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1.1校企共建實(shí)訓(xùn)教材
職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)是技能型應(yīng)用人才。通過和企業(yè)合作可以加強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力,首先對企業(yè)進(jìn)行調(diào)查研究,針對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對人才的應(yīng)用需求,依照企業(yè)崗位所要求的職業(yè)技能,與企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)教材。要參照國家相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),改革課程項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)企業(yè)和學(xué)院共同編寫實(shí)訓(xùn)教材的方案[3]107-108。我們編寫的校本實(shí)訓(xùn)教材適合學(xué)生的水平和需求,不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且讓他們從實(shí)踐中提高了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用能力。
1.2搭建實(shí)訓(xùn)虛擬平臺
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程原理較多并且設(shè)置復(fù)雜,如果單純地使用裸機(jī)和真實(shí)設(shè)備來配置,不僅不能滿足需求,而且設(shè)備昂貴,易于損壞。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)結(jié)合企業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目,按照企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施流程來完成案例[4]25-27。實(shí)訓(xùn)中采用Windows Server、Linux和GNS3軟件和ASA防火墻等模擬路由器和防火墻,讓虛擬機(jī)和真實(shí)機(jī)橋接。該仿真平臺使教師教學(xué)方式靈活,學(xué)生不但易于理解和實(shí)現(xiàn),而且調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。使用虛擬機(jī)軟件VMware練習(xí)操作系統(tǒng)的安裝、設(shè)置和維護(hù),避免因?qū)W生的誤操作對系統(tǒng)造成損壞使實(shí)訓(xùn)終止。它能幫助學(xué)生順利地在計算機(jī)上安裝操作系統(tǒng),完成修改和設(shè)置而不影響真機(jī)的正常運(yùn)作。使用模擬軟件進(jìn)行路由器和交換機(jī)的配置,實(shí)現(xiàn)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,讓學(xué)生能夠在模擬軟件中體會到路由器、交換機(jī)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的具體應(yīng)用和配置,為以后的網(wǎng)絡(luò)安全管理工作奠定基礎(chǔ)。
1.3企業(yè)案例實(shí)訓(xùn)
案例實(shí)訓(xùn)是在實(shí)踐中學(xué)習(xí),將所學(xué)知識應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)中。通過對案例的學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握Windows Server、Linux操作系統(tǒng)的安裝、設(shè)置、維護(hù)和管理,學(xué)會橋架、管線、機(jī)柜和六大子系統(tǒng)的綜合布線,熟悉交換機(jī)、路由器、防火墻和無線AP等的配置管理。企業(yè)案例的選取來源于企業(yè),學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)的目標(biāo),采取小組討論選取組長、資料查閱記錄、流程實(shí)施和報告撰寫等形式完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。教師在施工現(xiàn)場有選擇地指導(dǎo),由小組長答辯,教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解答,最后評定實(shí)訓(xùn)成績。企業(yè)案例實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)技能。在項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中,從網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)建、操作系統(tǒng)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全配置到安全測試驗(yàn)證,一整套的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)下來,學(xué)生獲取工作中有用的知識,教學(xué)中做到知識訓(xùn)練與實(shí)際工程項(xiàng)目職業(yè)能力銜接,為職業(yè)院校提供新的實(shí)踐教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全技術(shù)內(nèi)容也是一個重要的實(shí)踐內(nèi)容,讓實(shí)踐教學(xué)充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特點(diǎn)。
1.4企業(yè)頂崗實(shí)訓(xùn)
1學(xué)生頂崗實(shí)訓(xùn)
首先完成章節(jié)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn),章節(jié)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)是小案例實(shí)訓(xùn),結(jié)合每一章節(jié)的具體內(nèi)容來實(shí)施。其首先使用模擬軟件來模擬,然后用虛擬機(jī)安裝相應(yīng)的軟件來實(shí)施網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)設(shè)置、交換機(jī)、路由器和防火墻安全案例。對于Windows Server的高級設(shè)置和維護(hù)、Linux的安全管理、ACL配置、NAT和防火墻等技術(shù),講解時要精講,項(xiàng)目案例實(shí)訓(xùn)時要精練。其次完成綜合項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。綜合實(shí)訓(xùn)是在本課程全部完成后進(jìn)行,根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際需求搭建安全和便于管理的網(wǎng)絡(luò)。模擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,組建企業(yè)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)搭建、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的技能訓(xùn)練。通過項(xiàng)目綜合實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠根據(jù)企業(yè)辦公環(huán)境、需要的信息點(diǎn)數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D進(jìn)行綜合布線,安裝和設(shè)置操作系統(tǒng),配置交換機(jī)、路由器和防火墻安全設(shè)備,使用管理軟件監(jiān)控企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài),并采取安全技術(shù)保證企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全,使其正常運(yùn)作。最后是頂崗實(shí)訓(xùn),安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)訓(xùn),切實(shí)感受真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全隱患,掌握網(wǎng)絡(luò)操作技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù),提高處理網(wǎng)絡(luò)故障的實(shí)際能力。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的成績考核方式要靈活,將企業(yè)和學(xué)校雙方結(jié)合,給學(xué)生以中肯的評價,以能力為主,為學(xué)生就業(yè)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
2教師頂崗實(shí)訓(xùn)
深入企業(yè)第一線,了解企業(yè)網(wǎng)絡(luò)所需要的工作崗位和技術(shù)能力,全面跟蹤學(xué)習(xí)綜合布線、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用操作、網(wǎng)絡(luò)安全管理和網(wǎng)絡(luò)云計算服務(wù)等方面的技術(shù)崗位;然后反饋到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐改革中,更新校企共建實(shí)訓(xùn)教材,將企業(yè)中的新知識、新技術(shù)和新的管理理念引入,做好與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的良好溝通,豐富實(shí)訓(xùn)教材內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:校園網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)安全
中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2012)17-4069-05
Discuss of the Campus Network Schematic Design for the Western Vocational Technology College
BAI Yong-xiang1,2, WANG Zhong-yin1
(1.Department Mechanical and Electrical Engineering of Weinan Vocational Technology College, Weinan 71400,China;2. Schools of Information Technology Northwest University, Xi’an 710069,China)
Abstract: Based on actual situation of the west vocational technology college, Analysis the campus network development present situation of the west vocational technology college , and based on the recent development of computer network technology and trends. In order to meet the practical application of vocational technology college , puts forward a suitable campus network system design scheme for the west vocational and technology college.
Key words: campus network; network structure; network security
1校園網(wǎng)現(xiàn)狀及需求分析
1.1校園網(wǎng)現(xiàn)狀
高等職業(yè)教育已占中國高等教育“半壁江山”。教育部出臺的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出要大力發(fā)展高等職業(yè)教育,當(dāng)今,校園計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為學(xué)校辦學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施和必備條件,校園網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)直接影響學(xué)校的管理和教學(xué)質(zhì)量,高職院校信息化、數(shù)字化成為學(xué)校辦學(xué)水平高低的重要標(biāo)志。目前,大多數(shù)高職學(xué)院成立不久或者是以前的中專學(xué)校合并升格而成的,所以校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施非常落后,不能適應(yīng)學(xué)院正常的教學(xué)及管理。集中表現(xiàn)為:1)設(shè)備陳舊落后,不能使用;2)主干網(wǎng)速度為10M/100M;3)合并后的各個校區(qū)各自獨(dú)立,沒有整體規(guī)劃;4)經(jīng)費(fèi)困難,無力購買先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;5)校園網(wǎng)應(yīng)用范圍有限。為了進(jìn)一步推動高職院校信息化建設(shè),加強(qiáng)學(xué)院內(nèi)涵建設(shè),深化教學(xué)管理和改革,提升和優(yōu)化校園網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用范圍與層次,為學(xué)生創(chuàng)造一個更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,必需對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級改造或者重新設(shè)計。一般的高職學(xué)院包括行政辦公樓、教學(xué)區(qū)、圖書館、運(yùn)動區(qū)、學(xué)生宿舍、實(shí)訓(xùn)區(qū)、后勤管理區(qū)等。新校區(qū)的校舍建筑和環(huán)境都比較優(yōu)美,同時還要配置先進(jìn)的智能化教學(xué)設(shè)施,以滿足學(xué)院可持續(xù)的發(fā)展,適應(yīng)信息化時代和教學(xué)改革的要求,適應(yīng)21世紀(jì)國家級示范高職學(xué)院的現(xiàn)代化教學(xué)要求。
1.2需求分析
近年來,高職學(xué)院的教學(xué)和管理工作迅速地朝著計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)庫化、電子化方向發(fā)展。校園網(wǎng)的先進(jìn)與否已經(jīng)成為衡量一所學(xué)院發(fā)展的重要標(biāo)志。形象化、交互性的教學(xué)以及海量的教學(xué)資源,使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在學(xué)校管理和輔助教學(xué)、科研活動中顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢,高效的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)勢在必行。
校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它不僅要滿足目前的目標(biāo)要求,而且還要考慮以后的升級和改造,在設(shè)計和建設(shè)校園網(wǎng)時,需求分析是一項(xiàng)非常重要的工作。校園網(wǎng)需求分析一般包括業(yè)務(wù)需求、管理需求、應(yīng)用需求、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)據(jù)需求和安全需求等。需求分析主要包括需求調(diào)研和編寫需求說明書兩個部分,這個階段最好由網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員和學(xué)校各部門負(fù)責(zé)人共同參與,重點(diǎn)是各部門對應(yīng)用軟件的要求。
2校園網(wǎng)設(shè)計技術(shù)原則
校園網(wǎng)的設(shè)計是否合理,對校園網(wǎng)以后的發(fā)展和效益有著極為重要的作用,根據(jù)西部高職院校的實(shí)際情況,在進(jìn)行校園網(wǎng)設(shè)計時應(yīng)遵循“整體規(guī)劃,分步實(shí)施”的方針,力求滿足實(shí)用性、可靠性、先進(jìn)性和可擴(kuò)展性等。
1)實(shí)用性:充分發(fā)揮現(xiàn)的設(shè)備的效益,保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能完善、界面友好和兼容性強(qiáng),能夠最大限度地滿足學(xué)校的教學(xué)與管理要求,真真正正地為教學(xué)與管理服務(wù)。
