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网络管理实验教学模式研究

2020-04-20陕西李晓婷赵洪钢孟进赵海燕

网络安全和信息化 2020年3期
关键词:网络设备网络管理实物

■陕西 李晓婷 赵洪钢 孟进 赵海燕

随着网络规模及应用领域不断扩大,网络新技术、新业务、新系统也不断融合,如何管好网络确保网络高效运行变得日益重要,对高水平网络管理人才的需求也是与日俱增,这对军队院校开展网络管理专业教学与训练提出了更高要求。

网络管理课程旨在培养懂原理、精技能、强管理的网络管理人才,这就要求我们在网络管理实验教学方面下功夫,改变当前实装设备不足导致的训练效果不佳的问题。

半实物仿真是一种利用虚拟仿真技术,将虚拟的网络设备与真实的网络设备互联互通,从而形成一个整体的网络。这种技术在网络管理实验教学中还应用较少。

因此,笔者采用这种实装设备与虚拟设备互连组成半实物网络的方式,为网络管理实验教学提供可扩展、灵活组网的实验平台,培养高水平、具备岗位任职能力的网络管理人才。

在网络管理中开展半实物网络教学的优越性

网络管理课程是一门实践性很强的课程,只有通过大量实验才能让学员掌握装备操作技能,具备网络管理的能力。但目前,网络管理课程在实践教学中存在实装设备不足、学员操作设备互相干扰等问题。

当前主要的解决方案是利用软件模拟网络设备,通过让学员操作虚拟设备来完成网络管理实践训练,这种方案可以很好地解决设备不足、互相干扰的问题,但仍然存在虚拟设备配置与实装有差异、虚拟设备与实装设备连通不畅、虚拟设备管理信息获取难等问题,影响学员网络管理实践水平与岗位任职能力的提升。而采用半实物仿真技术,在网络管理中开展半实物网络教学具有较强的优越性。

一是能真实再现战时或演习场景。通过虚拟设备可以有效地解决实装设备不足、复杂组网环境难以呈现的问题。而半实物网络构建虚拟设备与实装设备一张网,可以提供近似真实的网络环境,使学员直观体验网络管理过程中出现的状况,为岗位任职打下坚实基础。

二是能实现学员自由组网并管网。在半实物网络环境下,学员可以利用虚拟设备自由组网,并通过智能网络管理系统管理自己的网络,这样就避免了学员管理实装设备时互相干扰的情况,学员可以大胆操作设备进行训练,而不用担心误操作对实装网络运行的影响。同时,学员之间还可以互相管理自组网设备,形成更复杂的网络环境。

三是便于复杂网络管理实验课程的开设。在实装网络环境下开展高阶网络管理实验教学时,受限于核心实装设备的数量,学员实验时往往要分组且分批进行,影响了课程的进度与学员训练的课时,训练效果大打折扣。而在半实物网络环境下,学员可操作设备大大增多,且与实装网络互连,便于实验结果的验证。

在网络管理中开展半实物网络教学,彻底打破了空间和时间的限制,能有效促进学员的学习效率,提高网络管理实验教学的教学效果,提高学员的网络综合管理能力。

基于半实物网络的网络管理实验教学模式

网络管理实验教学的核心目标就是要求学员能熟练运用智能网络管理系统管理与维护网络设备,具备较全面的网络综合管理能力。本文提出的基于半实物网络的网络管理实验教学模式主要包括三个步骤:

第一,根据训练背景规划并设计半实物被管网络;

第二,典型网络管理实验设计;

第三,实验教学与考核的组织与实施。

1.根据训练背景规划并设计半实物被管网络

首先,详细了解网络管理机构所管辖网络的部队编制、装备和日常主要训练任务,并了解重大任务保障或演练中对网络管理的特殊需求;其次,了解网络管理分队日常值勤维护训练的要求、内容以及他们在日常训练中遇到的主要问题。根据上述情况,选择合适的仿真软件与智能网络管理系统,确定半实物网络的组成,设计并搭建半实物被管网络。

2.典型网络管理实验设计

半实物网络环境搭建完毕后,可组织学员开展网络设备发现与添加、网络拓扑监测与管理、网络性能监测、网络设备性能测量与管理、网络设备故障监测与排除等网络管理值勤维护训练任务。

根据具体实验要求,通过在虚拟设备上增加FTP、Web 服务器等方式,设计半实物网络中虚拟网络与实装网络的数据交互,并通过wireshark 等报文捕获软件详细查看数据交互过程,以此设计网络管理实验。

采用“实战任务”驱动式教学方法,设计以若干“实战任务”为导向的网管值勤维护任务。通过完成一次实战任务,引导学生有目的、有方向、高效率的学习。

3.实验教学与考核的组织与实施

图1 iMC 生成的半实物演习网络拓扑

按照学员操作互不干扰的原则,组织网络管理实验教学与考核。在实验环节,为减少系统操作冲突,创建虚拟iMC 系统,将学员分组,以小组为单位完成实验任务。由组长下达任务要求,分配具体任务,小组成员协同完成实验任务。在考核环节,为确保所有学员能同时考核,每名学员独自使用1台iMC 系统。从虚拟网络搭建、iMC 系统操作、网络管理任务完成情况等多方面对学员进行考核。

4.基于半实物网络的网络管理实验教学模式应用

本文以某通信团网管分队值勤维护任务为例,描述了基于半实物网络的网络管理实验教学模式应用过程及其效果。某通信团XX 演习任务背景如下:我网管中心接上级命令,根据《××演习通信保障方案》,保障通信网高效稳定运行、及时发现并处理网络故障,现要求我网管分队在X 时X 分,完成网络的搭建与维护。

表1 网络管理实战任务设计

根据演习网络拓扑图,让学员采用VMware 虚拟机+H3C iMC 网络管理系统+eNSP 模拟器+实装设备的方式,以实装设备搭建团部骨干网以及一、二、三营网络,以虚拟设备搭建四、五营网络,组成半实物被管网络。

为确保半实物网络所有设备IP 不冲突,虚拟网络搭建规则如下:学员创建的虚拟网络网络号范围由该学员PC 机IP 地址最后一位决定;虚拟网络与实装网络连接的边界路由器IP 设置在192.168.5.0/24 网段,且该边界路由器的IP 最后一位必须设置成学员PC 机IP 的最后一位+100。按以上规则搭建半实物网络并在iMC 系统中生成全网全网拓扑图,如图1 所示为iMC 系统生成的网络拓扑。

根据任务背景对网管任务进行分解,具体任务如表1所示。

表2 网络管理实战任务要求

以“监控骨干网设备并测试各营设备性能”子任务为例,具体任务要求如表2所示。

将学员分组,3 人一组,组长负责团级骨干网络的管理与维护,组员负责营级网络的管理与维护。任务开始后,由组长分配具体任务,按任务要求协同完成实验任务。

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