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园区网络设计方案精选(九篇)

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园区网络设计方案

第1篇:园区网络设计方案范文

关键词:多园区工厂;网络设计;网络虚拟化;MPLS VPN;

0 引言

随着当前中国经济的高速发展,各企业的业务也随之快速扩张,由于市场竞争的需要,企业围绕关联产业和产业链形成有机的分工与协作关系的园区正在快速的发展,逐渐在区域形成了聚集效应。园区经济的形成也给各个企业带来了新的课题,为了提高竞争力,推进上下游产业的协同工作,进而更好地管理和沟通,就需要打通企业或部门间的壁垒,使企业的信息流畅通。但目前,多园区工厂的计算网络建设面临着以下几个挑战:高可靠、高性能、高融合、高安全、可扩展。

1网络技术和拓扑结构选择

1.1 拓扑结构设计

在企业园区网络整体设计中,宜采用层次化、模块化的网络设计结构,并严格定义各层功能模型,不同层次关注不同的特性配置。典型的企业园区网络结构可以分成三层:接入层、汇聚层、核心层。

1.2网络虚拟化

为了提高网络的可靠性,传统的网络骨干拓扑结构一般采用冗余链路的方式提高数据交换的可靠性,其中备份的链路可以在链路或设备故障的时候启用,从而缩短链路中断的时间。在网络的核心层,标准的解决方案就是提供两台核心交换机,并采用VRRP 协议使其相互冗余,接入层交换机通过STP 协议,通过冗余链路连接至两台核心交换机。采用STP 协议可以自动阻塞其中一个端口,从而保证网络中不会出现环路,从而避免产生广播风暴。

1.3 网络隔离设计

目前在多园区企业存在着生产制造、运行管理、设计研发、园区管理、视屏会议等多种业务,因此在设计基础网络平台的同时需要考虑如何将各种业务进行逻辑隔离,确保各部门业务的独立性和安全性,并且需要考虑在部署了业务隔离之后,如何对部分数据进行共享。

1.4 VLAN技术

VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网)是一种二层隔离技术,其原理是在交换机上划分多个VLAN,某 一个VLAN内的用户是相互可访问的,但一个VLAN的数据包在二层交换机上不会发送到另一个VLAN,这样,其他VLAN的用户的网络上收不到任何该VLAN的数据包,这样就确保了该VLAN的信息不会被其他VLAN的人所窃听,从而实现了信息的保密。

图1 VLAN技术

由于VLAN是逻辑上对网络进行划分,组网方案灵活,配置管理简单,降低了管理维护的成本,在二层网络中是一种安全高效的虚拟化技术。

1.5 VPN技术

VPN(Virtual Private Network,虚拟私有网)是一种基于三层的隔离技术,在20世纪90年代中期兴起,旨在通过公用网络设施实现类似专线的私有连接。其原理是在三层转发设备(路由器或三层交换机)上为每个VPN建立专用的VRF(Virtual Route Forwarding)表,各VRF表相互独立,具有特殊的标记,通过专用的隧道(GRE、MPLS、TE、IPSec、L2TP)将各VPN数据在公共网络上进行转发。通过特殊的标记,VPN数据在VRF和专用隧道中相互隔离,保证VPN数据的隐密性。

图2 VPN技术

1.6网络安全设计

网络安全是一个系统工程,需要作为一个整体考虑。网络安全作为一个整体的安全架构,可以从局部安全、全局安全、智能安全三个层面,为用户提供一个多层次、全方位的立体防护体系,使网络成为智能化的安全实体。

2 设计实例

某企业园区现有五个生产制造园区进行产品生产,一个综合办公楼,包括研发、管理、市场等业务部门,并且综合办公楼包含一个600平方米的数据中心。需要建设一个覆盖而整个企业园区的计算机网络系统。网络需要支持生产制造、运行管理、设计研发、园区管理、视屏会议等多种不同规模的业务。

2.1需求分析

根据业主实际需求,将主要针对以下三个方面来对整体网络进行规划:

 核心骨干网设计;

 功能隔离设计;

 网络安全设计。

2.2核心骨干网设计方案

核心骨干网是整个网络的主要设计部分,该部分网络包括主办公楼、五个园区汇聚和相应的接入层网络部分。整个网络采用典型的三层架构:

 核心层

作为园区核心节点,两台核心交换机部署于院区主办公大楼,交换机之间采用万兆链路互联,与各个汇聚层节点也通过万兆互联,{司时使用千兆光口提供主办公大楼内的各个楼层交换机的接入,并在核心交换机上部署防火墙模块和流量控制模块。

 汇聚层

园区共有七个汇聚节点,每个节点对应一个生产园区和办公楼以及数据中心,各部署两台汇聚交换机,交换机之间采用双千兆链路互联,其与核心交换机之间以万兆链路为主、千兆链路备份的方式进行全互联,每台汇聚层交换机都配置一块流量控制板卡。

 接入层

所有接入交换机通过两个千兆光口同汇聚交换机实现双链路相连,从网络性能出发,所有接入层采用千兆到桌面设计。

图3园区网络规划图

如图所示,汇聚节点与核心交换机之问、接入层与汇聚层之间全部采用双链路互联。考虑到汇聚交换机两条上行链路在某些情况下(如园区建设中的施工原因等)出现链路中断的可能,汇聚层再部署双环的架构,环上链路同样运行OSPI及MPLS,使得在主万兆上行与备份千兆上行同时断掉的情况下,可通过环网来保证业务的正常运行,实现高速的链路自愈能力。

2.3功能隔离设计方案

VPN 所属资源 VPN拥有的路由 备注

L2/L3 L2/L3、 L2/L3、共享 无

L4 L4 L4、监控、Internet缺省路由、共享 互联网出口增加ACL,禁止生产区IP访问Internet

Internet Internet L4、监控、 互联网入口增加ACL,仅允许合法互联网IP访问Internet

监控 监控 监控、L4、Internet、共享 无

服务器群 OA、MES、ERP L2/L3、L4 各服务器仅允许自己业务相关的终端进行访问

表1 VPN规划

2.4网络安全设计方案

由于整个企业内部的生产控制信令及相关数据的采集,均会通过服务器传达。因此重点对服务器区域的安全防护进行规划。

如下图所示,整个数据中心主要由服务器区及安全管理系统区构成。

图 4 网络安全规划

3 结束语

第2篇:园区网络设计方案范文

[关键词]计算机 网络 方案 数据共享

一、集团公司计算机网络应用要求

1)足集团公司综合信息的运行需求。即必须打破机构设置的界限,应用系统工程的方法将整个企业的生产、经营、管理业务划分为若干个子系统。每个子系统都涉及到几个或几十个二级单位或处室。每个子系统建成+独立的数据库,为了安全,主要数据库与信息中心数据库实现备份,信息中心的数据库服务器采用双机热备份方式工作。

2)满足集团公司实现办公自动化的需求。3)提供文件共享、办公设备共享的条件。4)为个人和单位提供电子邮件、信息浏览、信息等Internet服务。5)遵循煤炭行业标准,保证能与对外网络的互联。

二、网络设计分析

2.1网络结构

煤电集团各单位的分布情况和通信专网现状,煤电集团公司计算机网络的结构一般多为前山和后山两个汇接点。远程网各主干节点通过路由器互联,各地局域网挂结在本地路由器上。前山集团公司机关园区网主干选用ATM网络,核心是一台ATM交换机。根据信息流量的分布情况,ATM网络的节点为机关附近的几座办公楼。

2.2线路设计

前山集团公司基地办公楼之间采用空中或地下光纤互联,根据传输距离分别选用单模或多模光纤。楼内全部采用5类双绞线布线,按结构化标准布线。楼内网络设备尽是量集中在一个管理房间,便于管理。基地带宽为155 m。同一个ATM节点可连接几个10 m和若干个1000m或更高速率的设备。

2.3节点设计

前山和后山两个节点采用高档的7000系列或中档的4000系列的路由器;到INTERNET或其它单位网络的外部出口路由器为4000系列就可;其余远程主干节点选取2500系列足可。基地核心选用1000系列的ATM的交换机;各分离单位局域网视情况采用5000~3000系列交换机或与HUB相连。

2.4安全设计

网络安全设计应包括信道、设备的可靠性设计和防病毒、防黑客、防止非法入侵等多方面。设计时可根据信道、设备的可靠性方面采取以下的措施:

1)主干光纤可采用用2芯,备份2芯;

2)信息中心服务器采用双机双网热备份;