2)可靠性:系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行,為了達(dá)到這一目的,關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)有冗余。
3)先進(jìn)性:具有超前意識和先進(jìn)的設(shè)計思想,采用當(dāng)今國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和成熟的軟硬件技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠最大限度地適應(yīng)今后技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。
4)可擴(kuò)展性:在進(jìn)行方案設(shè)計時,力求做到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)清晰、合理并具有擴(kuò)展能性;硬件配置應(yīng)當(dāng)先進(jìn)、可靠,滿足網(wǎng)絡(luò)及軟件運(yùn)行,為以后的發(fā)展與技術(shù)更新做好預(yù)留空間。
5)經(jīng)濟(jì)性:大多數(shù)高職學(xué)院以前都建有校園網(wǎng),因此應(yīng)該充分考慮使用原有設(shè)備,以保護(hù)以前的投資。
6)管理與維護(hù)方便:校園網(wǎng)建成之后,管理與維護(hù)成為一個非常重要的工作,管理方便、維護(hù)簡單的網(wǎng)絡(luò)十分必要。
3校園網(wǎng)設(shè)計方案
3.1邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、信息交換量、投資及未來的發(fā)展等因素。作為高職學(xué)院的校園網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目標(biāo)是千兆主干網(wǎng),1000M交換、100M到桌面,并在一些數(shù)據(jù)量較大的重要場所預(yù)留千兆網(wǎng)接口,以便將來直接接入校園網(wǎng)主干交換機(jī)。千兆帶寬可以保證服務(wù)器與主干交換機(jī)之間、主干交換機(jī)與各子網(wǎng)交換機(jī)之間信息流的暢通無阻。
目前,校園網(wǎng)系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可分為核心層、匯聚層和接入層;從功能上可分為校園網(wǎng)中心、教學(xué)子網(wǎng)、辦公子網(wǎng)、圖書館子網(wǎng)、宿舍區(qū)子網(wǎng)、實(shí)訓(xùn)區(qū)子網(wǎng)等。分層思想使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計結(jié)構(gòu)化,網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)方簡便可行。
下面是層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖:
圖1校園網(wǎng)層次型結(jié)構(gòu)示意圖
核心層負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)各匯聚結(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)及完成高速的數(shù)據(jù)傳輸、交換、轉(zhuǎn)發(fā)是校園網(wǎng)的主干,如果經(jīng)費(fèi)充足,最好采用冗余組件,即使一個核心交換出故障,也不會使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓,同時當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量很大時,還起到負(fù)載平衡的作用。
匯聚層是網(wǎng)絡(luò)的核心層和接入層之間的連接點(diǎn)。匯聚層可以進(jìn)行安全性控制、VLAN設(shè)置等配置??梢允褂孟盗薪粨Q機(jī)。
接入層交換機(jī)為終端用戶提供局域網(wǎng)段訪問能力,接入層交換機(jī)上接匯聚層交換機(jī),滿足用戶接入整個校園網(wǎng)的需求。可以采用系列。
校園網(wǎng)可以接入Internet和CERNET雙網(wǎng)絡(luò),可以使用Cisco、銳捷、華為等系列路由器,以便提供語音、數(shù)據(jù)集成、VPN、MPLS等功能。
在綜合布線方面,主干網(wǎng)采用千兆光纖連接,核心交換機(jī)與匯聚交換機(jī)之間以1000M連接,匯聚交換機(jī)與接入交換機(jī)之間以100M到桌面。
3.1.1核心層設(shè)計
核心層是校園網(wǎng)的主干。它負(fù)責(zé)傳輸整個校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)流,該層處理的數(shù)據(jù)流比其它層要大得多,主要完成網(wǎng)絡(luò)各匯聚節(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)、傳輸、路由分發(fā)等,所以核心層配置在選型方面要盡可能的高,資金相對寬裕的可以選擇Cisco主品,對于西部一些資金較困難的學(xué)校,可以選擇性價比較高的華為-3COM產(chǎn)品。目前,核心層交換機(jī)一般選擇1000M三層交換機(jī),下連1000M匯聚層交換機(jī)。核心層結(jié)構(gòu)設(shè)計如下:
圖2核心層結(jié)構(gòu)設(shè)計
核心層應(yīng)該具有:高可靠性和冗余性,目前,在一校園網(wǎng)設(shè)計中,使用又雙核心交換機(jī),一方面提高了可靠性,另一方面當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量很大時,還可以起到負(fù)載平衡作用。同時核心層還應(yīng)具有完善的QoS功能和安全機(jī)制,并且支持VLAN功能。在核心層中,應(yīng)該采用高帶寬的千兆級交換機(jī),如神州數(shù)碼D-Link DES-6000系列高端交換機(jī),充當(dāng)核心層設(shè)備。因?yàn)楹诵膶邮蔷W(wǎng)絡(luò)的樞紐部分,網(wǎng)絡(luò)流量最大,因此需要提供高帶寬。
3.1.2匯聚層設(shè)計
匯聚層是核心層和接入層的橋梁,對下層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚,對上層通過高速接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵慕粨Q機(jī),設(shè)計匯聚層時,要充分考慮到以下幾點(diǎn):有足夠的帶寬、支持三層交換、實(shí)用方便面的網(wǎng)絡(luò)管理。在匯聚層中,應(yīng)該采用支持三層交換和虛擬局域網(wǎng)的交換機(jī),如神州數(shù)碼D-Link LRS-6706G交換機(jī)、全向QS-532V交換機(jī)等,以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)隔離和分段的目的,結(jié)構(gòu)設(shè)計如下:
圖3匯聚層設(shè)計
3.1.3接入層設(shè)計
接入層是連接匯聚層與最終用戶的節(jié)點(diǎn),接入層的特征是交換式或共享帶寬式局域網(wǎng),,在接入層中,減少同一以太網(wǎng)段上的用戶計算機(jī)的數(shù)量能夠向工作組提供高速帶寬。在該層交換機(jī)選型方面,可以選擇不支持VLAN和三層交換的工作組級交換機(jī),如神州數(shù)碼D-Link DES-1226交換機(jī)、全向QS-532交換機(jī)等。
圖4接入層設(shè)計
3.2整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
對于校園網(wǎng)主干網(wǎng),目前流行的有FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)、ATM(異步傳輸模式)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)。校園網(wǎng)使用以太網(wǎng)的交換式局域網(wǎng)作為校園網(wǎng)的主干網(wǎng)是一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方案,一臺局域網(wǎng)交換機(jī)可完成多個端口間的幀交換,且可提供比通常的HUB和網(wǎng)橋高得多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。鑒于千兆以太網(wǎng)具有的優(yōu)點(diǎn),給合本院的實(shí)際情況,從實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性考慮,此方案采用千兆以太網(wǎng)作為校園網(wǎng)的核心網(wǎng)段。
在此次校園網(wǎng)的設(shè)計中,我們采用層次化模型來設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所謂“層次化”模型,就是將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計分成幾個層次,每個層次著重于某些特定的功能,這樣就能夠使一個復(fù)雜的大問題變成許多簡單的小問題。層次模型既能夠應(yīng)用于局域網(wǎng)的設(shè)計,也能夠應(yīng)用于廣域網(wǎng)的設(shè)計。在大型校園網(wǎng)設(shè)計中,使用層次化模型節(jié)省成本、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰、易于擴(kuò)展、易于排錯。
層次化模型是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思想的體現(xiàn),聽起來挺抽象,在資金不充足的情況下,可以采用一些國產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用神州數(shù)碼D-Link LS-5608G交換機(jī)作為核心層設(shè)備。LS-5608G是一款8插槽機(jī)箱式主干交換機(jī),可以支持多種距離的光纖連接。匯聚層交換機(jī)采用神州數(shù)碼D-Link LS-5625,LS-5625具有24個10/100M Base-TX端口和1個擴(kuò)展插槽,各配置1個1口千兆多模光纖模塊MS-5103,通過千兆光纖與主干相連。接入層交換機(jī)采用神州數(shù)碼D-Link DES-1016R及DES-1024R若干臺,為終端用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入。但是核心層、匯聚層、接入層這種層次化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模型,適合于具有上千臺工作站的大中型校園網(wǎng)的設(shè)計,如果是只有幾百臺計算機(jī)的中小型網(wǎng)絡(luò),可以采用將核心層和分布層合二為一的方法。圖5是一個整體拓?fù)鋱D。
4校園網(wǎng)軟件設(shè)計
4.1路由器設(shè)計
常見路由器協(xié)議有OSPF和EIGRP,后者主要針對Cisco的產(chǎn)品,所以在校園網(wǎng)中主要采用OSPF協(xié)議。整個校園網(wǎng)劃分為三個層次:核心層、匯聚層及接入層,核心層和匯聚層交換機(jī)使用OSPF路由協(xié)議。為了提高安全性,在OSPF路由域內(nèi)配置認(rèn)證,防止路由欺騙,一般采用較好的SHA-1。目前,多數(shù)高職院校都是由以前的幾所學(xué)校合并或升格建立的,校區(qū)比較多,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大,管理比較困難,所以可以考慮采用BGP4等路由協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)MPLS VPN,建議采用MP-BGP作為ISP的PE設(shè)備之間的路由協(xié)議,用來在ISP的骨干網(wǎng)中分布VPN的路由信息。
4.2 IP和VLAN規(guī)劃設(shè)計
IP地址分配的合理性對校園網(wǎng)的可用性、穩(wěn)定性及有效性有著非常重要的影響。在校園網(wǎng)的建設(shè)中,需要充分考慮IP地址的合理需要,由于IP地址在初期設(shè)置方面的缺陷,已經(jīng)不能滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求,專家們研究出了很多種解決辦法,比如劃分VLAN、NAT、策略路由技術(shù)等。大部分學(xué)校獲得的公共IP地址數(shù)量較少,教育網(wǎng)IP、公網(wǎng)IP采用NAT的方式接入教育網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng),私有IP地址在校園網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用逐漸普遍。建議小型校園網(wǎng)私有IP地址使用地址空間小的192.168.0.0/16,中大型校園網(wǎng),如三層結(jié)構(gòu)的校園網(wǎng)上網(wǎng)人數(shù)多、設(shè)備數(shù)量多、網(wǎng)絡(luò)后期建議采用地址空間大的10.0.0.0/8。校園網(wǎng)IP地址可分為用戶IP、設(shè)備管理IP、設(shè)備互聯(lián)IP、NAT地址池IP。雖然這些方法解決了目前IP地址資源有限的問題,但從長遠(yuǎn)來說使用IPV6是最徹底的解決辦法,只是目前實(shí)現(xiàn)起來需要一個過程。
此次方案的設(shè)計,我們決定采用一個內(nèi)部私有A類地址(10.0.0.0)對校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編址。由于從方案本身的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D采用了典型的層次化設(shè)計,所以對IP地址的編址設(shè)計也應(yīng)采取層次化的設(shè)計來完成,并采用VLSM來拓展有限的IP地址。表1 IP地址分配表網(wǎng)段描述所需的IP地址數(shù)
表1骨干核心層鏈路
下面列舉幾個區(qū)域的VLAN和IP地址設(shè)計:
(1)教學(xué)區(qū)
學(xué)生人數(shù)為64人,根據(jù)8人為一個項(xiàng)目組原則。該區(qū)域的VLAN信息和IP地址規(guī)劃為:從VLAN 10~VLAN 80, IP地址段設(shè)定192.168.10.x/24~192.168.80.x/24,網(wǎng)關(guān)地址在核心交換機(jī)上。
(2)實(shí)訓(xùn)區(qū)
實(shí)訓(xùn)上課學(xué)生50人,8-10人為一項(xiàng)目組,該區(qū)域的VLAN信息和IP地址規(guī)劃為:從VLAN 90~VLAN 130, IP地址段設(shè)定192.168.90.x/24~192.168.130.x/24,網(wǎng)關(guān)地址在核心交換機(jī)上。
(3)其他設(shè)備和IP地址
管理員地址,教育管理軟件TMS系統(tǒng)和相關(guān)軟件等服務(wù)器,使用VLAN5~VLAN9之間IP地址如表2所示。
4.3網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計
校園網(wǎng)絡(luò)建成后,為保證整個網(wǎng)絡(luò)正常地運(yùn)行,防止計算機(jī)病毒對網(wǎng)絡(luò)的侵害及“黑客”入侵就變得特別重要。主要表現(xiàn)在以下幾方面:身份認(rèn)證、訪問授權(quán)、數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)完整、審計記錄、防病毒入侵。
網(wǎng)絡(luò)安全是有層次的,在不同層次安全的著重點(diǎn)也不同,大致歸納起來可將網(wǎng)絡(luò)安全劃分成兩個層次:網(wǎng)絡(luò)層安全和應(yīng)用層安全。因此,可以選用防火墻家族中的專用防火墻設(shè)施,防火墻要能提供強(qiáng)大的安全,且不影響網(wǎng)絡(luò)性能。對外部世界完全隱藏了內(nèi)部網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),通過防火墻可以建立使用IPsec標(biāo)準(zhǔn)的虛擬專網(wǎng)VPN連接,防火墻加強(qiáng)了內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)鏈路和Internet之間的安全訪問。如果條件許可,還可以考慮使用入侵檢測防御系統(tǒng)(IDP)
5多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)計
圖6多校區(qū)雙網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)計
目前,大多數(shù)高職學(xué)院都是在幾所學(xué)校合并的基礎(chǔ)上建立的,由多個校區(qū)組成。為了節(jié)約資金,在保留以前各校區(qū)投資的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級非常重要。部分校園網(wǎng)在早期的建設(shè)中由于成本的原因并未在設(shè)計中考慮冗余問題,而在優(yōu)化工作中則需從網(wǎng)絡(luò)鏈路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兩方面著手。冗余設(shè)計可以貫穿整個層次化結(jié)構(gòu),每個冗余設(shè)計都有針對性,可以選擇其中一部分或幾部分應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)中以針對重要的應(yīng)用。如果網(wǎng)絡(luò)中某條路徑失效時,冗余鏈路可以提供另一條物理路徑??梢圆捎面溌肪酆蠈?shí)現(xiàn)端口級冗余,以克服某個端口或線路引起的故障。也可以采用生成樹提供設(shè)備級的冗余連接。而且,我們在設(shè)計中可以提供不同物理方向的雙歸屬、雙路由保護(hù)。
