关于《网络工程实训》课程的探究与设计

2018-01-15敖磊

现代计算机 2017年34期

敖磊

（大连理工大学城市学院，大连116600）

0 引言

《网络工程实训》课程的项目由实际工程项目进行抽象组合而成[1]。其课程内容是将网络工程中常用的各种网络硬件设备通过布线系统进行连接，并在其上实现各种应用服务，以此供学生在实训时完成相关内容。在网络工程项目中很难将所有的网络应用技术集中体现。如：一两种网络设备或工具的使用[1]。而在《网络工程实训》课的项目中，我们可以将网络技术的各项内容综合安排到模拟的教学项目中，以此提升学生的专业技术能力。

1 实训环境设计

本实训项目由三个区域组成，其中两个区域称为A组和B组，分别模拟相互距离较远的公司总部和分部。A组代表总部或总公司，B组代表分部或分公司。第三个区域为临时工作区，用于模拟总部附近不能固定布线的临时工作区。如图1所示。

A组，B组各自形成本地局域网，为便于管理，需要统一进行规划和编址，以及VLAN的划分。两个区域各自通过一台路由器与第三台联网路由器互联。第三台联网路路由器，一方面完成了两个网络的互联，另一方面又通过一台防火墙与一台边界路由器相连，通过边界路由器接入国际互联网。

图1 实训项目网络拓扑图

临时工作区，不做固定布线，通过无线桥接的方式接入A组网络，与A组一起进行规划和IP地址分配。为节省长途费用，A组B组均配置软交换服务器和语音网关，用于本地和异地的IP电话通讯。

2 实训课教学模块设计

《网络工程实训》课的由5个教学模块构成，包括：“需求分析与网络规划”模块、“综合布线系统”教学模块模块、“交换机配置”教学模块、“路由器配置”教学模块和“无线网配置”教学模块。

（1）“需求分析与网络规划”教学模块

在工程项目中之前需要进行针对客户需求的分析工作，以此确定网络建设的功能、范围和实现网络平台的内容。在进行网络项目规划时，网络的设计人员需要了解用户的业务需求，管理需求，安全需求等，然后对各种需求进行详细的分析工作，为完成网络系统规划做好准备[1]。

“需求分析与网络规划”教学模块需要学生首先根据实训课程的要求进行需求分析；其次是使学生掌握绘制实训课网络拓扑图的方法；最后，让学生独立完成网络可详细的设计，包括VLAN和IP地址的规划，网络性能规划和网络功能规划等。

（2）“综合布线系统”教学模块

“综合布线系统”教学模块要求学生根据“需求分析与网络规划”的内容，完成综合布线系统的建设。该项内容分三个任务来完成有关操作，其中包括：

任务一在仿真墙完成线管线槽等安装内容；

任务二完成各种布线操作；

任务三完成机柜的安装操作。

实训过程中，要求学生掌握传输介质、配线架、标准信息插座、适配器、光电转换设备、系统保护设备等硬件的部署和安装。

（3）“交换机配置”教学模块

在一个企业的局域网中，核心层交换机与接入层交换机之间必须可靠连接，需要配备多于一条链路，以防单一链路一旦中断时，会导致该链路下连网络出现脱网现象。目前有两种解决这个问题的方法。一种方法是在多台交换机上实现生成树协议；另一种方法是将交换机的多个物理端口汇聚成一个逻辑端口。这样两条链路可以同时工作，还可以互为备份，一条链中断不会导致下连网络断网。两种方法任取其一即可。在“交换机配置”教学模块中，A组的交换机A与交换机B之间，交换机A与交换机C之间都要配置双链路。同理，B组的交换机D与交换机E之间，交换机D与交换机F之间也都要配置双链路。

为了便于管理及提高带宽利用率，企业局域网通常都要进行合理的网络规划，如IP地址规划，虚拟局域网（VLAN）划分等。划分虚拟局域网可以分隔广播域，一方面可以防止广播风暴的发生及蔓延，另一方面把大量的数据流局限在某一个虚拟局域网内，可以提高网络带宽的利用率和网络运行效率。VLAN之间的计算机不能相互直接访问，需要通过三层路由来实现，这样就给系统的管理及访问控制带来了方便。在本模块中，要求学生为每一个部门都分配一个VLAN，并给每一个VLAN分配IP地址。然后针对各个VLAN配置访问控制列表，来满足项目提出的访问控制要求。

（4）“路由器配置”教学模块

根据图1所示，在网络工程实践课内容中共有四台路由器，路由器A和路由器B为A、B组各自局域网的边界路由器，为局域网提供一个出口[3]。路由器C为一台联网路由器，用于连接A组和B组两个网络，同时还提供一条通往Internet的链路[4]，供两个局域网使用。路由器D为连接外网的路由器，直接与Internet运营商（ISP）相连。

如果网络拓扑比较简单稳定，可以配置静态路由。如果网络结构经常变化，或者网络结构复杂则需要配置动态路由协议。在“路由器配置”教学模块中建议采用RIP或OSPF协议。考虑到外网IP地址数量的限制，我们需要在路由器D上部署NAT，采用网络地址转换的方式来为内网的计算机提供连接国际互联网服务。在本模块中，除了路由器外，我们还要在A组和B组的核心层交换机上配置路由协议，实现VLAN间的互访。

（5）“无线网配置”教学模块

在“无线网配置”教学模块中，需要学生掌握无线接入点AP如锐捷公司的RG-WG54P和USB型无线网卡如RG-WG54U的配置方法。部署无线网络，安全问题必须考虑。因此需要学生在实训过程中掌握各种无线网络的安全设置方法，如：隐藏SSID号码，对接入无线网络的计算机的MAC地址进行过滤，对无线传输信息进行加密认证等。