如何构建高校网络实验室

引:随着教育信息化的深入，我国高等院校已基本完成教学、科研、图书馆等部门的网络建设，高校网络实验室的建设已成为学校信息化的下一个重点。那么杭州商学院成功实施网络实验室的经验或许对大家有所启迪。

目前，高校网络实验室建设主要呈现出两大特点：一是涉及的网络软硬件多而全；另一方面，考虑到网络实验室大多是为普通学生建立，因此对网络实验室提出了诸如先进性、科学性、所提供的软硬件设备要满足实现安全、网管、监控等实验要求。以杭州商学院网络实验室应用为例，它集网络安全、监控、网络管理和维护、有线与无线相结合的高校网络实验室，更标志着国内网络专业教学步入“综合实验、系统教学、面向应用、塑造人才”的崭新阶段，非常具有代表意义。

建设背景

杭州商学院是一所横跨管理学、经济学、工学、文学、法学、理学六大学科的多科性大学。学校现设有工商管理、金融学院等16个二级学院，研究生、全日制普通本专科在校学生16261人，规模居在杭高校第三位。

为了加快教育的信息化建设，提高学校的教学效率和学生的实际操作能力，更好的为教学服务，杭州商学院设立了此项网络实验室项目。网络实验室的核心价值，即在于它能够从人才培养、科技创新的实用领域入手，从高等教育的层面向社会输送专业人才和技术成果，使学校、学生和企业都成为受益人。学校通过培养有用之才为社会做出贡献，通过专业教学的建立健全扩大生源、吸引优秀师资力量，进而提升学校的知名度；学生的学习过程与社会工作实践紧密结合，成为掌握专业技术技能的人才，增加了就业的对口度和竞争力；企业与学校进行合作，由学校根据企业工作岗位的具体需求为其定向培养人才，企业为人才提供实践场所和就业机会，并将教学成果和学术研究成果产业化，从而实现了学校、人才与企业的共赢。

项目需求分析

关于此项目的具体组网方案的制定，我校希望通过网络实验室的建设达到以下目标：

（1）提高学生的实际动手能力：

网络实验室需提供目前主流的交换设备、路由设备、安全设备、网管软件、认证系统、服务器等，可以根据教学要求进行网络实验，实验的内容应充分结合当前国内市场的典型应用，模拟真实环境。

（2）培养不同类型的网络人才：

网络实验室的实验内容充分考虑到学生的专业以及今后的发展方向，为学生定制了3个方向的实验内容：网管人员、网络技术支持人员、网络研发。网络实验室需根据三种不同的角色进行相应的实验内容。

（3）成为有特色的培训基地：

我校认为，建成的网络实验室既可以为全校师生提供实际动手能力的环境，也要有能力为社会提供培训环境。通过这种特色的教学、丰富的有针对性实验内容，实现培养人才和以网养网的目标。

（4）丰富老师的知识面，提高在职老师的专业权威：

由于网络实验室涵盖目前主流网络设备及技术，可以让我校教师系统研究当前网络最前沿的技术动态和发展方向，并通过该实验室将理论和实践有机的结合起来，编写出一套新颖的教材，发表绝对权威的学术报告，在教育界网络领域树立专家形象。

具体项目实施

为了实现上述目标，我校经过专家组和技术人员的反复研究，最终选定了一套高性价比的全网解决方案及网络设备，用以搭建网络实验教学的平台。

在实验室核心部署了锐捷网络核心交换机STAR-S4909，在网络汇聚与接入层选用的是STAR-S2024、STAR-S2126G与STAR-S1926G+，并通过STAR-R2624路由器与外部网络连接。

STAR-S4909是锐捷全模块化、高密度端口的核心路由交换机，提供8插槽设计,提供多种模块，可以根据用户的需求灵活配置，灵活构建弹性可扩展的网络。STAR-S4909交换机高达64G的背板带宽和24Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的交换。实验室中心还提供一台防火墙、一套安全认证计费软件、一套网管软件，配合着整个网络安全实验式的实验，可以满足网络安全实验的组网、网管、网络攻击和防护、网络侦察和反侦察等一系列实验的需求，并且为将来进行万兆的网络提供硬件支持。

通过搭建这样的系统，我校网络实验室可以完成基于标准各种网络技术的实验内容设计，包括STP（802.1d生成树协议）、RSTP（802.1w快速生成树协议）、MSTP（802.1s基于VLAN生成树协议）、VRRP（虚拟路由器冗余协议）、ACL（包括标准、扩展、时间以及基于二层/三层/四层包头字段的访问控制列表）、NAT（网络地址转换）、NAPT(基于802.3ad的链路聚合控制协议)、STATIC ROUTE（静态路由）、RIP(路由信息协议)、OSPF（开放最短路径优先协议）、VPN（虚拟专用网络）、IGMP Snooping（组播探测协议）、PSTN、ISDN、无线、防火墙等。在此基础上，可以完成学校教学所需的局域网、广域网实验，并可将实验分成基础实验和高级实验两类。

同时，网络实验室也配套了详尽的专业实验手册，以供教学参考。实验手册分上、下两册。上册是基础网络实验，下册是高级网络实验。实验手册中对每个实验的教学目的、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容，描述详尽、图文并茂，可以直接当作教材用。我校还借助厂家提供个专业培训服务，为专职师资进行培训进修，通过培训，让授课讲师达到更高一层的专业水平，进一步熟悉网络设备的配置、调试等技术，迅速开展对学生的实验教学，便于将实验课程快速融合到教学计划中。

项目设计特点

* 经济而实用：

在建成后的网络实验室后，所提供的网络平台是可以适合多种应用实验的需要的，同时在所建成的多个片区中，每个片区都可以独立成为实验小组，实现同一时段多人做实验，做到了整体的经济性。

* 易维护性：

在网络实验室所存在的设备中，为了能更好的满足今后网络的发展，所以所选择的设备在提供多种冗余保证稳定的情况下还提供极强的扩展性，同时可采用设备管理软件来解决设备在维护上的问题。

* 易管理性：

建成的实验室拓朴结构可以进行灵活组合，可以进行多区域分布实验，也可以合并在一起组成大实验环境。实验室中所使用的锐捷网络设备具有增强的管理功能，并且提供各自的管理窗口及其管理功能，并且管理员可以通过设备面板，直观显示端口的连接状态。另外，锐捷网络提供的网络设备扩展插槽、模块、端口丰富，可以方便进行系统升级与扩展。

* 实验结合实际环境

建成的网络实验室完全模拟了真实的使用环境，做到实验有效与实际环境结合，可让师生更深入学习网络知识，有效提高动手能力。

该项目建成并试运行了一段时间后，我校中心相关负责人对本套网络产品及认证计费系统表示非常满意，运行稳定、测试情况反映也很好。整套方案具有良好的功能和性能指标，同时具有极高的安全性和可靠性，是一个完整的高性价比的网络实验室解决方案。同样学校领导指出，此次网络实验室的建立，改变了学生学习常常陷于“纸上谈兵”的境地，解决了困扰已久的问题。新实验室的建成有效改善了我校网络硬件环境，改进了教育方式和科研条件，将大大促进院校计算机教育和科研水平。

在本高校网络实验室成功建设的案例，设计者通过综合考虑网络3层架构的全面均衡设计，达到了从网络应用性能到安全监管理，兼顾有线、无线综合网络应用的目的，很好的满足了学校网络实验室教学、科研的需要，而且具有较高的性价比，实用性很强，值得国内其他大专院校借鉴、推广。