當(dāng)前,校園網(wǎng)上業(yè)務(wù)量的發(fā)展都超出了過去最樂觀的估計,上網(wǎng)熱潮風(fēng)起云涌,新的應(yīng)用層出不窮,即使按照目前最優(yōu)配置建設(shè)的網(wǎng)絡(luò),也很快會感到速度不夠。尤其是各個網(wǎng)絡(luò)的核心部分,其數(shù)據(jù)流量和計算強(qiáng)度非常之大,使得單一設(shè)備根本無法滿足。而負(fù)載均衡建立是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上,提供了一種廉價有效的方法擴(kuò)展服務(wù)器帶寬和增加吞吐量,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力,提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。它主要解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題、服務(wù)就近提供、實(shí)現(xiàn)地理位置無關(guān)性、為用戶提供更好的訪問質(zhì)量,提高服務(wù)器響應(yīng)速度、提高服務(wù)器及其他資源的利用效率、避免了網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵部位出現(xiàn)單點(diǎn)失效。
6總結(jié)
通過對具有8000人規(guī)模的高職類專業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,在保證網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的前提下,本著嚴(yán)謹(jǐn)、慎重的態(tài)度,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選擇、系統(tǒng)應(yīng)用、技術(shù)服務(wù)和實(shí)施過程等方面綜合進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計,使該系統(tǒng)真正成為符合西部高職學(xué)院的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并對多校區(qū)網(wǎng)絡(luò)的改造和擴(kuò)容進(jìn)行技術(shù)探討,有針對性地對學(xué)院網(wǎng)絡(luò)改造和擴(kuò)容過程中安全性、可實(shí)施性方面進(jìn)行了思考。
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傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)課教學(xué)一般采用“以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以自主設(shè)計為主導(dǎo)、以答辯為驗(yàn)證手段”的項(xiàng)目管理思想,結(jié)合目前已有的實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生動手能力一定數(shù)量的項(xiàng)目選題,由學(xué)生根據(jù)選題要求完成“需求分析”“邏輯設(shè)計”和“測試與驗(yàn)證”等實(shí)訓(xùn)任務(wù),最后提交實(shí)訓(xùn)報告[5-6]。新的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案增加了“仿真設(shè)計分析”和“優(yōu)化與調(diào)整”兩個關(guān)鍵步驟,如圖1所示,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中對仿真結(jié)果進(jìn)行分析和比較,對邏輯設(shè)計結(jié)果進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)和提高,直到實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案,重視了工程思維能力訓(xùn)練。圖1基于項(xiàng)目仿真的實(shí)訓(xùn)教學(xué)流程1)任務(wù)。實(shí)訓(xùn)課程開始前,教師將選題資料給學(xué)生。選題資料包括項(xiàng)目需求描述、初次仿真包、設(shè)計思考題和項(xiàng)目報告書模板等[7]。每3位學(xué)生分為一組,每組選題都不一樣,學(xué)生需要在1周實(shí)訓(xùn)時間內(nèi)完成需求分析、邏輯設(shè)計、仿真設(shè)計分析、測試與驗(yàn)證等項(xiàng)目。仿真實(shí)驗(yàn)完成配置和測試任務(wù)后,組內(nèi)開展仿真結(jié)果分析,完成思考題。最后,每位學(xué)生提交一份符合基本標(biāo)書規(guī)范的實(shí)訓(xùn)報告,特別優(yōu)秀的學(xué)生還被要求答辯,將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)介紹給其他學(xué)生,答辯順利可以獲得小禮品。2)需求分析。需求分析工作留給學(xué)生自行完成,時間為一天,上午搜集資料,下午整理資料,填寫需求采集表。3)邏輯設(shè)計。在邏輯設(shè)計階段,學(xué)生要使用Visio2003繪制出詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,使用PacketTracer等仿真軟件畫出實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,或在教師提供的初次設(shè)計圖上加以修改。4)仿真設(shè)計分析。有些仿真實(shí)訓(xùn)任務(wù)難度較小,要求所有學(xué)生必須完成;有些難度較大,屬于選做型,通常挑選少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生完成,并給予一定平時成績獎勵。選做題目一旦順利完成,必須參與答辯。(1)初次仿真包設(shè)計:為了降低學(xué)生完成仿真任務(wù)的難度,同時也讓學(xué)生對項(xiàng)目的邏輯設(shè)計結(jié)果有一個初步認(rèn)識,我們?yōu)閷W(xué)生提供了能夠直接測試和運(yùn)行的初次仿真包。學(xué)生在動手實(shí)驗(yàn)前先觀察初次仿真包的運(yùn)行情況,對一些指標(biāo)作出合理分析。(2)二次仿真設(shè)計:二次仿真設(shè)計是指學(xué)生在教師提供的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和初次仿真包的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求進(jìn)行獨(dú)立思考,完成最終的仿真設(shè)計任務(wù)。這一步任務(wù)的成功與否取決于學(xué)生的主動性和實(shí)驗(yàn)思考題的引導(dǎo)。例如,“多層交換設(shè)計”項(xiàng)目中,VLAN路由的問題復(fù)雜性有3個層次:單交換機(jī)不同VLAN如何路由、多交換機(jī)同一VLAN如何路由、多交換機(jī)不同VLAN如何路由,通過思考題逐步引導(dǎo)學(xué)生完成這3個層次的仿真設(shè)計。再例如“WLAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)計”中,CiscoAP和LinksysWRT300N配置方法大同小異,但AP通常用作集中器和橋接器用,而WRT300N則是一個寬帶路由器,通過思考題也可以引導(dǎo)學(xué)生深入理解這兩類無線設(shè)備的用途差別。5)測試與驗(yàn)證。測試與驗(yàn)證針對不同仿真任務(wù)有所不同,有些任務(wù)需要進(jìn)行連通性測試,有些任務(wù)需要對路由協(xié)議性能進(jìn)行測試,有些任務(wù)則需要對時延、吞吐量、丟包率等進(jìn)行QoS測試。6)優(yōu)化與調(diào)整。學(xué)生完成仿真任務(wù)測試后,如果發(fā)現(xiàn)問題或有新的想法,可以在指導(dǎo)教師的幫助下進(jìn)行新的設(shè)計。優(yōu)化與調(diào)整是通過精心設(shè)計的思考題來激發(fā)的,是鍛煉學(xué)生思維能力的關(guān)鍵步驟。
2實(shí)訓(xùn)效果分析
筆者嘗試仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法5年有余,近年來通過總結(jié)和整理,將主要教學(xué)內(nèi)容編寫成教材并出版,得到國內(nèi)同仁廣泛支持。實(shí)際教學(xué)效果也比較大,往屆學(xué)生中有2人在畢業(yè)3年內(nèi)通過CCIE認(rèn)證,有5人通過CCNP認(rèn)證。2012年取得H3C網(wǎng)絡(luò)大賽湖北省賽區(qū)本科組第5名(三等獎),Cisco網(wǎng)絡(luò)大省級一等獎2人。以2013年教學(xué)情況為例,我們對42人的??瓢嗉壗y(tǒng)計了前6個任務(wù)的完成情況,對一個27人的本科班級統(tǒng)計了后6個任務(wù)的完成情況,實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果分析如表1所示。其中一般難度任務(wù)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成情況較好,基本上所有學(xué)生都能順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù);而較難級別任務(wù)選題學(xué)生數(shù)不多,且完成率低于選題學(xué)生的50%;最后一個“無線網(wǎng)絡(luò)仿真與分析”項(xiàng)目始終無人選擇。
【論文摘 要】在網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天,“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程在中職計算機(jī)教育中已屬于基礎(chǔ)實(shí)踐課程之一,但由于教材的編寫、學(xué)生的個體差異、學(xué)校的教學(xué)模式等因素導(dǎo)致該課程成了一門較為空洞的理論課。本文根據(jù)筆者的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價四個基本方面探討了在該門課程教學(xué)上的一些做法,使學(xué)生在學(xué)完該課程后,能夠真正地感覺到這門課程的價值。
一 引言
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程目前在各個高校計算機(jī)專業(yè)中已成為核心課程之一,甚至有部分高校已將“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”設(shè)置為獨(dú)立的專業(yè),該課程的研究和建設(shè)在高校中已日趨成熟。但該課程建設(shè)在中等職業(yè)教育中仍出現(xiàn)起步較晚、層次不一的局面。不同職業(yè)學(xué)校的信息技術(shù)專業(yè)對該課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和重視程度都有不同的理解,教學(xué)中遇到了教學(xué)目標(biāo)單一、理論知識枯燥、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難以操作等問題。
學(xué)生對該課程的教學(xué)效果的普遍反映是只學(xué)了一大堆網(wǎng)絡(luò)名詞、概念和結(jié)構(gòu)圖,有些學(xué)生懷著極大的興趣學(xué)習(xí)這門學(xué)科,但是幾節(jié)課下來,興趣已所剩無幾了。一學(xué)年總結(jié)下來,理論和實(shí)踐方面好像都沒學(xué)到什么東西。水平仍然停留在只會使用ie瀏覽器、“上網(wǎng)”和“聊天”階段。
以上這些問題均暴露了中職學(xué)校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)問題。因此,只有憑借在教學(xué)中不斷地探索,對學(xué)科教學(xué)改革的不斷修正來彌補(bǔ)教學(xué)中理念、手段和實(shí)施條件等方面的不足。本文結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評價方面分別闡述對該課程的實(shí)踐與思考。
二 “計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實(shí)踐與思考
1.教學(xué)目標(biāo)方面
中職“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的總體教學(xué)目標(biāo)是有效地培養(yǎng)學(xué)生必須的技能(組建簡單網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)),同時也讓學(xué)生具有一定的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理理論知識,以利于他們以后的知識更新。
根據(jù)中職學(xué)生的特點(diǎn),以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和對該課程的正確認(rèn)識為主線,在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行有針對性的取舍,通過可操作性的實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過討論式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動式等教學(xué)手段來調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。
2.教學(xué)內(nèi)容方面
如今,各個中職學(xué)校所使用的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)》教材都大同小異,教材中先理論、后實(shí)訓(xùn),教材的開始就是眾多的網(wǎng)絡(luò)名詞、概念、定義、原理等一些抽象的東西,學(xué)生從一開始接觸到這些名詞時就有點(diǎn)懵懵懂懂的,興趣自然提不上來。
因此,從教材內(nèi)容上,教師在教學(xué)初可根據(jù)職業(yè)學(xué)校學(xué)生的特點(diǎn),將教材內(nèi)容進(jìn)行重新編排,從行業(yè)需要或?qū)W生需求的實(shí)際出發(fā),增加和刪減一部分內(nèi)容,并且選取一部分主線內(nèi)容作為學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的切入點(diǎn)和學(xué)習(xí)重點(diǎn),選取一部分非主線內(nèi)容用于增加學(xué)生的探究性和自主學(xué)習(xí)性。專業(yè)重心上,理論教學(xué)隨時穿插于實(shí)訓(xùn)內(nèi)容中。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),單純的理論講解給學(xué)生的理解和記憶都帶來了較大難度,因此,實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不能滯后于理論講解,條件允許的情況下,更應(yīng)將理論內(nèi)容穿插在實(shí)訓(xùn)部分中,以實(shí)訓(xùn)操作中遇到的現(xiàn)象映射出相關(guān)原理。分層教學(xué)上,充分引導(dǎo)和輔導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),根據(jù)學(xué)生的能力水平和興趣愛好,幫助不同的學(xué)生建立起自己的學(xué)習(xí)方向。比如,引導(dǎo)對網(wǎng)絡(luò)組建方面感興趣的學(xué)生學(xué)習(xí)組網(wǎng)技術(shù)方面的知識,推薦對windows網(wǎng)絡(luò)管理感興趣的學(xué)生研究活動目錄設(shè)計和windows域管理。對服務(wù)器管理感興趣的學(xué)生從配置使用ftp、serv-u服務(wù)器等方面進(jìn)行指導(dǎo)。
3.教學(xué)方法方面
根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容的安排,可把課堂模式分為理論課和實(shí)訓(xùn)課,兩者是相輔相成、相互穿插的,但是一堂課的重心在理論還是在實(shí)踐,這需要教師去權(quán)衡比較。想讓學(xué)生學(xué)會如何做水晶頭,如何組建一個小型的對等網(wǎng)等相關(guān)技能,就必須要讓學(xué)生親自動手實(shí)訓(xùn)(實(shí)訓(xùn)包括實(shí)地實(shí)訓(xùn)和模擬實(shí)訓(xùn));要想讓學(xué)生具有一定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識,并能夠?qū)⑦@些理論和原理相互結(jié)合、相互貫通,知識鏈一環(huán)套一環(huán),那就需要教師進(jìn)行理論講授。
