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為了提高計算機網絡技術教學水平,促進計算機網絡技術人才培養,鄭州大學與神州數碼網絡合作,于近日部署完成了全新的網絡試驗室,并投入到日常的教學使用。談起網絡實驗室的建設經驗,每個高校都在長期的實踐中積累起了一套自己的經驗和辦法,因而對于如何建好一個網絡實驗室,不同學校可能會做出不同的回答。但是,這些經驗、方法盡管在細節上不盡相同,但是對于建設實驗室的一些基本原則卻有著驚人的一致性。
這一點同樣體現在鄭州大學本次網絡實驗室的建設上,為了更好地完成本次項目建設,神州數碼網絡與鄭州大學在分析網絡實驗室具體需求的同時,將各種需求歸納為“精、深、雅、靜”,即設備選擇要精準、質量要精良,方案規劃要深入滿足實際需求,建設過程要規范標準,使用管理要化繁為簡、變動為靜。以此作為項目推進的重要標準,鄭州大學在神州數碼網絡的幫助下,開始了新網絡實驗室的全面建設。
精: 優秀品質 精準對接
所謂“精”,即是指實驗設備的精挑細選,實驗室設備不同于普通的園區網或校園網設備,并不需要很高的包轉發率或很大并發/新建連接數,但是設備的穩定性與多業務的支持并不能打折扣,有些時候還需要實驗設備所支持的功能較園區網設備更加豐富、設備更加穩定耐用。
建設網絡實驗室的目的是利用實驗設備搭建各種實驗環境,讓學生親手調試網絡設備,從而使學生更加直觀的了解各種網絡設備的調試和應用環境,加深對網絡原理、協議、標準的理解。因此這就要求實驗設備具有:高端協議支持能力,比如三層設備支持IPv6、BGP、MPLS等;擁有多業務端口、高擴展性,設備本應在具有以太、E1、高速同步異步串口的同時仍具有多擴展槽為供用戶升級使用,這樣才能保證學生以實驗設備為基礎實現主流網絡應用配置及業界前沿知識,拓展學生的知識面,增強學生的實踐能力。
實驗設備需要更加穩定與耐用,實驗室設備不會像園區網設備那樣部署完之后很少去改動,實驗室設備會被反復的配置、重啟、甚至強制斷電。實驗設備除了會被多批次高強度的使用之外還要面對使用者有意無意的誤操作,因此如何延長產品console口與業務接口的使用壽命就變得至關重要。解決這一問題的途徑是在機柜內配置一臺串口服務器CCM,可實現實驗設備console口無插拔切換設備,延長設備console口的使用壽命;神州數碼網絡實驗室推薦的設備業務端口延長至機柜配線架的方式,也可大大降低設備業務端口的損耗。
深: 深入應用 多方共贏
實驗室建設不但關系到學生就業率與學生自身綜合素質的提高,還關系到深入教學方法改革,最科學的教育體系建設等深層次問題,因此,只有深入了解教學需求,才有可能真正為教育用戶解決實際需要。對此,神州數碼認為,在深入了解教育用戶需求的同時,做好對用戶應用的服務支撐還有一個重要的前提是自身過硬的能力,即要服務教育用戶就必須有過硬技術產品。神州數碼網絡公司為了實現這個核心價值,創造性地提出了新的實驗室架構,在這個體系架構中,神州數碼并沒有把網絡設備作為實驗室的重點,網絡設備僅僅是一個學習的載體,就像天平、試管一樣是普普通通的實驗設備。利用普通的設備開設出提高學生動手能力的驗證型實驗、設計型實驗、綜合型實驗、研究創新型實驗才是實驗室建設的重中之重,這也是神州數碼網絡實驗室方案的綱領——“堅持驗證型實驗、設計型實驗、綜合型實驗、研究創新型實驗的并重研發,提高學生實踐能力,實現‘學以致用’的宗旨”。神州數碼網絡實驗室方案的綱領符合了教育部教學改革的精髓,也是神州數碼網絡公司在實驗室行業不同于其他廠家的獨到理念。
圍繞著這“四型”實驗的綱領,神州數碼提出了“體系化教程”和“專業化教學”的教育體系。“體系化教程”作為基石,按照“角色培養”的模式,提供給高校學生網絡理論課程教材;“專業化教學”的實驗模塊主要是為了鍛煉高校學生的專業素養,突出高校學生不同于高等高專學生的“專業化”特點,提供的網絡實踐課程教材。
為了讓網絡實驗室得到充分的利用,真正體現出它的核心價值,神州數碼網絡公司為學校提供了“實驗室與教學管理系統”、“實驗室布局設計系統”、“師資培養系統”、“考試評估與學生實踐系統”四個服務系統保證網絡實驗室可持續運營,使學生、老師、學校、企業四方共贏。
雅: 規矩助成方圓
雅者,正也。雅是正確、規范的意思。實際上,實驗室建設的標準規范也是當前教育界十分關注的熱點問題:如何才能使自身的建設有規可循,從而更好地借鑒經驗,少走彎路?