3)主干路由器采用双电源、双RSD;

4)远程信道采用拨号备份,高速信道失效时,可利用低速语音信道应急;

5)路由器与远程信道交换设备公用直流电源供电,保证网络设备的电源可靠;

6)在交换机和路由器端口配置上留有适当冗余。

3网络应用

集团公司计算机网络建成以后,我们就能建立域名服务器、电子邮件服务器、WWW服务器,建立集团公司主页,可包括企业概况、生产动态、科技园地、文化娱乐、经济信息、部门信息、政策法规、公告栏等。集团公司生产、开发、运销、财务、人事劳资等信息系统都可在网络上运行且可取消大量的纸介质生产报表。随着集团公司信息系统和办公自动化系统的日益完善,集团公司计算机网络将会发挥越来越大的作用。

结论

煤电集团计算机网络系统既有局域网也有广域网,网络覆盖规模大,体系结构复杂,且高速广域网采用虚拟专网(VPN)技术以国际互连网(Internet)作为载体。hlternet网络病毒的泛滥、内外部用户的恶意攻击、关键应用系统的数据安全等已成为影响集团网络系统安全稳定运行的主要因素。为了保证集团网络系统安全可靠运行,重点解决网络用户行为管理、网络病毒的防杀、网络系统管理和关键应用系统的数据备份。

参考文献

[1]富烨.大同煤矿集团公司供水处局域网的开发和应用l JIl同煤科技.2002(03)

第3篇:园区网络设计方案范文

关键词:WiFi; 无线接入; Mesh物流; 传输平台; 天线; 网关

中图分类号:TN915-34; TP393.1文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)21-0072-03

Design of Logistics Information Transmission Platform Based on Wireless Mesh Network

YANG Liu-qing, HUANG Wei-min, CHEN Xiang

(Fuzhou Vocational & Technical Institute, Fuzhou 350001, China)

Abstract:

Wireless Mesh network is a new broadband wireless network structure with high-capacity and high-speed, which is an integration of wireless LAN and mobile Ad Hoc networks. Wireless Mesh network is gradually expanding into the development and application of civilian commercial research. According to the analysis of demand, a logistics information transmission platform based on wireless Mesh network was designed by using the main technology and topology of wireless Mesh network. This design applied to practical industry and commerce fields has good social benefits and characteristics of small investment and mature technology.

Keywords:

WiFi; wireless access; Mesh logistics; transmission platform; antenna; gateway

无线网络的应用领域迅速增加,WiFi应用已家喻户晓。物流信息传输平台是一个基于“Mesh(网状网络)”的无线组网系统。如仓库货物的发送和储存注册可使用无线网络链路直接将RFID系统、条形码阅读器、笔记本电脑和计算中心连接,进行清查货物、更新存储记录和显示清单。系统由室外无线设备、室内无线设备及软件服务管理系统组成;系统设备可作为网关、网桥、多路对接、网络终端等方式;无线节点具有部署方便、易扩容,自动配置网络,并使网络效率最优;提供自我组织,自我修复,即插即用的网络连接。全面支持WiFi无线系统架构;具备无线网络的开放性、先进性及安全性[1]。

1 需求分析

港口等物流园区货物吞吐量巨大,随之产生庞大数据交换量。在该设计方案中,无线网络覆盖物流园区各大楼;由于用户上网、架设园区网络信息平台、实现园区语音数据通信的需求,需对园区进行无线网络信号覆盖。园区无线网络建设目标要求:

(1) 实现园区内主要公共设施和办公场所的无线覆盖;

(2) 实现无线网状网设备间无线互联、设备集中管理、无线终端安全接入;

(3) 实现无线网络与有线网络间的无缝联接;

(4) 对公共区域设立独立开放的网络信号,供来宾上网;

(5) 将物流园区的无线网络监控摄像机,通过无线网络进行视频传输;

(6) 具有WiFi接口的设备,能进行数据与语音通信,如手机等设备。

2 无线网络方案优点及拓扑结构图

该系统是在标准WiFi基础上的进一步智能化升级,突破了WiFi无线路由节点单独运作的限制。通过网络互动管理,实现无线节点自动中继组网,大面积无缝覆盖。新型无线网络,可用高带宽(每节点2 Mb/s以上)在大于10 km的楼宇间提供大容量数据传输,解决楼宇内无线信号的无盲点覆盖,与传统方法相比,具备优点有:

(1) 设置简单。没有繁杂的布线规划和施工,便于快速部署,若发现通信盲点,可随时调整。

(2) 易维护。采用标准的WiFi设备,质量有保证,且有广泛的工业支持。每个节点设备工作状态都可在电脑上远程监视。

(3) 节约成本。WiFi接口设备具有相对较高的性能价格比。同时维护成本相对较低。

(4) 网络共享。同一套网路,可并行设立办公自动化的网络通信系统。

(5) 扩容方便。采用新型Mesh系统机制,可随时调整覆盖范围和强度。

无线网络方案的拓扑结构如图1所示。

3 物流园区Mesh网络设计及网络系统结构图

第4篇:园区网络设计方案范文

【关键词】 多网络自适应选择 无线宽带 视频传输系统

前言:视频传输过程需要依附于无线网络技术,由此现代视频传输也随着无线网络技术的发展得到了质量与效率上的提升。本文中所阐述的无线宽带视频传输系统综合了视频传输技术、多模技术、Wi-Fi技术等,具有多网络自适应选择功能。该系统内部主要涵盖了两个部分,便携式视频传输中断与视频监控中心。下文中将着重阐述整个系统构建过程所涉及到的软件与硬件相关的实施方案,同时也将详细的阐述多网络自适应选择切换算法的实现过程。

一、视频传输中断的设计方案

1、硬件设计技术。视频传输终端搭建中硬件平台主要涉及到:视频压缩、ARM9处理器、FLASH、通信模块、Wi-Fi模块等。该系统搭建中主要选用的是复用技术,其作用是同时优化传输带宽与信道传输可靠性,利用Wi-Fi模块与以太网控制器优化网络接入的灵活性[1]。整个硬件系统的工作流程为,视频数据经CCD端输入,经由视频压缩模块,对其进行压缩与编码处理,形成可在信道中传输的格式,经由数据总线将数据进行传递、缓存、处理,将处理后的数据传递至通信模块,进行调制后发送出去。

2、软件设计技术。视频传输终端的软件结构可划分为应用程序层、操作系统层、硬件抽象层。其中应用程序层在操作系统的基础上实现了通信数据流的动态加密控制,视频传输质量与云台控制,以及网络传输、管理等功能。操作系统层所选择的是嵌入式系统;硬件抽象层中主要是驱动程序。

二、视频监控中心的设计过程

针对系统监控中心,选用多路视频流调度模型进行整体设计,达到全面监控的效果,同时对前端设备的各项指标进行控制。视频监控中心的多路视频流调度模型,属于一个连接管理线程管理下的多个视频流对象并发管理多个便携式视频传输中断[2]。根据便携式视频传输终端的无线双信道传输特点,选择监控中心抖动缓存的自适应累计策略,用来确保视频传输的连续性与实时性。

三、多网络自适应切换算法选择

1、多网络的自适应接入。视频传输终端的多网络接入选择静态配置为主,自适应接入为辅。其中静态配置所指的是在终端上建设网页服务器,经由网页配置决定终端的初始传输链路。在监控中心的IP地址处于RFC1918流出的3块IP地址空间之中,表示监控中心处于园区网络内部,在此过程中需要经由以太网接口或者Wi-Fi模块建立初始传输链路,动态获取IP地址进行视频传输。如果监控中心在应用公网IP时,需要传输中断经由EVDO模块建立初始链路。

2、无线同构网络的自适应选择传输。无线同构网络的自适应选择传输主要是基于双EVDO模块,在此过程中需要解决的问题是在确保视频传输质量的基础上提升带宽利用率。相关研究人员有提出:“可以使用针对视频传输的跨层自适应保护方式,按照信道变化自适应选择应用层、链路层与物理层最优的编码与传输策略组合,对视频码流中存在不同重要性的数据进行不平等保护,在信道条件较差的环境下提供更优质的视频传输质量”。