第一,理論課模式。(1)通過實(shí)物展示和現(xiàn)場操作驗(yàn)證理論,加深對概念的理解和印象。實(shí)物展示和現(xiàn)場操作的形式可以多種多樣,比如在給學(xué)生講解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概念時,可以結(jié)合本學(xué)校校園網(wǎng)的拓?fù)鋱D和一些實(shí)物照片,來闡述為什么會有各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不同的機(jī)構(gòu)中的優(yōu)缺點(diǎn)等。(2)巧妙設(shè)計疑問和思考,讓學(xué)生帶著疑問有目的地聽講。帶著問題去了解一個知識點(diǎn),更加激發(fā)起學(xué)生的內(nèi)在求知欲。比如,在講數(shù)據(jù)鏈路層的功能與作用時,就帶著這樣一種疑問開始整節(jié)課:“機(jī)器a向機(jī)器b發(fā)送數(shù)據(jù),一般程序就是a把數(shù)據(jù)發(fā)到線路上,然后b收到后就把數(shù)據(jù)取下來,但是,中間環(huán)節(jié)可能會出錯,通信線路可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失等問題,因此,數(shù)據(jù)鏈路層就必須提供一些解決辦法,哪些解決辦法?”。這樣,引發(fā)學(xué)生的思考,帶著這些問題進(jìn)入整節(jié)課程,而檢驗(yàn)這節(jié)課的最終效果也就是學(xué)生是否能夠解決這個問題。(3)善于使用課件和模擬軟件,特別是帶有演示效果的課件或模擬軟件。制作課件的目的是為了能夠?qū)⒁恍├碚摰臇|西更直觀的表現(xiàn)出來,是在沒有實(shí)物的基礎(chǔ)下而采用的一種演示方式,但是,課件的展示并不是單純地將文字內(nèi)容演示出來,而更多的應(yīng)該是產(chǎn)生出一種動畫性質(zhì)。比如,在講交換機(jī)的工作原理的時,可以采用cisco packet tracer模擬軟件,模擬出交換機(jī)的工作原理,直觀地演示出交換機(jī)中mac地址表的形成過程以及與各個節(jié)點(diǎn)之間的信息交換過程。(4)理論內(nèi)容需循序漸進(jìn)、由淺入深。理論知識的教授需要循序漸進(jìn),前面知識點(diǎn)的內(nèi)容不掌握,后期知識點(diǎn)就難以與之形成一個串聯(lián),但是從結(jié)合中職學(xué)校學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本信息素養(yǎng)來看,對一些抽象的知識點(diǎn),比如數(shù)據(jù)通信原理、廣域網(wǎng)技術(shù)等,這些知識點(diǎn)對中職學(xué)生掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本技能沒有什么影響或者影響不大,可以留到后期給學(xué)生簡單地講授,或結(jié)合一些考證的需要、考證的試題給學(xué)生講授這類型的知識,效果會更好。這樣保證了學(xué)生掌握基本技能的首要任務(wù)的同時,也達(dá)到了提高的目的。
第二,實(shí)訓(xùn)課模式。(1)合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,密切聯(lián)系生活實(shí)際,突出實(shí)用部分。日常生活中涉及的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例和任務(wù)更能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問題的興趣,根據(jù)中職學(xué)生的崗位能力和培養(yǎng)目標(biāo),把組件網(wǎng)絡(luò)和管理企業(yè)局域網(wǎng),基本的雙絞線制作、網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等器材的安裝、設(shè)置和使用,windows nt服務(wù)器、ftp服務(wù)器、郵件服務(wù)器等的安裝和使用等作為實(shí)訓(xùn)課的重點(diǎn),讓學(xué)生在一年的課程學(xué)習(xí)后,能感覺到自己能夠獨(dú)立動手做出點(diǎn)東西來。(2)巧妙安排實(shí)訓(xùn)課的實(shí)施過程,重視培養(yǎng)小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。實(shí)訓(xùn)課對學(xué)生來說的主要任務(wù)就是自己動手去解決或者完成一個項(xiàng)目,就此教師可將學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組,學(xué)習(xí)小組的成員根據(jù)能力混合編排,學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論和實(shí)訓(xùn),以小組為單位團(tuán)結(jié)協(xié)作完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。(3)注重實(shí)驗(yàn)總結(jié)和撰寫實(shí)驗(yàn)報告。在實(shí)訓(xùn)課程中,學(xué)生會碰到理論上想不到的問題和現(xiàn)象,如何解決這些問題,就是一個過程、一種方法。因此,不管實(shí)訓(xùn)是否成功,每次的實(shí)訓(xùn)報告是一種及時總結(jié)的必要手段,對實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、概括和總結(jié),以便于完善整個過程。實(shí)訓(xùn)報告的寫作加深了學(xué)生對操作方法的印象,同時也聯(lián)系了一部分理論知識,讓學(xué)生對該課程的知識做到融會貫通。
4.教學(xué)評價方面
針對中職學(xué)生的特點(diǎn),對該課程的教學(xué)評價體系不過于單一,但也不需要過于復(fù)雜。評價體系大致可分為三種:(1)理論考試部分,用于驗(yàn)證學(xué)生對定義、概念的記憶和理解程度。(2)實(shí)訓(xùn)考試部分,在規(guī)定時間內(nèi)獨(dú)立的完成指定的任務(wù),用于驗(yàn)證學(xué)生的操作能力和基本技能掌握程度。(3)實(shí)訓(xùn)報告部分,從實(shí)訓(xùn)報告中能夠看出學(xué)生的思路是否清晰,是否真正掌握相關(guān)的知識點(diǎn)。
三 總結(jié)
根據(jù)教學(xué)實(shí)際來看,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程相對于一些原理性課程來說還是較受學(xué)生歡迎的,如何將受學(xué)生歡迎的課程傳授好,對于中職教育來說,還有很長的一段路要走,由于課時限制,不能面面俱到。這就要求定位教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建新型教學(xué)模式,更新教學(xué)評價體系。因此使用“基本理論內(nèi)容+偏重貼近實(shí)際需求的實(shí)訓(xùn)”是目前最為直接的方法。
參考文獻(xiàn)
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[2]曾輝.“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[j].華東交通大學(xué)報,2006(s1):92~93
[3]盧加元.計算機(jī)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革設(shè)想[j].福建電腦,2007(08):214~215
摘 要:針對當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和目前中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校計算教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際狀況,結(jié)合中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生特點(diǎn),綜合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際使用和培訓(xùn)的狀況,對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究,嘗試尋找到一條適合中職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式,行成一套行之有效的教學(xué)方法。關(guān)鍵詞:中職計算機(jī)教育 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中圖分類號:G712
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3791(2013)07(b)-0181-01現(xiàn)代社會的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘I畹闹匾M成部分,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和變革,社會和工作與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)聯(lián)性越來越頻繁,越來越不可或缺。無論是在企業(yè)還是在家庭,生活的每一個環(huán)節(jié)現(xiàn)在都在利用日益發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行連接。從簡單的網(wǎng)站建設(shè)到復(fù)雜的物流網(wǎng),數(shù)據(jù)庫管理,都與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)。針對如此高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)業(yè),催生了大量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求,同時對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人才要求也提出了很高的要求。在中等職業(yè)技術(shù)教育的課堂上,計算網(wǎng)絡(luò)作為一門非常具有實(shí)用性的課程,已然已經(jīng)成為非常重要的一個學(xué)科。因此,對該課程的教學(xué)工作也提出了很高的要求。本論文就計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際操作的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)計劃和教學(xué)方法進(jìn)行了了研究和討論。1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)大綱與教學(xué)計劃為了讓學(xué)生綜合利用所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)知識,擁有一些解決實(shí)際問題的能力,能夠完成一些簡單的網(wǎng)絡(luò)管理、組建、維護(hù)等工作,中等職業(yè)技術(shù)教學(xué)中設(shè)計了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程,同時也對網(wǎng)絡(luò)知識的基本了解和基本設(shè)置了一些教學(xué)任務(wù)。應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)在日常工作和生活中的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中常出現(xiàn)的問題的解決方法,讓學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的現(xiàn)狀和基本的問題做出準(zhǔn)確判斷,制訂出符合學(xué)生實(shí)際能力的教學(xué)大綱。對學(xué)生的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識的能力評估后,針對職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生實(shí)際的基礎(chǔ)水平,因人而異的設(shè)計一個側(cè)重于學(xué)生實(shí)際操作能力培養(yǎng)和鍛煉的教學(xué)計劃,重點(diǎn)鍛煉學(xué)生在實(shí)際環(huán)境中對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容2.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)知識實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)的主要目的是培訓(xùn)學(xué)生掌握基本網(wǎng)絡(luò)組建的能力,通過培訓(xùn),要求學(xué)生能夠掌握基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)組建和實(shí)施的能力,能夠獨(dú)立完成基礎(chǔ)的小型局域網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建并對構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證,對出現(xiàn)的問題能夠有解決方案。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括:ADSL撥號上網(wǎng)的設(shè)置、制作雙絞線(直通線和交叉線)、設(shè)置多臺PC共享上網(wǎng)、配置WIFI路由器、基礎(chǔ)交換機(jī)的配置、基礎(chǔ)路由器配置、交換機(jī)的級聯(lián)和鏈路聚合配置、使用交換機(jī)劃分VLAN等。通過這些實(shí)訓(xùn),要求學(xué)生能夠獨(dú)立操作構(gòu)建一個小型綜合性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,從設(shè)計、布線、配置到檢查糾錯的全過程,掌握一個較為全面的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)訓(xùn)管理類實(shí)訓(xùn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生管理網(wǎng)絡(luò)的方法和技術(shù),使其在未來的工作中擁有這方面的能力。這實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容包括有:使用工具軟件分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)掌握端口和MAC地址的綁定的知識、了解交換機(jī)的端口鏡像、了解虛擬專用網(wǎng)VPN的配置、學(xué)習(xí)IP地址的配置規(guī)劃、掌握基于802.1x的配置方法、了解網(wǎng)絡(luò)帶寬的監(jiān)控維護(hù)等。通過這些實(shí)訓(xùn),使學(xué)生基本掌握針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理、故障處理、性能管理、網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證和費(fèi)用管理等方面的能力,能夠進(jìn)行初步的網(wǎng)絡(luò)管理工作。2.3 網(wǎng)絡(luò)綜合能力實(shí)訓(xùn)綜合類實(shí)訓(xùn)的目的:提高對網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用能力,使學(xué)生部分滿足較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的工作。這方面的實(shí)訓(xùn)主要有:樹協(xié)議的啟用方法、三層交換機(jī)的VLAN配置、配置ACL訪問控制列表、靜態(tài)路由配置、動態(tài)路由RIP配置、動態(tài)路由OSPF配置、利用單臂路由配置VLAN間互訪等,這一部分為實(shí)訓(xùn)為更高級別的網(wǎng)絡(luò)知識培訓(xùn),對那些有一定興趣且基礎(chǔ)比較扎實(shí)的學(xué)生,通過這部分的實(shí)訓(xùn)可以學(xué)習(xí)并掌握更加大范圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的知識,能夠掌握大型網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)和配置的方法。2.4 網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)這類實(shí)訓(xùn)的目的:通過實(shí)訓(xùn),使學(xué)生能夠在防止網(wǎng)絡(luò)侵入、網(wǎng)絡(luò)攻擊等方面掌握一定的專業(yè)能力,能夠通過網(wǎng)絡(luò)安全的配置和對設(shè)備的理解應(yīng)對一般的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括:網(wǎng)絡(luò)行為策略配置、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽、操作系統(tǒng)安全配置、防火墻的透明模式和NET配置、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)等。通過此類實(shí)訓(xùn),使學(xué)生掌握一定的網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)技能。網(wǎng)絡(luò)安全是整個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最頂端的技術(shù),對于中職的教學(xué),要求學(xué)生以了解和開闊視野為目的,初步了解網(wǎng)絡(luò)安全方面的知識。3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)法對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué),如何提高學(xué)生對該課程的興趣是教學(xué)的最基本技巧。