基于LIMP高职网络实验室综合管理平台的创新设计与分析

赵艳莉

（郑州财税金融职业学院,450048）

0 引言

面对大专院校和各级各类职业院校的计算机网络技术专业和与网络信息安全专业相关的网络技术课程实践性教学，学生需要掌握网络操作系统、网络通信设备、网络通信协议和网络安全管理等方面的知识和技能，要全面地完成这些知识的实践性教学，需要学校配备复杂的实验环境和相关的测试设备，并投入大量的网络设备购置费用。由于这些设备的专业性很强，通常仅限于计算机网络技术专业和网络信息安全专业的学生，设备的利用率不高，容易造成浪费。同时，大部分网络安全的实验往往容易对网络设备和操作系统造成破坏。当前，随着虚拟化仿真技术和模拟仿真技术的迅猛发展，很多网络设备和系统集成商都推出了基于自身设备的虚拟化系统，并且不少优秀的第三方虚拟化系统也在不断涌现，这些虚拟化系统完全能够模拟真实的物理设备，如计算机、路由器、交换机、硬件防火墙、无线路由等，并且能像真实的设备一样通过它进行实践性教学。

锐捷LIMP软件是通过web页面管理RCMS和NTC，具有实验设备管理、实验课程安排等功能。RCMS是实验室统一管理控制服务器，是利用八爪鱼线通过反向telnet链接到机柜的路由器和交换机的console口上，实验中不需要进行控制线的拔插；而NTC是一个拓扑连接器，能自动化切换实验室机柜中真实网络设备，通过LIMP下发命令时将不同的端口连接在一起，通过LIMP的仿真模拟计算将命令下发到实物设备上进行实验教学，实现“Any where、Any PC”的管理和使用。

1 锐捷LIMP实验室综合管理系统

1.1 管理平台技术实现

星网锐捷公司是致力于国内教育行业比较有名网络公司，LIMP产品是针对职业院校网络工程、网络信息安全而开发的一款网络实验室管理平台。从研发上而言，本软件采用行业内比较普遍的SUN公司J2EE架构开发，系统模式采用B/S结构，后台数据库采用Microsoft SQL Server数据库。主要针对各大专院校和各类职业院校及教育培训机构的网络实验室市场，该系统在网络实验室综合应用管理方案中已经成为锐捷网络的管理核心。LIMP采用B/S的软件架构形式，基于Web浏览器的访问，可以实现无论在何时何地都可以提供使用和管理的便捷性和易用性。该系统平台开创了集高性能、功能强大、具有高稳定性及高安全性、良好的易用性及满足各行业需要等特性于一身的网络综合实训教学管理平台。

锐捷LIMP主要提供了针对学生进行全新实训课程规划、随时增减实训资料、学生分组实训、设备统一控制及实训结果评定于一体的管理功能。通过简约直观B/S访问模式的操作界面，使学生无论何时何地都可以通过浏览器来访问系统。实现实验资源全面（账户、试验资料、实验设备、实验结果及统计）管理，老师能够方便有效控制实验时学生操作行为。提供逻辑机架管理机制（逻辑机架划分及自动生成），方便地分发实训资料、有利于指导教师合理地安排实训课程。通过逻辑严密、操作简单的图形界面，指导教师通过管理界面对学生的实训结果进行集中管理，方便指导教师处理学生的作业和实验报告。因此将LIMP软件投入到实验教学，可以克服PC、实验室环境中在实验设备接口、通信线路反复链接和移动，使得教学在时间与空间上克服传统实验方式教学上所遇到的的限制，能够更有利灵活地扩展实验项目，更有利于教师指导学生开展丰富、实战应用型实验。同时更有利于满足学生创新和求知欲望。

1.2 基础网络结构布局设计

通过基础网络设备将教师、学生、PC、RCMS、服务器等连接起来，为学生和老师提供访问RCMS、LIMP等管理软件网络平台。在我院实验室布局中，实行核心数据交换，LIMP服务器机柜，四组实验网络机柜，八组学生PC区域（每组六台pc），一台教师管理机，学生主机采用双网卡（通信网卡、实验网卡）等设计。其基础网络结构分布如下图所示。

1.3 基础网络设备设计

基础网络设备信息包括设备、软件版本、VLAN、管理IP等规划，如下表1所示。

?

实验网络设备信息包括设备组、RCMS IP、NTC IP、VLAN、PC、服务器IP等规划，如下表2所示。

1.4 实验网络结构设计

实验网络包括基础网络机柜、学生区域、试验台、实验机柜、RG-RCMS、NTC设备等，如下图所示单组实验网络结构图。

2 基于WEB访问界面的LIMP实验室教学管理模型

2.1 LIMP系统的组件及作用

在实际网络实验实训教学的过程中，通常对于LIMP实验综合管理平台系统的组件的部署，将软件安装在本地实验室环境的局域网架构的独立windows server服务器中，同时包括锐捷网络实验室机架控制和管理服务器RG-RCMS和RG-NTC 拓扑连接器、核心交换机，还应配置锐捷网络公司配套实验设备。这里，LIMP服务器是统一管理实验设备的一个平台，是管理网络实验室的一套系统；而RCMS则是管理实验设备，作为一种透明的底层线路保障，后续做实验不需要做任何操作；NTC是拓扑连接器，是搭建实验逻辑拓扑用的，后续做实验不需要做任何操作；核心交换机是连接LIMP服务器、RCMS、NTC、实验设备，用于保证整个网络、实验设备及学生做实验用的。