四、系统测试

1、Wi-Fi的RSSI对分组丢失率的影响。分组的丢失一定会对传输质量形成不同程度的影响,所以系统在选择Wi-Fi的RSSI切换门限过程中,选择时机网络测试的方法,用以保障明确一个相对有效的数值。信道带宽的不稳定性特点,形成的影响是提升视频传输的延迟,所以视频在ChinaNet Wi-Fi信道上传输过程中,切换回EVDO信道所选择的方式是RSSI进入递减状态切换方式。根据测试结果与Wi-Fi切换门限为-50dB,控制信号递减计时器的最大值为3。

2、实际应用测试。为明确系统中的使用效果,系统测试选择了按照ChinaNet信号强弱选择不同的地点对同一个场景进行实施监控方案。监控系统中的中前端监控设备存在于Wi-Fi网络的RSSI在-68dB位置波动,在此过程中系统将会自动选择EVDO网络进行数据传输;在前端监控设备逐渐移动至距离60米左右处,系统将通过注册机制逐渐切换至Wi-Fi网络进行视频的传输过程,同时通过流量控制后视频到达帧率明显优于EVDO网络[3]。

结论:通过上文所阐述的多网络自适应选择无线视频传输设计方案,对系统的软件结构与硬件结构均进行了设计,在无线视频监控领域能够得到较高的应用效果。此系统最大的优势是利用了监控点的网络资源,自动选取适合的网络,优化了视频传输质量。

参 考 文 献

[1]孙文珠,王洪玉,王洁,等.宽带无线网络中考虑信源编码特性的分层视频多播传输方法[J].电子与信息学报,2013,02(11):2547-2553.

第5篇:园区网络设计方案范文

关键词远程教育;计算机支持的协同工作;视频点播;活动服务页

1建设专网远程教育平台的必要性

随着国家和军队对远程教育重视程度的增加,专网远程教育平台的建设已经成为当前迫切需要解决的一个问题。结合部队的实际情况,建设此平台主要有以下原因:

(1)专网远程教育平台可为各办学单位提供硬件支撑环境。使用单位可以不受地域限制直接将本校教学内容以主机托管、虚拟主机等多种方式连接到专网远程教育平台及其面向全军的镜像站点上,从而可以快速、低成本地实现网络环境建设,避免了对硬件平台、通信接入环境的重复建设。

(2)专网远程教育平台可为各办学单位提供个性化的软件管理平台。平台将为各军校开发各种形式的课件、实施教学和教务管理提供统一的规范和标准。

(3)利用专网远程教育平台,各网络学院可以共建、共享平台上的所有素材,从而可以避免各院校在资源建设上的重复投资,最大程度发挥已由资源的效益。

(4)提供专网远程教育信息交流服务。通过专网远程教育平台,各相关单位可进行政策、信息的与交流,并在教学经验、教学内容、教学方法、教学资源等方面进行交流,从而提高网上教学的质量。

2专网远程教育的开展形式

2.1讲授式教学模式

讲授式远程教育模式是传统讲授式教学模式在时间和空间上的延伸,是一种以单向信息传输为主的教学形式。与传统讲授式教学的区别在于它主要以多媒体的方式呈现教学内容,使得教学更加生动形象。讲授式教学可分为同步讲授型和异步讲授型两种模式。前者是指在同一时间以同步广播的形式向分处各地的学习者进行授课的模式。这种教学模式在高速网(如FDDI、ATM和交换式以太网等)上可以收到较好的效果。基于帧中继协议的专网由于受到带宽的限制,目前还不能完全适应开展这种教学模式的需要。因此专网上的远程教学主要采用异步式讲授教学,即教学活动不是在同一时间进行,学习者可以根据自己的实际情况和需要,在任何时候、任何地点,以不同进度随时都可以方便地接受教师的讲解,具有很大的灵活性,特别适合于自主学习,但是它不能实现学生和老师面对面的实时交互。在这种方式中,学生主要利用专网的WWW服务、Email、FTP和BBS等进行学习。在园区网内或高速网上,还可以根据需要点播视频教学节目,实现视频点播教学(VOD)。

2.2自主学习模式

自主学习模式是基于认知建构主义学习理论的一种科学的学习模式。基于专网的自主教学模式主要有以下几种:

(1)基于WWW服务的教学模式:这种模式常常是教师将教学内容存放在Web服务器上,学习者根据自己的时间安排和需要,通过WWW浏览的方式访问远程服务器,选择自己需要的内容进行学习。基于这种教学模式,学习者可以在任何时间、任何地点获取教学信息,每个人都可以得到相关教师的指导。它是开放型教育的一种重要的教学模式。