教學(xué)方法的重要性就體現(xiàn)在如何在枯燥的教學(xué)中找到興趣點(diǎn),給學(xué)生提高成就感?;谏鲜龅囊?,我總結(jié)了以下幾個教學(xué)方法。3.1 項(xiàng)目教學(xué)法在課堂上提出一個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的項(xiàng)目,讓學(xué)生以小組為單位完成整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)計,規(guī)劃,配置和檢查。給學(xué)生創(chuàng)造一個項(xiàng)目成功的成就感,同時加深對所學(xué)知識的掌握程度。3.2 示范教學(xué)法老師直接向?qū)W生展示一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置中使用到的技巧和方法,讓學(xué)生充分認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的千變?nèi)f化,提高學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣。3.3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法讓學(xué)生帶著問題去網(wǎng)絡(luò)中尋找他們想要找到的解答方法,通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識,讓學(xué)生了解最新最前端的網(wǎng)絡(luò)知識,以此來彌補(bǔ)課本上沒有提及的最新資訊和學(xué)習(xí)內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)中,需要結(jié)合多種教學(xué)方法,以教學(xué)方法為項(xiàng)目教學(xué)法,項(xiàng)目是學(xué)會使用互聯(lián)網(wǎng)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)突的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。因此在實(shí)訓(xùn)中,要重點(diǎn)在這方面加強(qiáng)輔導(dǎo)和培養(yǎng)。這樣的實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以提高學(xué)生掌握知識的,切實(shí)提高學(xué)生對該課程知識的掌握,提高他們進(jìn)入社會和工作崗位后的工作能力。4 結(jié)語計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,對計算網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提出了更高的要求。教師在教學(xué)中必須在深入了解社會和企業(yè)的實(shí)際需求情況下,結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行更加側(cè)重于實(shí)際操作的教學(xué),讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)問題,分析問題并且解決問題。教師在整個教學(xué)過程中更多的應(yīng)該扮演一個引導(dǎo)、傾聽、引導(dǎo)和觀察的角色,以學(xué)生自己的思想作為學(xué)習(xí)的基本中心思想來學(xué)習(xí)。讓學(xué)生充分感受的“今天所學(xué)、明天所用”的學(xué)以致用的思想。學(xué)生在這樣的思想驅(qū)動下子讓可以很快的提高學(xué)習(xí)的興趣,做到自主學(xué)習(xí),并且在走出校門踏上工作崗位后可以快速融入崗位。參考文獻(xiàn)[1] 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].清華大學(xué)出版社,2008.[2] 孫憲君,呂濱.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)原理與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
【關(guān)鍵詞】高職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)校本教材編寫
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0152-02
職業(yè)教育課程標(biāo)準(zhǔn)是職業(yè)教育教材編寫和出版的依據(jù),也是職業(yè)教育教學(xué)必須達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在教材開發(fā)之前,應(yīng)組織相關(guān)行業(yè)專家、課程專家及骨干教師對該課程所包含的工作任務(wù)和職業(yè)能力進(jìn)行深入分析,并參照教學(xué)目標(biāo)、職業(yè)資格認(rèn)證的相關(guān)要求和學(xué)生的基本素質(zhì)等來確定教材的內(nèi)容及組織形式。
Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,也是相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)課程,是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程,具有一定的難度與理論深度。本課程主要培養(yǎng)學(xué)生在系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)管理員崗位所必需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻等)的配置、管理與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)組建等技能,是一門面向職業(yè)崗位的技術(shù)應(yīng)用類課程。根據(jù)Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的定位,其相應(yīng)的教材主要用作高職高專計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的教材,也可以作為工程技術(shù)人員的參考書。因此,在校本教材編寫時應(yīng)多從學(xué)生的角度考慮,要讓學(xué)生“便于學(xué)”、“學(xué)中做”,而不能首先考慮教師“便于教”。本文以Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教材為例,探索高職計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)校本教材編寫。
一、教材目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)。幫助學(xué)生鞏固計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識,掌握交換機(jī)、路由器的工作原理,掌握常用路由協(xié)議RIP、OSPF等的工作原理,掌握無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),掌握VLAN、STP的工作原理,明確它們在網(wǎng)絡(luò)互連中的作用。
(二)技能目標(biāo)。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的就業(yè)崗位中,需要具備網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)的技能。Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程承擔(dān)利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練任務(wù),具體講需要具備以下職業(yè)技能:(1)Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻、無線路由器、無線交換機(jī)、無線AP)的基本配置能力。(2)利用Cisco交換機(jī)構(gòu)建交換網(wǎng)絡(luò)的能力。(3)利用Cisco路由器構(gòu)建路由網(wǎng)絡(luò)的能力。(4)構(gòu)建廣域網(wǎng)互連的能力。(5)構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的能力。(6)利用各種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的能力。
二、教材內(nèi)容的編排
(一)以職業(yè)崗位工作任務(wù)和職業(yè)技能作依據(jù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的主要就業(yè)崗位為系統(tǒng)集成技術(shù)員崗位、網(wǎng)絡(luò)管理員崗位、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品售前/售后技術(shù)支持崗位、網(wǎng)站建設(shè)管理與維護(hù)崗位、網(wǎng)絡(luò)編程崗位等。我們通過大量調(diào)研工作總結(jié)出與本課程有關(guān)的崗位所需要的能力,并以此組織教學(xué)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)專業(yè)典型的職業(yè)崗位是網(wǎng)絡(luò)管理員,該崗位有四個典型的工作任務(wù),其中Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)工作任務(wù)。
教材內(nèi)容要體現(xiàn)出針對性、適用性、職業(yè)性。在內(nèi)容的選取上,打破原來知識系統(tǒng)的分類,根據(jù)課程對應(yīng)的崗位技能來選取,突出崗位職業(yè)能力的培養(yǎng),以“功能導(dǎo)向”為思路,對網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)崗位職業(yè)技能進(jìn)行模塊劃分,每個模塊包含若干個技能訓(xùn)練任務(wù),每個模塊、每個任務(wù)與崗位技能相對應(yīng),以功能為目標(biāo),避免過深的理論,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生在功能上分析問題、解決問題的能力。從教材內(nèi)容的組織上看,要考慮以基本技能、專業(yè)技能、綜合技能為線索組織教材內(nèi)容。
(二)依據(jù)崗位工作過程設(shè)置項(xiàng)目和子任務(wù)。在教材內(nèi)容的編排上,加強(qiáng)與崗位工作過程的結(jié)合,每個項(xiàng)目對應(yīng)一個教學(xué)模塊,每個子任務(wù)實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)或幾項(xiàng)基本職業(yè)技能。項(xiàng)目與項(xiàng)目之間,任務(wù)與任務(wù)之間在內(nèi)容編排上既遵循網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)崗位任務(wù)的職業(yè)技能要求,又遵循知識的邏輯順序,還要兼顧學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及教學(xué)組織的便捷性等因素。
在課程教學(xué)模式上突破傳統(tǒng)的知識傳授、教師為主體的教學(xué)模式,采用新的項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動、教學(xué)做一體化的課程教學(xué)模式,主講教師在整個任務(wù)教學(xué)過程中承擔(dān)任務(wù)指導(dǎo)作用,學(xué)生是完成任務(wù)的主體,這樣可顯著提高教學(xué)效果。
全書可以分為若干個大的實(shí)踐項(xiàng)目,每個項(xiàng)目下面有若干個任務(wù)。每個任務(wù)的結(jié)構(gòu)是:任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)描述、支撐知識、任務(wù)實(shí)現(xiàn)步驟、任務(wù)總結(jié)和課后訓(xùn)練。首先給出任務(wù)的目標(biāo),再對該任務(wù)進(jìn)行簡要描述,并以“支撐知識”形式深入淺出地講解相關(guān)的理論與實(shí)踐知識,然后是任務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)步驟并對整個任務(wù)進(jìn)行一個小結(jié)。最后,為了加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,為每個任務(wù)配備若干道習(xí)題。只有這樣才能使讀者理論聯(lián)系實(shí)踐,在實(shí)踐中加深對理論知識的理解。
三、校企合作的教材編寫團(tuán)隊(duì)
在進(jìn)行課程教學(xué)與建設(shè)時,要組織一個結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。這個團(tuán)隊(duì)中不僅有專兼職教師,還要有企業(yè)技術(shù)人員,要保持教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理,專兼職比例合理,“雙師型”教師多,教學(xué)隊(duì)伍穩(wěn)定。
在進(jìn)行教材編寫時,要組織一個合適的團(tuán)隊(duì),這樣才能編寫出較高水平的實(shí)用教材。該團(tuán)隊(duì)是由多年從事Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的高校教師、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員、從事Cisco培訓(xùn)的社會培訓(xùn)機(jī)構(gòu)講師、網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)人等組成。教材編寫完成后,由教授、工程師、學(xué)生一起從不同角度,全方面地對教材進(jìn)行審稿。
四、融入現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的立體化教材建設(shè)
在進(jìn)行課程教學(xué)時要采用多種現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段來達(dá)到教學(xué)手段的多樣化,教材建設(shè)也要相應(yīng)實(shí)施立體化教材,提高教學(xué)效果。常用的現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段有:
(一)利用課程網(wǎng)站指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教材要提供所有與課程有關(guān)的學(xué)習(xí)資料,如課程標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、PPT課件、習(xí)題庫等,在網(wǎng)站上公布,供學(xué)生學(xué)習(xí)。
(二)教材要包含利用虛擬仿真環(huán)境的操作指導(dǎo)。虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)環(huán)境是教學(xué)的趨勢,教材既要有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行真實(shí)的實(shí)訓(xùn)的指導(dǎo),同時又要有虛擬仿真實(shí)訓(xùn)環(huán)境的構(gòu)建指南,為學(xué)生提高職業(yè)技能奠定良好的理論基礎(chǔ)。
(三)向?qū)W生推薦優(yōu)秀專業(yè)網(wǎng)站。在編寫教材的同時要考慮到配套相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、PPT課件、習(xí)題集等輔助資料并公布于課程網(wǎng)站。為了便于學(xué)生的自學(xué),在教材附錄中可以介紹兩個最常用的Cisco路由模擬器。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司的一款Cisco設(shè)備模擬器,為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。另一個是Cisco,它是一個集成環(huán)境,功能強(qiáng)大,幾乎能夠模擬所有的常用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),而且是圖形化界面,可以實(shí)現(xiàn)可視化操作。有效地構(gòu)造立體化教材可為課程的培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力的保障。
五、打造體現(xiàn)最新技術(shù)的校本特色
Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程校本教材要形成自己的特色,具體表現(xiàn)在:課程內(nèi)容與時俱進(jìn),緊跟計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù),同時還要嵌入職業(yè)資格認(rèn)證。
(大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 大連 116037)
