動捕獲等功能都能夠通過RG-LIMP這個平臺來統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，從而做到實踐教學(xué)的統(tǒng)一、高效、易操作。RG-LIMP實驗平臺是一個半實物仿真實驗教學(xué)平臺，平臺包括RG-LIMP軟件和相應(yīng)的硬件配套。RG-LIMP軟件實驗平臺充分利用了網(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)典的實驗項目，可自動地快速實現(xiàn)從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備配置操作、系統(tǒng)連通測試的完整流程，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)；同時在軟件下層的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為學(xué)生提供了一個真實的實驗環(huán)境，使學(xué)生通過軟件平臺實際操作物理設(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)生提供了一個直觀的操作界面，又保證了各個實驗項目是在真實的物理設(shè)備上完成的，這種軟硬件無縫結(jié)合的平臺為學(xué)生提供了一個直觀、真實的實驗環(huán)境。

2.虛擬仿真平臺實驗環(huán)境的優(yōu)越性

2.1未使用虛擬仿真平臺的弊端

對比之前未使用虛擬仿真技術(shù)的實驗操作流程我們知道，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，這種做法耗時耗力，設(shè)備損壞浪費嚴(yán)重，實驗可靠性難以保障。此外，這種傳統(tǒng)實驗方法還是難以讓學(xué)生直觀觀測到設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及內(nèi)部狀態(tài)的動態(tài)變化。

2.2使用虛擬仿真平臺的優(yōu)勢

采用銳捷公司的RG-LIMP半實物仿真實驗教學(xué)平臺，我們可以省去了手工用實物線路去配置交換機等實驗設(shè)備，減少了一些對于實驗結(jié)果無關(guān)緊要的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生的主要實驗時間、精力放在理解實驗原理、掌握實驗操作過程上，從而更好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗知識與技能。

2.2.1第一組設(shè)備

基于虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)工程實驗室的第一組設(shè)備主要配置有一個無線接入器，兩臺兩層交換機，一臺三層交換機，兩個路由器，一臺硬件防火墻，一個設(shè)備管理控制器，一個拓?fù)滏溄悠?，若干臺式計算機。基于虛擬仿真技術(shù)平臺的實現(xiàn)在于將交換機、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?，因此不用學(xué)生自己去給實現(xiàn)設(shè)備接線。只需要在我們提供的虛擬仿真平臺中進行虛擬調(diào)用和鏈接，做出對應(yīng)的實驗拓?fù)鋱D，即可完成實驗線路的鏈接。這樣一來，既減少了插拔線對實驗設(shè)備儀器的損壞，又節(jié)省了學(xué)生們實驗時間，從而可以專心于實驗過程，提高做實驗的效率。

2.2.2總機房設(shè)備

總機房設(shè)備包括接入交換機、實驗室云虛擬平臺，認(rèn)證計費服務(wù)器，無線控制器，實驗管理服務(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，其他總機房設(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_式計算機進行連接，便于遠程交互。

3虛擬仿真實驗開設(shè)課程情況

3.1基于RG-LIMP平臺開設(shè)實驗課程情況

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

3.2基于RG-LIMP平臺的實驗課程原理介紹

這里我們以實驗項目七(靜態(tài)路由協(xié)議與動態(tài)路由協(xié)議RIP)為例，主要介紹基于虛擬仿真平臺下動態(tài)路由協(xié)議RIP的原理及配置過程。

3.2.1實驗?zāi)康?/p>

掌握在路由器上如何配置RIP路由協(xié)議。

3.2.2實驗原理

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。它讓每臺路由器周期性地向每個相鄰的鄰居發(fā)送完整的路由表。路由表包括每個網(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

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

作者：周勇 崔杰 仲紅 單位：安徽大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院