2.2 LIMP系统工作流程

2.2.1 RCMS的工作原理：

实验室机架控制和管理服务器RG-RCMS是锐捷公司专门针对教育行业现代网络实训室开发的统一控制及管理服务器，实训室中的使用者可以通过RG-RCMS来同时管理和控制8～16台的网络设备，不需要进行控制线的拔插。它采用图形操作界面来管理，当学生做完网络实训后，指导教师就可以利用锐捷RCMS模块提供的统一清除配置功能，把连接在RG-RCMS上的网络设备配置进行统一的释放与清理，方便学生进行下次的网络实训。

2.2.2 NTC的工作原理：

RG-NTC拓扑连接器是锐捷网络公司针对网络实验室研发的拓扑自动化切换设备，RG-NTC 作为锐捷网络实验室组网系统的一部分，通过LIMP对其进行配置，实现任意2个端口之间的连接，代替传统实验室通过手动将实验PC、实验设备之间的连接。系统切换完对于用户非常直观、完全透明，不管使用者或是管理者只需要通过LIMP系统提供的友好配置界面即可完成操作。同时实现对经过其网络数据完全物理传输，不对数据包做任何改变。可以实现高速数据口的连接。设备采用标准网络机架设计，能够很好的融入实验机架。通过调整布线，为网络实验室带来便捷的拓扑连接与管理方案。

表2

对于每一个LIMP管理模拟真实的实训，指导教师可以根据教学内容制定教学计划，其实训要求、预备知识、实训内容和操作步骤以及实训时使用的拓扑图等相关资料都要事先保存在LIMP服务器中，这样，学生就可以根据预备知识的学习及实训的要求以自身角色通过WEB登录LIMP服务器来模拟并完成实训，并将实训中获得的中间数据和最终结果上传至LIMP服务器，最后由教师根据结果数据来指导学生并进行相应的评价。

利用LIMP课堂模拟教学的过程如下：

首先，教师和学生分别以自身的角色登录到LIMP实验室平台；然后，学生通过指导教师事先下达的教学计划来查看本次实训课的预备知识及实训内容、要求、操作步骤及拓扑图等信息，在明确了实训要求及内容的基础上，学生在LIMP实验室平台上按照操作步骤来一步步完成实训，并且实训过程中均可以随时提交中间结果到LIMP服务器。在实训过程中，学生若有问题，可以查看预习实训中的资料，或向指导教师提问，指导教师逐一对问题进行解答或由实训小组共同讨论。最后，学生利用WEB界面来填写并提交实训报告，而指导教师则根据学生提交的实训报告及实训结果来获取学生关于实训的完成情况并当场或在课后进行评价。

3 基于WEB访问界面的LIMP实验室教学管理平台

3.1 基于B/S架构的教学管理平台的主要功能

LIMP网络综合教学管理平台的用户包括：administrator（系统管理员）、teacher（指导教师）、兴趣小组（group）和参与做实验的学生（student），提供图形化的实验排课管理界面。

其主要功能有：

（1）用户帐号管理功能模块：不管是参与实验室指导教师还是兴趣小组的学生，都必须通过用户管理模块注册成为平台的授权用户，才有权登录和使用本系统平台。

（2）结果管理与统计功能模块：参加实验的学生可以在登录后，无论何时都查看所学课程的各个实训的实际完成情况和指导教师的评价和建议。

（3）实验资料管理功能模块：负责指导实验的教师在登录后，可以对本人所承担课程的实训项目进行增加、删除、更改实训项目内容、实训要求、操作步骤等与实训相关信息管理工作。

（4）学生实训评价功能模块：指导教师根据学生的实训完成情况对实训结果及完成情况进行评价，以作为教师对学生所学课程的考核依据。

（5）资料的下载功能模块：在该教学平台上，学生可以随时下载教师提供的相关学习资料，以拓展学生的学习的视野和空间。

3.2 基于Web访问模式的LIMP教学管理平台的构成

（1）系统通过良好的操作界面：B/S的访问模式，实现管理端界面和自助端界面统一，图形界面逻辑严密、操作简单易用，所有功能均可以通过用户权限进行控制。

（2）逻辑机架机制：系统提供逻辑机架划分，同时按照实验设备占用情况提供逻辑机架划分，提高设备的利用率，满足不同用户不同实验的需求。

（3）全新课程规划功能：系统提供图形化的实验排课、提供周视图、月视图供师生查看课程计划；教师通过课程实现了时间、用户、实验内容、实验设备的统一管理和集中调配。

（4）教学管理功能：提供设备监控功能，实现对设备的占用监视和管理操作。提供实验配置自动抓取匹配、实验报告管理功能、实验成绩管理功能。

4 结束语

锐捷公司的LIMP提供了一体化的管理功能，包括学生、设备、课程、评价体系的管理。通过类似于Windows的图形化窗口，让学生可以在任何地方通过浏览器来访问LIMP系统。此外，LIMP系统还提供了针对实验结果的一个强大管理机制，该系统可以让教师无论是在家里、办公室、外地都可以通过外网或内网处理学生的作业和实验报告，真正满足了学生开放式、真实性、实践性、创造性的计算机网络实验教学。

[1]锐捷网络大学 www.ruijie.com.cn

[2]王辉,李晋光.基于网络协议仿真软件的实验教学系统的建设.电子设计工程，2010,(12