【摘要】高校遠(yuǎn)程開放教育的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)在校園網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)不斷深入,寬帶多媒體語音、視頻、網(wǎng)絡(luò)課堂等為師生們帶來了極大的方便。但是,由于目前我國絕大多數(shù)高校所用電話網(wǎng)絡(luò)都是中國電信或者中國聯(lián)通的電話網(wǎng)絡(luò),在各級機(jī)構(gòu)之間基本沒有建立其它的電話支撐系統(tǒng)。同時較高的通信費(fèi)用和低效的溝通平臺也亟需通過某種技術(shù)盡快解決,Asterisk的出現(xiàn)恰好能夠很好地解決這些問題。因此非常有必要建立一套基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞 VoIP;Asterisk;測試
VoIP其實(shí)是一個名詞的縮寫形式,也就是Voice Over Internet Protocol,指的是將模擬語音信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮與封裝之后,以分組的數(shù)據(jù)報文形式在IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行語音信號的傳輸,并在最終再次轉(zhuǎn)換成模擬聲音信號[1]。我們常說的IP電話其實(shí)就是VoIP的一項(xiàng)典型應(yīng)用。在VoIP系統(tǒng)中,語音信號被數(shù)字信號處理器DSP進(jìn)行轉(zhuǎn)換并封裝成數(shù)據(jù)幀,存儲在分組數(shù)據(jù)報文中,在IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸[2]。由于VoIP有效地利用了局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、Internet互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,為未來的多網(wǎng)融合鋪墊了道路。目前越來越多的企業(yè)、機(jī)構(gòu)、學(xué)校也都紛紛采用VoIP技術(shù)來替換或改造自己的語音通信系統(tǒng),以提升工作效率和降低成本。
Asterisk 是由Digium公司開發(fā),并開放源代碼的一個VoIP系統(tǒng)軟件包,它可以在Linux環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行[3]。Asterisk是一種功能非常齊全的應(yīng)用程序,它為VoIP的普及和IP-PBX的快速發(fā)展提供了重要的推動力。現(xiàn)在越來越多的大學(xué)校園的電話系統(tǒng)都已經(jīng)從傳統(tǒng)的模擬電路轉(zhuǎn)向了VoIP電話系統(tǒng),并逐步實(shí)現(xiàn)更豐富的IP融合通信,如統(tǒng)一消息支持等。結(jié)合我?,F(xiàn)有的電話網(wǎng)和校園網(wǎng)的條件,我建立一套基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng),以滿足實(shí)際需求。
1 我校電話網(wǎng)和校園網(wǎng)的現(xiàn)況分析
我?,F(xiàn)有全日制在校學(xué)生一萬余人,因?yàn)楸姸嘣蛩阅壳坝袃蓚€校區(qū),其相距30公里。從十幾年前,學(xué)校在兩個校區(qū)的基礎(chǔ)之上,經(jīng)歷了一、二、三期的建設(shè),已經(jīng)建成了一定規(guī)模的校園網(wǎng)。通過光纖,校園網(wǎng)橫跨兩個校區(qū),接入到所有的院系大樓、學(xué)生的宿舍以及后勤機(jī)構(gòu)等。對于學(xué)校而言,維護(hù)著一張龐大的校園數(shù)據(jù)網(wǎng),而這張網(wǎng)上卻缺乏更多的應(yīng)用,不能帶來更多的利益,這是一種極大的浪費(fèi)。
另一方面,經(jīng)過多年的發(fā)展,學(xué)校的語音電話通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也非常成熟,大容量數(shù)字程控交換機(jī)為整個校園所有用戶提供了穩(wěn)定可靠的語音電話交換服務(wù)。所有學(xué)生宿舍都安裝了直線電話,并開通了本地聯(lián)通200智能卡業(yè)務(wù)。但是由于兩個校區(qū)的電話通信網(wǎng)絡(luò)互為獨(dú)立,學(xué)生宿舍電話內(nèi)部以及與學(xué)校的內(nèi)部電話交換網(wǎng)絡(luò)都無法直接通信,使得這種孤島現(xiàn)狀不單對學(xué)校日常的教學(xué)管理工作和學(xué)習(xí)造成了很大的障礙,影響了溝通效率,同時也極大消耗了日常維護(hù)和管理成本。例如兩個校區(qū)之間的語音通信就存在著很大的問題,目前只能通過PSTN互相撥打固定電話,或使用手機(jī)撥打,費(fèi)用高昂。
這種兩張網(wǎng)并存的現(xiàn)狀,并不符合未來多網(wǎng)融合的大趨勢,其既不利于統(tǒng)一管理,無法發(fā)揮兩網(wǎng)的整合作用,同時也造成了投資建設(shè)和管理維護(hù)的極大浪費(fèi)。面對這樣的現(xiàn)狀,學(xué)??紤]在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用VolP技術(shù)傳遞語音,建設(shè)一個校園內(nèi)部的IP網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)。這樣一方面充分利用了閑置的校園網(wǎng)內(nèi)部帶寬,另一方面又能在學(xué)校內(nèi)部建立一個更高效、更低成本的實(shí)時溝通平臺,改善校園內(nèi)部師生的溝通,促進(jìn)學(xué)校與學(xué)生的高效互動,提高工作效率,同時還能大幅降低學(xué)校內(nèi)部的通信成本。
2 基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)的設(shè)計
根據(jù)我校的語音業(yè)務(wù)需求,結(jié)合學(xué)?,F(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)條件和實(shí)際情況,在完成安裝、啟動、并熟悉Asterisk的基本配置和使用方法后,我搭建了一個Asterisk通信模型,設(shè)計出的基于Asterisk校園網(wǎng)VoIP電話系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。本系統(tǒng)在現(xiàn)有的校園物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上搭建起來到,設(shè)計擬采用“集中式布置、異地互為備份”的系統(tǒng)整體解決方案。即在兩個校區(qū)的物理網(wǎng)絡(luò)核心交換層,分別部署VoIP電話系統(tǒng)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器和業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺,兩個校區(qū)的系統(tǒng)軟硬件及業(yè)務(wù)平臺配置相同,異地互為備份。
在系統(tǒng)日常工作運(yùn)行中,設(shè)計采用“屬地管控、異地同步”的應(yīng)用邏輯和策略。即主校區(qū)、分校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺邏輯上按屬地管控原則,分別負(fù)責(zé)完成各校區(qū)內(nèi)部的語音通信業(yè)務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)各自校區(qū)內(nèi)部電話用戶的呼叫和管控功能。與此同時,兩個校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺按照同步的方式進(jìn)行互通和信息交互,實(shí)現(xiàn)兩個校區(qū)之間的電話通信業(yè)務(wù)以及信息數(shù)據(jù)的同步備份操作。
兩個校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)互為監(jiān)測,例如當(dāng)主校區(qū)的Asterisk業(yè)務(wù)服務(wù)器及業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺出現(xiàn)故障時,分校區(qū)的系統(tǒng)可立即執(zhí)行備份業(yè)務(wù)職能,全權(quán)負(fù)責(zé)整個校園網(wǎng)的語音通信業(yè)務(wù),同時進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和存儲。等到主校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行后,分校區(qū)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)將其相關(guān)業(yè)務(wù)信息回傳,執(zhí)行兩者系統(tǒng)間的同步工作,恢復(fù)正常運(yùn)行工作狀態(tài)。
3 基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)的相關(guān)測試
為了驗(yàn)證該方案的可行性,以及為日后的實(shí)際運(yùn)營和優(yōu)化擴(kuò)展提供更多參考性的改進(jìn)建議,我在校園中進(jìn)行了全面的測試,并根據(jù)實(shí)際測試結(jié)果,進(jìn)行了分析和總結(jié)。
3.1 測試環(huán)境
本測試完全基于我校實(shí)際的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,橫跨兩個校區(qū),接入點(diǎn)分別位于各種日常辦公教學(xué)和生活的普遍場所,包括實(shí)訓(xùn)基地、教師辦公室和學(xué)生宿舍等。測試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。
為了驗(yàn)證各種不同IAD的功能特性和相互之間的兼容性,本次測試我挑選了支持SIP協(xié)議的IAD設(shè)備和免費(fèi)SIP軟件電話。所涉及的用戶端測試IAD如下:
1)辦公室語音網(wǎng)關(guān):該網(wǎng)關(guān)位于分校區(qū)電系辦公室。采用了AUVTECH AVG800語音網(wǎng)關(guān),并配置了一塊4端口FXS語音接口卡,可提供4個RJ11普通電話接口。網(wǎng)關(guān)通過百兆網(wǎng)線接入至樓道交換機(jī),測試時使用一個普通模擬電話機(jī)接到語音網(wǎng)關(guān)的第一FXS接口。
2)實(shí)訓(xùn)基地Wlan電話機(jī):采用Net2Com WIP201無線VoIP話機(jī),支持SIP協(xié)議,語音活動偵測,舒適噪音產(chǎn)生和G.168回音消除。該電話機(jī)位于主校區(qū)的實(shí)訓(xùn)基地大樓,通過802.11g無線網(wǎng)絡(luò)接入到校園網(wǎng)。
3)軟電話:采用X-Lite軟件電話,運(yùn)行在分校區(qū)學(xué)生第一宿舍樓房間內(nèi)的PC上,通過宿舍樓的樓道交換機(jī)接入到校園網(wǎng)。
3.2 注冊測試
按照各種配置對用戶終端設(shè)備進(jìn)行設(shè)置,保存配置文件。然后將測試筆記本電腦上連接到Asterisk服務(wù)器所在交換機(jī)的20號端口(Asterisk服務(wù)器連接到2號端口),配置交換機(jī)端口鏡像,源端口2號,目的端口20號。就緒后啟動Wireshark抓包軟件,設(shè)定捕獲條件為“udp port sip”,并開始抓包。最后依次重起所有用戶終端設(shè)備,監(jiān)控所有捕獲到的SIP注冊數(shù)據(jù)包,并觀察是否有200注冊成功的返回。
3.3 呼叫測試
在所有終端設(shè)備能夠成功注冊后,下一步需要進(jìn)行呼叫的功能性驗(yàn)證測試和兼容性測試,測試采用所有SIP終端設(shè)備互相呼叫,以及SIP終端設(shè)備呼叫學(xué)校PBX下接的內(nèi)線電話。最后根據(jù)測試結(jié)果,判斷AVG網(wǎng)關(guān)、無線話機(jī)和X-lite之間是否能正常呼叫和通話。
3.4 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試
在完成呼叫功能驗(yàn)證測試和兼容性測試之后,我還對校園網(wǎng)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行測試,主要測試指標(biāo)包括網(wǎng)絡(luò)時延、抖動、帶寬吞吐量。測試結(jié)果實(shí)際帶寬都能保持在20Mbps以上,僅有兩次不足1%的無丟包,平均時延均在10ms左右,抖動基本不超過1ms。但中間出現(xiàn)過一次39ms的平均時延,且伴隨58.2ms的抖動,經(jīng)過對學(xué)校各交換機(jī)流量的分析,發(fā)現(xiàn)是大樓內(nèi)某系進(jìn)行培訓(xùn),下載大量視頻文件,幾乎占用所有帶寬所致??偟膩碚f,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量完全可以支持VoIP,并保證其通話質(zhì)量,但存在偶發(fā)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量突然下降,日后的實(shí)際運(yùn)營中需要通過QoS服務(wù)質(zhì)量管理來進(jìn)行優(yōu)化保證。
3.5 語音質(zhì)量與負(fù)荷測試
在完成以上的底層傳輸網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試后,最后我還需要進(jìn)行更直接的VoIP語音質(zhì)量測試,來評估選定的方案在校園網(wǎng)中的實(shí)際運(yùn)行效果,其中最主要的就是語音質(zhì)量和最大并發(fā)負(fù)荷的測試。傳統(tǒng)上,話音質(zhì)量的測試是主觀的:拿起電話,聽一段通話,判斷其話音質(zhì)量。其中,比較突出的話音質(zhì)量主觀評估方法是MOS,具體參見ITU 的P.800建議。P.800建議描述了人們的這些反應(yīng),包括在聽到不同延遲和丟包的語音時會給出的印象分。建立了網(wǎng)絡(luò)特性,延遲和丟包等,與印象分之間的對應(yīng)關(guān)系,使得MOS對于網(wǎng)絡(luò)的VoIP的評估和調(diào)整十分有意義。MOS的評分從1分到5分,其中1分是非常糟糕,而5分是非常好。如果MOS值低于3.60,則可以認(rèn)為該網(wǎng)絡(luò)對VoIP的業(yè)務(wù)支持很差,MOS值是One-way Delay、Jitter和Packet Loss的綜合評價。本次測試檢查的MOS值是所有接入話音的平均MOS值。
4 基于Asterisk的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)中存在的問題
VoIP尤其是Asterisk作為一項(xiàng)新的技術(shù),其成熟程度仍然無法與傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)相比, 而且在實(shí)際測試中,其結(jié)果基本達(dá)到預(yù)期效果,但也反映出以下幾個問題,這為日后的實(shí)際運(yùn)營和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了寶貴的參考數(shù)據(jù)。
4.1 語音質(zhì)量優(yōu)化問題
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能不足和實(shí)際可用帶寬不足引起網(wǎng)絡(luò)帶寬突然下降、大幅抖動甚至丟包這些常見的問題時應(yīng)重點(diǎn)測試不同終端設(shè)備在不同情況下,尤其是不同的時段和環(huán)境中的語音質(zhì)量及其壓力。
4.2 安全問題
校園網(wǎng)的開放性很大,互聯(lián)網(wǎng)的各種安全威脅在校園網(wǎng)的運(yùn)行和管理中表現(xiàn)得尤為突出。VoIP只是IP網(wǎng)絡(luò)上的一種應(yīng)用,也像其它IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用一樣易于受到攻擊的安全威脅。除了病毒木馬、垃圾郵件等之外,還有盜打電話;竊聽電話,對關(guān)鍵設(shè)備的攻擊,話費(fèi)欺詐等。在實(shí)際運(yùn)營中也會存在惡意者利用者滲透到校園網(wǎng)VoIP電話系統(tǒng),對計費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行妨礙甚至改動,會對學(xué)校帶來直接的經(jīng)濟(jì)損失。
4.3 管理維護(hù)問題
對于校園網(wǎng)電話系統(tǒng)來說,設(shè)備安裝好并配置調(diào)試通過后,最重要的是管理維護(hù)整個網(wǎng)絡(luò),解決運(yùn)營過程中出現(xiàn)的各種問題。例如分配資源、計費(fèi)、查詢、管理用戶等。Asterisk本身具有強(qiáng)大的功能和很好的擴(kuò)展能力,但如果單單作實(shí)際運(yùn)營,還需要解決很多的運(yùn)營支撐問題。因?yàn)樵跇?gòu)建好網(wǎng)絡(luò)之后,管理人員不可能針對任何維護(hù)都去修改配置文件,這樣效率極其低下,并且有可能因?yàn)槭韬龌蛘`操作導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。
當(dāng)然不同的校園網(wǎng)電話系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營中還有其它的問題存在,這也需要進(jìn)一步的實(shí)踐,做更好的完善。
參考文獻(xiàn)
[1]楊毅.VoIP技術(shù)的基本原理與應(yīng)用[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2003.6(1):177-181.
[2]sudu.cn/info/index.php?op=article&id=245620[OL].