(2)基于Email的教学模式:学习者通过网络利用电子邮件形式,提交作业或向教师提出问题,教师通过E-Mail或BBS回答学习者的问题,布置作业和信息等。

(3)文件传送模式(FTP):教师将教学内容以CAI软件形式存放在网络服务器上。学生学习时,利用FTP服务,将CAI软件下载到本地计算机上,然后学习者在本地计算机上进行自主学习。

(4)远程登录(Telnet):通过Telnet服务,学习者可以远程登录到网络CAI教室,获得良好的学习环境,或登录到一些虚拟实验室进行远程仿真实验,也可以登录到数字图书馆或专网数据中心,检索和阅读学习资料。

基于专网的自主学习方式实现简单、传输可靠,并且对带宽的要求较低,对于目前专网带宽较窄的情况下,有着重要的现实意义。

2.3交互式学习模式

(1)实时交互式学习模式:在实时交互式学习模式中,教师将教学内容编制成网络CAI教学软件,通过在网上运行这种软件,学生可以根据自己的需要,在网上进行交互式学习。由于这种CAI教学软件的运行不受平台的限制,可供更多的学习者在网上进行实时交互式学习,从而提高了资源的利用率和经济效益。但这种交互式只是简单的人机对话,不能实现教师与学生的直接交流。因此,在带宽可以保证的前提下,可以借助IP网络视讯会议系统在专网上实现双向音视频交互式教学,以此来提高教学效果。

(2)非实时交互式学习模式:在这种学习模式中,教师将教学信息以超文本标记语言(HTML)的格式存放在WWW服务器上,学生通过浏览页面来进行学习。学生有问题时可以通过E-mail和BBS在网上提出询问。另外,学生可以将网上的CAI教学软件下载到本计算机上,进行自主交互学习,还可以利用FTP提供远程登录(Telnet)服务,建立虚拟实验室,通过网络远程登录到实验室或工作站,进行仿真实验。

(3)协同、讨论学习摸式:协同学习环境是基于计算机支持的协同工作技术(CSCW)来实现的,该技术是基于专网的协作学习模式的支持技术之一。这种学习模式具有群体用户多点之间的对称交互的特点,能够实现远距离互动,使异地学习者克服空间和时间上的障碍,共同进行协作学习。协同学习也可以采用借助通信网络的视频会议系统实现。讨论式学习模式除了可以在上述的视频会议系统中实现以外,一种最简单的方法是利用WWW平台上的BBS服务来实现。

在目前专网网络环境下,同步讲授型和实时交互型等方式带宽受限,而异步讲授、自主学习、非实时交互等学习模式则适于在网上运行。

3远程教育平台的功能

专网远程教育平台包括网络环境、网站(网络学堂)、学生、课件、资源库等要素,它以专网为依托,通过开发一套完整的教学支撑软件和管理服务软件来保证整个网络教育的有序运行和管理。专网远程教育平台具体需要实现以下服务:

(1)通用信息服务:通用信息服务将成为远程教育网络平台的信息交互基础,通过它可以和交流校内外的教育信息,介绍众多的网上大学和培训机构,同时师生可以在网上交流教与学的体会等。

第6篇:园区网络设计方案范文

一、高校计算机网络实验室规划设计的现状与意义

传统的计算机教学方法以教师讲解为主,学生被动吸收之后再进行上机操作,大多是依样画葫芦,加以练习和巩固。计算机网络化教学改变了这种旧有模式,它的便捷化、直观化、互动交流、网络共享等优势使得原本枯燥的计算机理论教学变得更加生动易懂,从而让学生由知识的被动接受者变成了知识的主动探求者。这种教学方式也应用于其他学科的教学体系中。在这里我们重点讨论的是计算机专业网络实验室的规划与设计。

网络实验室旨在构筑一个能够综合各种工具和技术手段的电子化和网络化的可供科学研究的集成环境,我们可以通过这个环境有效地利用各种数据资源、信息资源、设施资源、人力资源等来进行科技研发项目,还可以通过这个网络实验室让学生自己进行虚拟实验,而且不会受到时间空间的约束,十分高效便捷。

