技工学校网络工程实验室组建研究
摘 要：学院综合一体化大楼正在建设中,学院准备组建一个网络工程实验室,来提高学生的计算机网络设置和攻防能力,为了提高实验室利用率，使学生在宿舍或家里实现远程实验操作，学院网络设备远程实验室的组建有着必然的趋势。本文分析了远程网络设备实验室的存在意义、实现原理及实验构成，规划了一个基于网络环境的远程网络设备实验室的搭建方案。
关键词：网络工程实验室 网络设置 自主学习
现今的中等职教育中，学生的动手和实践能力的培养越来越受到重视，计算机的实验教学也占据了职业教育的主导地位，学生的实验实践能力的培养是常规教学中的不可缺少的环节。由于网络工程实验室设备价格高昂，在教育部所管辖职业高中和大学中比较普遍。在职业院校中网络工程实验室的数量普遍较少，在本省技工院校中有网络工程实验室的只有两家。学海网(www.xuehai.net)网络工程实验室组建完成后，如何对实验室充分利用，学生在课余时间能否进行网络实验配置练习，就成了一个问题，因而提高实验室利用率，设法使学生在宿舍或家里实现远程的实训操作，成为了现今职业院校网络设备教学中急需解决的问题。
为了解决上述问题，网络工程实验室的组建有着必然的趋势。网络远程实验可由学生通过校园网或Internet直接进行远程的网络配置实验。网络工程远程实验室除了包含远程实验外,还应该能附带对学生自主学习提供一系列实验的相关帮助信息、实验背景介绍以及学校的共享资源库等信息。
目前国内外网络设备远程实验室主要分为两大类：一类是纯软件仿真形式的网络虚拟实验室。该实验室主要通过动画、文字等形式通过网络对实验仪器、实验内容、实验原理、实验步骤等进行演示，但这种实验室只是通过一些软件来模拟实验的情况，并不涉及到真实实验设备的配置，因此在学生的实践能力培养方面并没能起到很好地实际效果。另一类是直接操作远程实验的网络实验室，该实验室可以进行远程实验设备的互动控制。直接操作远程实验的网络实验室要比纯软件仿真形式的网络虚拟实验室更具有实用性。
1.远程网络工程实验室实现原理
远程网络工程实验室主要由五个部分组成，实验室网络设备与实验室服务器、校园网学生宿舍客户端、VPN服务器、学生家客户端、远端实验室客户端。
在校园网中，该实验室除了可以让学生在实验室做课程相关的试验外，还能通过网络让学生宿舍中的客户端进行自助实验和参考相关文档。与此同时，通过VPN服务以及Internet相结合，可以实现远端自主实验。
（1） 实验室网络设备与实验室服务器
神州数码网络工程实验室设备为例：该部分是实验室的核心部分，网络设备负责提供本地或远程的实验环境，而实验室服务器则负责对网络设备进行实验的管理与控制。在实验室服务器中，网络设备实验室综合管理平台用于对所有的实验室资源进行安排、协调和管理。无论是本地实验的管理，还是远程实验的开设，无论是对实验室设备的自动维护，还是对实验过程的监控、实验资料的管理，设备配置文件的自动捕获等功能都能够通过网络设备实验室综合管理平台来统一协调控制，从而做到实践教学的统一、高效、易操作。
（2） 校园网学生宿舍客户端
校园网学生宿舍客户端是用于在校学生在宿舍内进行远程网络设备实验时，通过IE进行交互操作。
（3） VPN服务器
VPN的英文全称是“Virtual Private Network”，能通过一个公用网络（通常是Internet）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。VPN服务器为不在同一校区的计算机实验室提供虚拟局域网连接服务，让不同校区的班级可以通过远程连接进行真实环境的实验。与此同时，VPN服务器还为身处家中的学生提供远程虚拟局域网服务，让学生在课后能拥有随时随地的实操练习机会。
（4） 学生家客户端
学生家客户端是用于学生在家里进行远程网络设备实验时，通过IE进行交互操作。
（5） 远端实验室客户端
远端实验室客户端是用于为不在同一校区的班级提供远程连接的终端环境。
2.远程网络设备实验室的实验构成
本远程网络设备实验室的设备和相应实验可以通过网络设备实验室综合管理平台进行资源的统一分配。学生在完成不同实验时，需要使用不同的设备，因此每个实验都会由设备的组合来完成，这里的设备组合就是通过网络设备实验室综合管理平台中的逻辑机架模板进行实验设备的加载。根据不同的时间段，将逻辑机架提供给需要使用的人员，就能使实验室的设备得到高效的共享。 学海网(www.xuehai.net)
学生自主学习需要完成的实验也较为丰富，根据高职学生的学习情况，主要分为了交换实验和路由实验两大部分。其中，交换实验部分包括了交换机的基本配置、快速生成树配置、跨交换机实现VLAN、交换机端口安全配置等十多个实验；路由实验部分包括了单臂路由的配置、OSPF单区域配置、基于时间的访问控制列表、利用NAT实现外网主机访问内网服务器等二十多个实验。
此外，网络工程实验室中的存储设备也包含了丰富的自主学习资源。
远程网络工程实验室为学生的学习和复习提供了便利，给学生提供了充分自主的网络设备实验资源，真正实现了在异地完成远程的实验过程。也能通过该远程网络设备实验室达到提高学生知识技能掌握程度和自主创新实验能力的目的。
参考文献：
[1] A Web-based linear-systems iLab，Viedma, G.; Dancy, I.J.; Lundberg, K.H;American Control Conference, 2005. Proceedings of the 2005，8-10 June 2005 Page(s):5139 - 5144 vol. 7
[2] 刘蕴红，高峰，王伟，刘诗聪. 网络实验室的构建及其在实验教学中的应用[J].微计算机信息，2009 25(6)学海网(www.xuehai.net)