1 計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目的和要求
《計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)》課程是計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院軟件工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]。本課程的內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)通信技術(shù)及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩部分,以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主。具體內(nèi)容主要包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論、組織形態(tài)、構(gòu)建方式、協(xié)議設(shè)計及實(shí)施運(yùn)行等。通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,使學(xué)生能夠針對現(xiàn)實(shí)世界的問題,選擇有效的通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
《計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)》課程綜合性強(qiáng),與工程技術(shù)結(jié)合緊密,教學(xué)內(nèi)容具有很強(qiáng)的理論性和綜合性,要求學(xué)生不僅能夠掌握網(wǎng)絡(luò)原理,同時還要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能很好地將理論知識應(yīng)用于實(shí)踐[2]。以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)綜合素質(zhì)和崗位適應(yīng)能力為目標(biāo)。目前社會對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)型的人才比較缺的,但高校培養(yǎng)出來的人才不能滿足社會的需要,造成企業(yè)招不到人,畢業(yè)生找不到工作的局面。主要是學(xué)生在學(xué)校學(xué)到的知識與企業(yè)的不相符,或是考試成績高分,但實(shí)際到企業(yè)發(fā)現(xiàn)自己基礎(chǔ)知識差,動手能力達(dá)不到企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),這與我們培養(yǎng)方式以及考試方法有很大的關(guān)系。
《計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)》注重培養(yǎng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力,重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力[3]、分析和解決問題的能力、語言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會活動的能力。
2 計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)改革方法
針對以外該門課程在教學(xué)過程中的不足,結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和知名大學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從以下幾個方面制定計算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)改革方案。
2.1 理論課教學(xué)改革方案
理論課在講授過程中全面推行“多元化”教學(xué)法
“問題式”教學(xué)法:發(fā)現(xiàn)問題是認(rèn)識和解決問題的起點(diǎn),所以“問題式”教學(xué)法是許多現(xiàn)代所提倡和推崇的科學(xué)方法?,F(xiàn)代教育思想強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力為主要目的。正確使用“問題式”教學(xué)法能夠提高學(xué)生的素質(zhì),強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中,應(yīng)該圍繞問題而展開教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生自覺思考、主動探索,引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題并最終解決問題,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該精心組織多種方式、多種目的、多種層次的問題,具體歸納如下:
1)教師自問自答:作為問題或一段內(nèi)容的引入,讓學(xué)生明白相關(guān)知識點(diǎn)的應(yīng)用場景;
2)教師把某一問題先引出,給學(xué)生留懸念:讓學(xué)生帶著問題、帶著思考、帶著興趣聽課;
3)教師提出問題要求學(xué)生判斷并回答:以抓住學(xué)生的注意力、增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;
4)教師ppt課件多采用動畫效果:具有動畫效果的課件,可讓學(xué)生在視覺上產(chǎn)生新鮮感,學(xué)生被動畫效果所吸引,易激發(fā)其聽課興趣和跟上課件動畫演示效果的思路,避免開小差。
“討論式”教學(xué)法:在教學(xué)過程中同學(xué)們針對某個問題產(chǎn)生了疑問,通過大家的集體的參與,分享和批判彼此的想法,有爭議的地方老師進(jìn)行很好的引導(dǎo),最終求得對問題的解決以及對問題的明晰。在這里同學(xué)們變成了主體,老師則作為一個輔體助其達(dá)到目的“學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”。
“項(xiàng)目驅(qū)動”教學(xué)法:以一定社會文化為背景,以真實(shí)或接近真實(shí)的待處理事件為目標(biāo),通過操作來實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的過程。項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法是指由教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)目標(biāo)設(shè)計并提出“項(xiàng)目任務(wù)”,針對所提出的項(xiàng)目任務(wù),采取演示或講解等方式,給出完成該項(xiàng)目任務(wù)的思路和方法,然后引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練,完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)中的具體步驟如下:
1)提出項(xiàng)目:項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容是“如何組建校園網(wǎng)絡(luò)”。
2)分析項(xiàng)目:組建校園網(wǎng)絡(luò),要求學(xué)生要先規(guī)劃認(rèn)識校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。該項(xiàng)目從學(xué)生的生活環(huán)境入手,提升了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生可以去學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心了解相關(guān)的技術(shù)知識。
3)邊學(xué)邊實(shí)踐:在該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程有理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)室技能訓(xùn)練以及到市場去調(diào)查了解,這樣在學(xué)習(xí)中實(shí)踐,從實(shí)踐中再學(xué)習(xí),使學(xué)生的學(xué)習(xí)與市場相結(jié)合,學(xué)生深深感到學(xué)有所用,學(xué)以致用。
4)完成項(xiàng)目:這個項(xiàng)目可以是學(xué)生一個人獨(dú)立完成,也可以是組合成一個小組共同完成。這個項(xiàng)目的完成還必須要上網(wǎng)查找資料,并對資料進(jìn)行匯總分析。
5)總結(jié):由教師主持,總結(jié)這個項(xiàng)目的完成情況,對項(xiàng)目報告中學(xué)生的創(chuàng)新之處提出鼓勵,對項(xiàng)目報告中的不足提出建議,對項(xiàng)目報告中問題最多的地方進(jìn)行討論。對項(xiàng)目報告完成得好的同學(xué),要他上臺演示和講解,使同學(xué)們的表達(dá)能力也得到了提高。
2.2 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革方案
實(shí)驗(yàn)課實(shí)施“提前講授實(shí)驗(yàn)知識與實(shí)體與模擬軟件交叉結(jié)合練習(xí)”
實(shí)驗(yàn)課除了讓學(xué)生進(jìn)一步理解消化所學(xué)理論知識外,更重要的是理論聯(lián)系實(shí)踐,掌握某知識點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用情況,提高學(xué)生的感性認(rèn)識,培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)的能力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。然而在有限的課時中如何合理安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,是需要教師認(rèn)真思考才能實(shí)施的。
提前講授實(shí)驗(yàn)知識:
1)整理評估本學(xué)期的理論內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并制定出本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)計劃和知會學(xué)生,激發(fā)學(xué)生興趣;
2)在每次實(shí)驗(yàn)課開展之前,依據(jù)本次實(shí)驗(yàn)課的復(fù)雜情況,利用理論課時間提前介紹本實(shí)驗(yàn)的知識點(diǎn),讓大家在有限的上機(jī)實(shí)驗(yàn)中,更加熟練地完成并掌握其知識(如在涉及配置交換機(jī)的ip地址時,可以提前把網(wǎng)絡(luò)層的ip地址知識給學(xué)生講解)。
實(shí)體與模擬軟件交叉結(jié)合練習(xí)
1)在配置交換機(jī)和路由器的實(shí)驗(yàn)中,由于實(shí)驗(yàn)室實(shí)體設(shè)備資源有限,目前,傳統(tǒng)的做法是學(xué)生分小組進(jìn)行配置實(shí)驗(yàn),然而有限實(shí)驗(yàn)時間里,無法保證每個學(xué)生都可以配置實(shí)驗(yàn)實(shí)體設(shè)備,只能以小組為單位,合作分工完成本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓每位學(xué)生都有親自動手鍛煉的機(jī)會,可先讓學(xué)生熟悉真正的交換機(jī)和路由器實(shí)體設(shè)備,對它們產(chǎn)生感性的認(rèn)識之后,再在資源足夠機(jī)房采用模擬軟件“cisco packet tracer 5.3.3”進(jìn)行實(shí)體模擬配置,讓每一位學(xué)生都能熟練掌握配置的相關(guān)命令知識。
2)待學(xué)生對相關(guān)配置命令掌握比較熟練的情況下,再讓學(xué)生到真正的交換機(jī)和路由器設(shè)備實(shí)體上進(jìn)行配置。
2.3 作業(yè)教學(xué)改革方案
作業(yè)實(shí)施課后習(xí)題與網(wǎng)絡(luò)工程師真題相結(jié)合
傳統(tǒng)布置作業(yè)方法是基于課本的課后習(xí)題,但為了增強(qiáng)實(shí)用性和擴(kuò)展學(xué)生的知識面,可參考?xì)v年網(wǎng)絡(luò)工程師考試的真題,依據(jù)課堂的進(jìn)度,布置相應(yīng)真題的作業(yè)加以鞏固練習(xí)。一方面擴(kuò)展學(xué)生的知識面,為今后網(wǎng)絡(luò)工程師考試奠定基礎(chǔ),另一方面激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí),探索新知識的能力。
3 總結(jié)
【關(guān)鍵詞】天網(wǎng) 視頻專網(wǎng) 并網(wǎng) 視頻監(jiān)控
中圖分類號:TN915.07 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-1010(2016)18-0026-07
1 引言
視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成為繼刑偵、技偵、網(wǎng)偵之后的第四大偵查手段[1]。全國視頻專網(wǎng)(經(jīng)改造統(tǒng)一組網(wǎng)的稱視頻專網(wǎng))組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出臺前,各地已陸續(xù)建設(shè)了各自的天網(wǎng)(未經(jīng)改造組網(wǎng)的稱天網(wǎng))。目前廣西視頻監(jiān)控攝像頭覆蓋率初具規(guī)模,區(qū)、市、縣三級視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用層面已實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)[2]。視頻監(jiān)控技術(shù)已成為廣西公安偵查破案、治安防范、指揮調(diào)度、提升執(zhí)法規(guī)范化水平和服務(wù)群眾的主要科技手段。但各地天網(wǎng)未統(tǒng)一組網(wǎng),分屬不同網(wǎng)絡(luò)。視頻資源的共享是通過區(qū)、市、縣三級視頻聯(lián)網(wǎng)平臺以SDK方式和國標(biāo)GB/T 28181-2011規(guī)范在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),采用在不同網(wǎng)段之間的視頻聯(lián)網(wǎng)平臺上多個物理網(wǎng)口配置多網(wǎng)段技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的資源共享對接。聯(lián)網(wǎng)的環(huán)節(jié)有:模擬對接設(shè)備、雙網(wǎng)卡聯(lián)網(wǎng)平臺、安全邊界接入、不同廠家的聯(lián)網(wǎng)平臺等。視頻圖像傳輸環(huán)節(jié)過多,聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,造成了以下問題:跨地區(qū)的天網(wǎng)之間數(shù)據(jù)資源無法共享,無法遠(yuǎn)程跨市、縣進(jìn)行視頻監(jiān)控圖像調(diào)??;視頻監(jiān)控圖像故障需要區(qū)、市、縣各級層層現(xiàn)場診斷,操作復(fù)雜,視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)效率低。
隨著視頻監(jiān)控技術(shù)在公安工作中越來越普及,視頻監(jiān)控攝像頭越建越多,辦案民警對實(shí)時調(diào)取異地視頻監(jiān)控圖像的需求越來越迫切,技術(shù)維護(hù)部門對異地診斷視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障的要求也越來越緊迫,并網(wǎng)工作勢在必行。公安部制定并頒布《全國公安機(jī)關(guān)圖像信息聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)方案》后,視頻專網(wǎng)并網(wǎng)有了統(tǒng)一的技術(shù)要求[3]。為充分發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用,廣西在全區(qū)范圍內(nèi)開展了視頻專網(wǎng)并網(wǎng)工作。由于廣西各地的網(wǎng)絡(luò)線路、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)平臺、前端攝像頭和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況都不一樣,而網(wǎng)絡(luò)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)均在使用,并網(wǎng)涉及不同廠家在應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和物理線路的調(diào)整,存在一定的技術(shù)難度。經(jīng)課題組實(shí)地和電話調(diào)研,了解到浙江嘉興市等部分城市已經(jīng)開展了并網(wǎng)工作,廣西是全國唯一開展省級視頻專網(wǎng)統(tǒng)一組網(wǎng)并網(wǎng)的省區(qū)。
2 并網(wǎng)總體技術(shù)方案
根據(jù)《全國公安機(jī)關(guān)圖像信息聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)方案》和實(shí)際情況制定了《廣西視頻專網(wǎng)總體架構(gòu)》,具體如圖1所示。
2.1 視頻專網(wǎng)
區(qū)、市、縣三級互聯(lián)互通承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的專線網(wǎng)絡(luò)、星形網(wǎng)絡(luò)、視頻專網(wǎng)拓?fù)淙鐖D2所示。
(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