在充分肯定计算机网络实验室的优势时,我们还要看到现阶段我国高校计算机教学和网络实验室建设的问题及不足之处。基于传统教学思想和教学模式的长期影响,学生实验动手能力的欠缺是高校计算机教学的主要问题。这种现象也十分普遍,由于资金的缺乏,实验设备的不足,很多学校尚不具备开设专项实验课的条件,学生的动手能力和实验创造能力得不到有效的锻炼,从而导致理论与实践脱节,而实践缺乏创新也就阻碍了理论建设的进一步发展。

网络实验室的建立可以在一定程度上解决高校计算机专项实验室建设的问题,有效缓解资金周转和设备更新换代的压力。众所周知,计算机网络设备是一次性的实体系统,如果有损坏难于恢复,还有一些设备的内部工作过程是不可是视的,所以有时在反复解剖拆装训练中造成的错误操作会导致设备的严重破损,也不利于人身安全的保障,所以计算机网络实验室可以避免这些可能隐患,因为这是一个虚拟的网络实验室。而且一般网络产品的更新换代速度比较快,专项计算机实验设备不可能在新型号出来的时候就立即更新换代,这需要耗费大量的资金,故实现计算机网络实验室的建设是适宜之举。

我们可以通过计算机网络实验室的教学手段,充分培养学生独立思考分析问题的能力、动手解决问题的能力、对概念的理解领悟能力、钻研探究能力、团体协作能力等,还能让学生像置身于真实的实验环境中一样完成各种预期的实验项目,而且这种实验的效果会更明显,过程的快捷化可以促进实验结果的高效化,同时还有利于教师对实验结果做出及时的评价,有利于学生的及时反思,进一步完善有关项目的具体步骤。这种不受时间和地点限制的教学模式有效改善了教师的教学方法,也能够开拓学生的思路,使得学生的自主学习能力不断增强,创造性也得到了充分发挥。而且网络化有利于师生的交流,也体现了现代化教学以学生为主体的特点。

二、高校计算机网络实验室规划设计的目标和原则

基于现有科技水平和教育条件,高校计算机网络实验室的规划设计应该是要将教学、科研、培训、社会服务有机融合在一起,促进各个方面的共同发展。具体来说,其目标应该包括以下几个方面:

一是多元化。计算机网络实验室要让学生有足够的理论学习空间和动手操作空间,不仅要能熟练掌握网络设备的具体结构、各项功能、使用方法,还要能亲自动手去进行程序设计、网络组建和管理、系统安全维护、相关模拟实验等实践操作,通过各种不同类型的实验提高学生掌握计算机网络技术的实验技能,同时强化对专业知识的理解和领悟,并能够加深记忆,为理论的创新奠定坚实的基础。另外,这些验证型实验、演示型实验、自主设计型实验、综合创新型实验等实验类型能够从不同的侧面有效培养学生的技术创新能力、团队合作能力,这是新时期人才最需要大力培养的能力。

二是专业化。首先是要满足计算机专业教师的教学设计的需要,此系统要包含主流前沿的网络技术和网络设备,并能不断提高网络实验室的可拓展性,从而可以为专业教师提供相对完善的实验平台,有效提高高校的整体研发水平和教学应用水平。其次是要尽可能满足社会对于计算机领域高素质人才的需要,网络实验室的建设不能局限在学校的范围内,还要面向全社会,毕竟培养人才的最终目的也是更好为社会服务,所以高校的网络实验室规划可以参考宽带数据城域网和大型园区网的建设思路和方法,组建多种类型的局域网和广域网,并让学生亲自参与其中,提高社会实战能力。另外,我们还可以融合多种技术和多种操作平台,不断提高网络实验室环境和设备的仿真性。

高校计算机网络实验室的建设需要遵循的原则有三:

首先要重视网络实验室的软硬件的开放性和先进性。这种网络实验室应该同时也是一个开放式网络系统,具有高度扩展性,包括设备端口的扩展、网络协议的扩展、网络结构的扩展等等,所以我们要根据组建网络系统的需要,使得各个实验台组之间可以进行互动交流,共享实验设备、有利于搭建规模更大,系统更复杂的实验设备。高校的计算机网络实验室建设的水平应该能够跟上时代的发展,与前沿技术的综合水平相一致,这样才能为社会的发展提供智力和技术支撑。