而在教育界進行積極探索的同時,產業界也加快了前進的腳步——神州數碼依靠其豐富的行業經驗和領先的技術實力,在業界首先推出了整體型實驗室結構。當前,這一結構已成為網絡實驗室行業的標準結構,是各大網絡廠商在實驗室項目中的必選方案。
整體型網絡實訓室方案兼顧了教學與管理,提供了易學易用易管理的網絡實訓室統一管理平臺。神州數碼采用專業的串行通信設備——串口控制服務器CCM作為每個實訓組的中心,通過CCM的網絡接口將所有的實訓組上聯到實訓室中心交換機上,由NetCollege統一管理。NetCollege是一款基于JAVA技術和WEB訪問技術的管理平臺,用來管理設備、輔助教學,是神州數碼專為網絡實訓室用戶定制開發的產品。Netcollege提供可視化拓撲圖以及“一鍵恢復”功能,方便管理;提供遠程模擬串口登錄設備功能,滿足學習的需要;提供多人共享同一臺設備,以小組方式學習的功能;提供教師實時指導學生的學習功能以及提供系統的管理、維護、運行狀態實時統計更新等功能。
神州數碼網絡實驗室中學生機采用雙網卡配置也被譽為實驗室中的另一標準,實驗室的每學生機都需要安裝兩塊網卡,第一塊網卡用于登錄設備進行配置,而第二塊網卡就可以用于進行驗證。兩塊網卡工作在在不同的網段,分配不同的IP,這樣極大的提高了實驗室教學的效率。
在實際的實驗過程中,設備之間的連接是通過配線架來完成的,這樣可防止網絡設備端口的插拔能對端口造成損壞,利用配線架與跳線就可以有效的保護網絡設備的端口。在實驗室的試驗臺內,需要布設兩條線路,一條線路連接到局域網配線架,另外一條線連接到實驗室實驗臺配線架。在實驗臺配線架上通過設置標簽和不同的顏色來標識不同的連接,既了方便學生在實驗的過程中設備連接的快捷,也保護了網絡設備的端口壽命。這樣的布線體現了神州數碼網絡實驗室建設設計中的專業性。
靜: 動中有靜,靜中有動
寧靜以致遠,網絡實驗室在設備數量與設備功耗上講相當于一個專業的小型機房。專業的機房一般都會設有專業的隔音與防輻射措施,此外,網管人員一般會遠程調試機房內設備,很少會直接進入機房工作,這些措施都能保證工作人員免受噪聲污染和設備輻射的危害。而網絡實驗室在具有與專業機房同等噪音和輻射的條件下卻沒有任何防護措施,教師與學生全部在機房內直接進行教學與試驗,直接暴露在實驗設備的噪聲與輻射之中,對廣大師生的身心健康構成了極大的危害,同時也影響教師的正常授課與學生對網絡知識的專心思考。
解決這一問題一般有兩種方法,一種是采取實驗機房與實驗設備隔離的方式,將設備與機房布置在不同的教室中。這種方法與專業機房類似,適用于教師預置實驗環境且試驗過程中不需要改變拓撲結構或手動拔插線纜的情況下。這樣可以完全隔離輻射與噪音,但是如果實驗需要大量手動操作時會出現學生頻繁穿梭于兩間教室的現象,并且學校還需要為該種布局多付出一間教室以及大量的人力成本來預置實驗環境。
第二種解決方法是采用低輻射與無風扇靜音設計的實驗設備,這樣設計雖然師生置身于機房內部,也可避免遭到設備輻射與噪音的影響,享受綠色實驗室的清新,同時學校也不必為此多付出一間教室;學生可自行搭建實驗環境,這樣即可增加學生的動手能力,也使實驗環境更加直觀,更可以省去教師課前搭建實驗環境的人力成本。
寧靜致遠的靜,還體現在實驗室布局的靜止上,這里的靜并不是說絕對靜止,而是靜中有動。實驗室內是以組為單位進行實驗的,每一組由機柜、實驗設備、學生機組成。普通驗證型實驗大部分利用組內設備就能完成,但是綜合性實驗與大型試驗組內設備無法滿足,需要兩組或多組設備才能完成實驗,這時候學生會需要進行大量的跨組調試工作,這樣即會使實驗室內局面混亂,也會很容易致使學生的思維混亂,影響實驗效果與一次成功率。Netcollege的邏輯實驗組功能可應運而生,在做驗證型實驗的時候一個物理實驗組為一個邏輯組,在做大型綜合性試驗的時候在遠邏輯組的基礎上可增加其余實驗組內的任意設備,之后學生可在本組內PC登錄多組網絡設備進行調試。Netcollege還可以同時管理多個實驗室,邏輯實驗組也可以增加其他網絡實驗室內的實驗設備,實驗完成后可快速恢復原邏輯實驗組結構。
與此同時,Netcollege的實驗添加向導、遠程實驗預約、實驗報告的自動批改都極大地方便了學校的教學管理,簡化了教師的教學工作。通過在網絡實驗室中部署Netcollege,可最大限度的降低學校的運維與管理成本。
目前,新的網絡實驗室已經投入到教學應用當中,鄭州大學師生對網絡實驗室表現出來的優秀品質和便捷化管理贊不絕口。而在這次合作中總結出來的“精、深、雅、靜”的實驗室建設理念,也將進一步融入神州數碼網絡公司未來的產品與方案當中,神州數碼表示:將通過自身豐富的行業經驗和領先的技術實力,認真分析教育用戶的不同需要,從而為更多的教育用戶應用建設提供優質的產品方案及服務,推動國內教育信息化的全面發展。