視頻專網(wǎng)采用分層架構(gòu)設(shè)計,劃分為骨干層、匯聚層和接入層[4]。
1)骨干層負(fù)責(zé)各匯聚節(jié)點(diǎn)間的互聯(lián),高效的數(shù)據(jù)傳輸、交換、轉(zhuǎn)發(fā)、路由分發(fā)。如圖2所示,Cisco系列路由器和三層交換機(jī)屬于骨干層[5]。
2)匯聚層通過接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備匯集分散的接入點(diǎn),進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并提供流量控制功能[6]。
3)接入層則負(fù)責(zé)將各種業(yè)務(wù)接入到網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的隔離和安全控制等功能,接入層直連前端設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)分層模型架構(gòu)可減少骨干和接入部分之間的互相影響[7]。業(yè)務(wù)應(yīng)用接入變動時,只影響接入設(shè)備及接入部分網(wǎng)絡(luò),對骨干網(wǎng)絡(luò)沒有影響,從而增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力和新業(yè)務(wù)的接入能力,便于管理和維護(hù)。
(2)路由規(guī)劃
在視頻專網(wǎng)中IGP將采用OSPF路由協(xié)議,區(qū)、市級節(jié)點(diǎn)為骨干區(qū)域,定義為Area0[8]。同一地市下的縣局統(tǒng)一為一個子區(qū)域,全區(qū)OSPF各市區(qū)域ID為行政編碼前四位45XX。采用區(qū)域劃分的優(yōu)點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次分明,利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整。在各地核心交換機(jī)設(shè)備性能允許的情況下,核心交換機(jī)與路由器間盡量啟用OSPF協(xié)議,減少靜態(tài)路由的配置[9]。在核心交換機(jī)性能較低的節(jié)點(diǎn),可采用靜態(tài)路由方式,在核心交換機(jī)上配置靜態(tài)路由指向出口路由器。
(3)IP地址規(guī)劃
各地天網(wǎng)采用172.X.X.X、192.X.X.X、10.X.X.X等網(wǎng)段。改造為視頻專網(wǎng)上所有設(shè)備(包括路由器、交換機(jī)、安全信令網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)媒體服務(wù)器、中心信令控制器、卡口、電子警察、Web應(yīng)用服務(wù)器、DVR硬盤錄像機(jī)、NVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、IPC前端攝像機(jī)等)統(tǒng)一采用45.X.X.X。
一類、二類、三類視頻監(jiān)控資源,內(nèi)部監(jiān)控資源和無線視頻資源使用不同的IP段。公安各部門在區(qū)廳層面對接,由區(qū)廳技術(shù)部門按需分配。無線專網(wǎng)前端采用VPN方式接入,作為視頻專網(wǎng)的一個子網(wǎng)互通。各市根據(jù)區(qū)廳制定的視頻專網(wǎng)IP地址規(guī)劃再規(guī)劃各縣IP分配。保留部分IP段,今后IP不足時,再根據(jù)需要分配。
2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
(1)平臺之間級聯(lián)關(guān)系及數(shù)據(jù)流走向
視頻監(jiān)控共享平臺:區(qū)、市、縣三級平臺逐級級聯(lián),上下級之間視頻碼流調(diào)取和瀏覽通過視頻專網(wǎng)傳輸。平臺用于整合公安內(nèi)外部視頻監(jiān)控資源。
視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺:各市、縣的電子卡口系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)匯集到市級視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺,最終將卡口數(shù)據(jù)匯入?yún)^(qū)公安廳卡口聯(lián)網(wǎng)平臺,實(shí)現(xiàn)全區(qū)電子卡口系統(tǒng)共享的格局和“一點(diǎn)布控,全網(wǎng)響應(yīng)”的目標(biāo)[10]。
內(nèi)網(wǎng)視頻圖像聯(lián)網(wǎng)平臺:市、區(qū)視頻監(jiān)控共享平臺通過安全接入措施與內(nèi)網(wǎng)內(nèi)建設(shè)的聯(lián)網(wǎng)平臺對接,實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)調(diào)度視頻監(jiān)控圖像[11]??h級可通過模擬對接模式與縣級視頻監(jiān)控共享平臺對接或者通過客戶端調(diào)取市級的聯(lián)網(wǎng)平臺。
(2)系統(tǒng)之間對接技術(shù)規(guī)范
SDK對接方式為單向性,無法實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像的雙向調(diào)用。區(qū)、市、縣、基層科所隊(duì)四級社會視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),社會單位建設(shè)監(jiān)控資源接入社會監(jiān)控資源整合平臺均應(yīng)按照國標(biāo)GB/T 28181-2011的要求進(jìn)行升級改造和聯(lián)網(wǎng)對接。國標(biāo)GB/T 28181-2011支持信令與碼流標(biāo)準(zhǔn)化,可實(shí)現(xiàn)獲取對方圖像資源的功能[12]。通過權(quán)限設(shè)定的方式,實(shí)現(xiàn)提供圖像資源給對方的功能。
(3)安全管理要求
視頻監(jiān)控共享平臺和聯(lián)網(wǎng)平臺采用全域統(tǒng)一的授權(quán)策略,依據(jù)分區(qū)、分域授權(quán)原則,對用戶和視頻監(jiān)控資源進(jìn)行授權(quán)管理。根據(jù)所屬警種、部門、行政區(qū)域、職級、類型等進(jìn)行分類,對不同用戶授予訪問和控制相應(yīng)資源的權(quán)限。原則上,資源直接管理者具有最高的資源控制權(quán),但下級平臺應(yīng)向上級平臺開放所有資源的訪問權(quán)限以及最高控制權(quán)限。
省級平臺負(fù)責(zé)省級用戶、省外用戶訪問以及地級市平臺相互訪問授權(quán);市級平臺負(fù)責(zé)本市用戶、市外用戶訪問、縣級系統(tǒng)互相訪問的授權(quán);縣級平臺負(fù)責(zé)本縣用戶的授權(quán)、縣外用戶訪問的授權(quán)、下級系統(tǒng)互相訪問的授權(quán)。
社會單位建設(shè)的監(jiān)控資源需聯(lián)網(wǎng)接入視頻專網(wǎng),必須通過防火墻或安全隔離網(wǎng)閘等必要的安全設(shè)備接入[13]。
3 XY縣并網(wǎng)案例
并網(wǎng)前各地情況不一,由于篇幅所限難以在文中一一羅列,下面以比較典型的XY縣為例,對并網(wǎng)前后的技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行對比,并介紹割接步驟。
3.1 并網(wǎng)前后技術(shù)架構(gòu)
(1)并網(wǎng)前XY縣現(xiàn)狀。XY縣天網(wǎng)總體架構(gòu)如圖3所示,區(qū)、市、縣視頻專網(wǎng)已聯(lián)通,YL市和XY縣的天網(wǎng)也已聯(lián)通,視頻專網(wǎng)與天網(wǎng)之間網(wǎng)絡(luò)不通。
視頻專網(wǎng)IP段為172.X.X.X;
天網(wǎng)IP段為192.X.X.X;
前端攝像頭100個,卡口45個;
視頻專網(wǎng)內(nèi)攝像頭及卡口整合到視頻監(jiān)控共享平臺;
天網(wǎng)由YL廣電公司(1000 M到市局)承建,視頻專網(wǎng)線路由區(qū)聯(lián)通公司(100 M到市局)負(fù)責(zé);
XY縣的卡口先整合到Y(jié)L市局視頻專網(wǎng)卡口聯(lián)網(wǎng)平臺;
視頻專網(wǎng)內(nèi)的縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺使用雙網(wǎng)卡雙IP段方式與天網(wǎng)內(nèi)的縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺對接。
(2)并網(wǎng)后,XY縣視頻專網(wǎng)就變成了圖1所示的廣西視頻專網(wǎng)總體架構(gòu)目標(biāo)。
并網(wǎng)后,視頻專網(wǎng)與天網(wǎng)融合為一張網(wǎng),所有設(shè)備均用45.X.X.X的IP段。本級視頻專網(wǎng)路由器與天網(wǎng)三層交換機(jī)通過以太網(wǎng)線直連。
XY縣局到Y(jié)L市局的視頻專網(wǎng)使用YL廣電公司的1000 M線路傳輸,原視頻專網(wǎng)(中國聯(lián)通100 M)作為備份。
縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺由雙網(wǎng)卡方式變更為單網(wǎng)卡單IP方式與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺對接。
縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺重新注冊對接,視頻碼流和卡口數(shù)據(jù)流向不變。
3.2 并網(wǎng)割接步驟
為實(shí)現(xiàn)各類視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用在并網(wǎng)割接過程中平滑過渡,割接過程分為三大步驟:首先網(wǎng)絡(luò)割接,確保45.X.X.X網(wǎng)段與原172.X.X.X網(wǎng)段共存;然后視頻監(jiān)控系統(tǒng)割接;最后電子卡口系統(tǒng)割接。具體步驟如下:
(1)網(wǎng)絡(luò)割接
1)XY縣局根據(jù)YL市局的IP規(guī)劃和視頻監(jiān)控設(shè)備數(shù)量,分配一個C類IP地址段(45.A.A.X)。
2)由XY廣電公司調(diào)整XY縣網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將縣級天網(wǎng)三層交換機(jī)直連至縣局視頻專網(wǎng)路由Cisco2811。
3)區(qū)廳對部署在區(qū)廳、YL市、XY縣的視頻專網(wǎng)路由器進(jìn)行配置,使172.X.X.X與45.X.X.X互通。
4)XY廣電公司在縣級天網(wǎng)三層交換機(jī)相應(yīng)端口上配置雙IP(172.X.X.X、45.X.X.X),45.X.X.X為主IP,172.X.X.X為第二IP,使天網(wǎng)上兩個網(wǎng)段互通。
(2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)割接
1)XY縣局為視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)平臺、攝像頭、卡口和服務(wù)器進(jìn)行等設(shè)備分配IP地址,具體如表1所示。
2)視頻專網(wǎng)共享平臺,原使用雙網(wǎng)卡(172.X.X.X和192.X.X.X)。修改為使用單網(wǎng)卡,IP為45.X.X.X。
3)修改XY縣級天網(wǎng)平臺IP(原192.X.X.X)為45.X.X.X。
4)修改攝像頭IP為45.X.X.X。
5)縣級社會視頻監(jiān)控共享平臺與縣級社會治安監(jiān)控天網(wǎng)平臺重新注冊對接。
6)修改YL市局視頻監(jiān)控共享平臺配置,與XY縣視頻監(jiān)控共享平臺重新對接。
(3)電子卡口系統(tǒng)割接
1)修改XY縣卡口前端設(shè)備IP為45.X.X.X(原IP為192.X.X.X)。
2)由YL廣電公司在YL市天網(wǎng)核心交換機(jī)相應(yīng)端口上配置雙IP地址(172.X.X.X、45.X.X.X),45.X.X.X為主IP,172.X.X.X為第二IP,使天網(wǎng)上兩個網(wǎng)段互通。
3)修改XY縣電子卡口系統(tǒng)IP為45.X.X.X,與YL市電子卡口平臺對接。
(4)割接完成
1)由XY縣組織相關(guān)單位開展各項(xiàng)視頻監(jiān)控應(yīng)用測試。
2)測試結(jié)束一個月后,在XY縣天網(wǎng)三層交換機(jī)上刪除原有IP(192.X.X.X和172.X.X.X),完成割接工作。
4 并網(wǎng)可能遇到的問題及解決方法
(1)部分?jǐn)z像頭修改IP后,無法調(diào)取歷史錄像。這是由于部分系統(tǒng)基于IP檢索錄像。如要調(diào)取原歷史錄像,需再修改為原來IP。因此須保存好修改前后的IP對照表(如表1所示),并保持網(wǎng)絡(luò)原IP段與修改后IP段互通至少一個月(錄像保存時長一般為一個月)。
(2)卡口系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫為ORACLE RAC集群,修改IP后無法啟動。ORACLE RAC集群配置復(fù)雜,配置順序和IP不對,數(shù)據(jù)庫就無法啟動。因此需先建設(shè)一套新的ORACLE RAC集群,將舊數(shù)據(jù)導(dǎo)入新庫,再修改應(yīng)用指向新庫。
(3)IP修改和重新注冊對接造成攝像頭的ID變動,并網(wǎng)后,上級系統(tǒng)無法匹配攝像頭的維護(hù)信息,如地理位置信息、所屬單位信息等。因此,在并網(wǎng)前,須備份好數(shù)據(jù),如ID變動則根據(jù)攝像頭名字匹配,根據(jù)名字也無法匹配,需人工匹配。
(4)個別地方天網(wǎng)建設(shè)不符合安全規(guī)范,依托互聯(lián)網(wǎng)VPN建設(shè)。并網(wǎng)后,視頻專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物理連接,存在安全隱患[14],須整改為租用專線重新組網(wǎng)。
(5)并網(wǎng)涉及天網(wǎng)上所有在用設(shè)備,需眾多廠商軟硬件的對接,如溝通不到位,極有可能出現(xiàn)系統(tǒng)無法工作、應(yīng)用暫停的情況。需與掌握并網(wǎng)整體技術(shù)的同志主動聯(lián)系,與各個單位、廠商溝通協(xié)調(diào)。在并網(wǎng)過程中相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備維護(hù)人員須同時在場以便進(jìn)行溝通調(diào)試。
(6)部分市、縣級天網(wǎng)集成商技術(shù)水平較低,無法支持并網(wǎng)工作,大部分縣局天網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理員對本地天網(wǎng)情況掌握不全,上級需派出技術(shù)骨干到當(dāng)?shù)剡M(jìn)行指導(dǎo)培訓(xùn)。
(7)少數(shù)系統(tǒng)廠商已破產(chǎn),沒有技術(shù)支持,無法開展IP修改后與新系統(tǒng)的對接工作。只能保留現(xiàn)狀,新增45.X.X.X網(wǎng)段,逐步淘汰此類系統(tǒng)。
5 結(jié)束語
并網(wǎng)后,全區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)都運(yùn)行在同一張網(wǎng)內(nèi),解決了存在的問題,提升了公安實(shí)戰(zhàn)能力,提高了工作效率。
(1)視頻圖像快速調(diào)度。原聯(lián)網(wǎng)方式視頻圖像傳輸環(huán)節(jié)過多,聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,視頻傳輸瓶頸在視頻監(jiān)控共享平臺,造成視頻圖像調(diào)度慢。并網(wǎng)后,聯(lián)網(wǎng)方式扁平化,簡化了傳輸環(huán)節(jié),提高了視頻圖像的調(diào)度速度。
(2)提升視頻圖像系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)效率。并網(wǎng)后,通過網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)的方式精確判斷攝像頭是否在線,可以遠(yuǎn)程檢查診斷,大大縮短故障排除時間。
(3)解決跨區(qū)域視頻資源共享難題。并網(wǎng)后,全區(qū)視頻專網(wǎng)互相聯(lián)通,在視頻專網(wǎng)內(nèi)攝像頭及服務(wù)器IP均可直達(dá)。派出所民警需要調(diào)取涉案視頻錄像時,可取得授權(quán)后直接在視頻專網(wǎng)內(nèi)瀏覽并下載涉案錄像,不需再到存儲視頻錄像的市、縣進(jìn)行拷貝。
(4)視頻監(jiān)控調(diào)度手段多樣化。并網(wǎng)前,調(diào)度視頻圖像必須通過視頻監(jiān)控共享平臺,存在單點(diǎn)故障且調(diào)度手段單一。并網(wǎng)后,如果視頻監(jiān)控共享平臺故障,可通過前端攝像頭、DVR或市、縣級視頻監(jiān)控平臺調(diào)取視頻監(jiān)控圖像。
(5)視頻專網(wǎng)并網(wǎng)后可傳輸共享各種數(shù)據(jù)。視頻專網(wǎng)遍布大街小巷,為今后建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)打下了基礎(chǔ)。如在視頻專網(wǎng)采集手機(jī)卡信息、電子車牌信息等,大大豐富了信息的來源,也為下一步開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
視頻專網(wǎng)并網(wǎng)帶來諸多好處,同時由于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)暴露于街頭路面,也使視頻專網(wǎng)信息安全隱患進(jìn)一步擴(kuò)大。目前視頻專網(wǎng)還缺乏網(wǎng)絡(luò)安全管理工具,易造成非法侵入、病毒攻擊以及視頻信息外泄等信息安全問題。視頻專網(wǎng)信息安全問題是并網(wǎng)后重點(diǎn)要解決的問題。
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