其次要重视网络实验室的可靠性和安全性。计算机网络实验室的规划与设计要考虑到防止一些不可预知后果的出现几率,要保证各个实验组互不干扰,还要保证同一实验组的不同实验者或者不同的实验互不干扰。另外,高校计算机实验室通常都进行全天候的工作,所以要保证任何时间都能安全登录。

最后要重视网络实验室的维护和管理工作。高校计算机网络实验室采用的系统软件的设计也要采用跨平台的方案,不仅节省了实验室的维护的费用,还有利于实验项目的设备更新,促进学校计算机网络实验室的不断完善。同时,我们要保证网络实验室具有高度的可管理性。网络实验室的研究课题很多,不同课题的网络需求也不尽相同,所以不仅实验室网络规划与设计要具备一定的灵活性,对于系统整体的管理也要具备灵活性和高效性,并且能对外部接入实施有效的安全措施。

三、高校计算机网络实验室规划设计的结构和特点

高校计算机网络实验室系统的规划通常包括四个实验分室,这些分室有着各自的不同功能和作用,它们之间相互联系、相互配合,共同保障着网络实验室的正常运行,具体结构如下:

一是计算机网络实验原理分室,它是网络实验室的基础构成。任何一门学科的发展都建立在理论基础的发展上,计算机专业也不利外,学生一定要扎实掌握和充分理解网络原理,在实践中运用原理。现在的科学技术的发展水平完全可以将计算机网络实验原理分室进行高度仿真,以达到帮助学生理解和接受具有学术难度的概念和范畴,完善学生自身的理论知识的体系。

二是计算机网络管理系统分室,它的目的是有效帮助学生在很短的时间内掌握好组建网络的高一级技术,从而能够提高网络管理的水平。我们可以采用软件仿真的方式,通过计算机模拟出一个电子工作台,并采用先进的测试仪器,这样能够满足了计算机实验室的设备配置要求,还能通过各种类型的实验对学生的各种能力进行有针对性的培养,提高学生的综合素质。

三是计算机网络实验故障诊断分析室。在网络实验室正常运行的过程中,难免出现各种各样的故障和问题,就有必要对故障进行诊断分析,以便组建新的网络系统,改造和提升现有的网络功能。网络故障诊断分析也是计算机网络实验室维护工作的重要环节,在其中我们可以进行交换机硬件故障的实验、服务器资源共享的故障实验等,以提高学生检测故障的能力,保证系统维护方面的工作得以顺利进行。

四是计算机网络实验室布线工程分室。内容包括对网络实验室总体方案的设计和施工等,可以采用网络虚拟技术对需要布线的各个数字建筑进行三维建模、使学生犹如置身于真实的环境中,这样可以充分锻炼学生设计方案能力、对介质的选择和传输能力、测试施工能力、对实验的组织鉴定验收能力等。

高校计算机网络实验室的组织机制包括计算机网络、服务器、仿真软件。通常采用用户登录机制,保障整个过程操作的合法性与安全性。用户被允许登录后可以采用两种形式进行网络实验室的实验工作。包括通过服务器运行仿真软件和用户自己下载仿真软件,二者各有千秋,可以根据实际情况来进行挑选。如果经常使用仿真软件的用户,可以下载一个仿真软件,使用起来比较方便快捷。

高校计算机网络实验室系统实质上是一个空间虚拟实验室,它只有逻辑和程序上的设置,没有具体的物理空间的限制,它让学生和教师完全摆脱了传统的实验室模式,不仅优化了计算机教学的过程,还提高了教学质量,同时也将教学活动和实验室活动的空间充分地延伸开来,不断提高着现代人的思想意识观念和科技水平的实力,也在一定程度上反应着现代高校教育管理理念,更反映着时展的最新科技动向。

四、总结

综上所述,对高校计算机网络实验室进行科学合理规划与建设,不仅能够有效改善教学环境与条件,同时能够有效提高教学的质量和水平,增强高校的科技研发能力,有利于为现代化建设输送高端科技人才。网络实验室建设的逐步完善是一项长久性课题,需要社会各界的支持和师生的共同努力。

参考文献

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[2]付雪峰,刘有珠,徐文飞,等.计算机网络实验教学探讨[J].南昌学院学报,2008.

[3]陈华.浅谈计算机网络实训中心建设方案的设计与实施[J].科技情报开发与经济,2007.

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