北航-计算机网络实验室介绍

计算机网络实验室介绍
计算机网络实验室是北京航空航天大学“985工程（一期）”重点建设项目之一，也是“国防科工委研究生创新工程”重点建设项目，实验室面向全校研究生、本科生开设各类网络技术领域内的实验。

计算机学院网络实验教学从1998年开始设置，由于实验条件限制，当时的网络实验主要以网络协议分析和验证为主，2000年北航开展“教改评优项目”建设，计算机网络实验室开始着手进行项目立项和实施，2001年实验室初步建立了以局域网组建的实验环境，2002年，北航为加强实验教学环境建设，在国家“985工程”资金支持下，计算机学院刘旭东副院长作为项目负责人，钱德沛教授作为学科责任教授，建设国内一流的计算机网络实验室。

实验室建设由“985工程”投入建设资金270万，“国防科工委研究生创新工程”投入建设资金211万，华为技术有限公司、FLUKE、Intel公司等支持设备资金等价值1200多万，中心自筹建设资金70多万，建成了国内领先水平的拥有众多先进的网络实验设备的实验环境，组建了完善的实验教学体系，出版了国内第一本计算机网络实验教材《计算机网络实验教程》，2006年7月将再出版面向网络测试的实验教材《网络测试实验教程》，实验室配备了包括张力军博士、洪飞博士、王卓讲师、李魏副教授、李云春副教授等在内的高水平的实验教学队伍。

计算机网络实验是计算机学院本科生、研究生必修的实验课程（非专业为选修），作为独立的实验课程开设，学时数36学时，同时作为开放实验室开放，每学年有超过1000
名学生进行各种层次的网络教学实验，在1000多份面向学生对课程满意度调查中，98％的学生对课程表示非常满意，依靠实验室的学习成果，有数名高素质研究生被华为等公司免试聘用。

计算机网络实验室的建设成果，2005年，获得国家级教学成果二等奖，计算机网络实验2005年被评为北航精品课程，实验室也成为国内众多高校参观交流的对象，累计有超过200所大学，其中包括43所“211工程”高校、300多名教师来实验室参观，起到典型的示范教学效果。

一流的实验环境：
计算机网络实验室的实验环境由以下几个部分组成：
高速网络组网实验环境：能提供利用多种介质搭建100M、千兆网络所需的设备和环境，如核心交换机S8016、骨干核心路由器NE80 NE40、网络测试工具、服务器以及移动网络设备，在该环境中，学生能够完成局域网、广域网的建设，完成有线、无线的网络环境建设，以及相应的网络测试。

网络管理实验环境：网络管理是整个网络正常运行的保证，掌握先进的网络管理技术也是计算机网络人才培养中重要的内容。

在实验中心基地中，能提供多种形式的网络管理
系统，来检测和调整网络、定位和解决网络故障，使网络性能处于优化。

网络协议分析与设计实验环境：网络技术的飞速发展使网络设计和开发手段也日新月异，网络技术的设计和开发是高素质网络人才的重要标志，因此，在实验中心能提供网络设计和开发的环境，不仅可以提供在软件层次上实现各种协议、算法、软交换等实验内容所需的开发和设计环境，此外基于Intel公司的NP处理平台IXA 架构，还可以进一步提供硬件交换机、路由器的设计、以及从网络数据链路层进行深层次的网络设计和开发所需的实验环境。

网络安全实验环境：网络安全一直是网络技术发展中的核心之一，因此，在实验中心建设过程中将提供网络安全实验环境，包括进行防火墙技术、路由技术所需的实验环境，以及进行多种形式的加密、身份认证、访问控制以及入侵检测和防范等实验所需的环境。

网络应用实验环境：网络的应用越来越广泛，多种形式的应用技术层出不穷，因此，在实验基地可以提供多种典型的网络应用环境，包括网站开发、网络集成、网络存储系统等实验需要的环境。

IPV6实验环境
IPV6技术将是下一代核心网络协议技术，目前，基地中可以实现IPV6协议原理、IPV6网络基本组建，IPV6和IPV4互通等基于IPV6的实验环境。

计算机网络实验室
高端网络设备
先进的计算机网络实验体系：
计算机网络实验按照“面向一流水平、面向能力培养、面向工程实战、面向技术发展”的建设要求，突出“本硕一体化、实验教学与科学研究密切结合”两个主要特色，兼顾专业和非专业需求，建设了涵盖网络组建、网络管理、网络协议分析设计、网络安全和网络应用、网络设计、研究和开发等方面逐步建立系统的、层次合理的实验体系，以满足不同层次课程、不同学生群体的要求。

实验体系可以按不同层次要求设计成不同的实验套件，在每个实验套件中，将包括原理验证型实验、演示测试型实验、自主设计型实验、综合实验和研究型创新实验。

在该实验体系的构架下，不仅通过诸如组网、网络维护和管理等实验来培养学生的工程实践能力，还将通过网络设计和开发、网络安全与应用等演示来培养学生的创新能力、科研能力，从而达到培养高素质创新人才的目标。

计算机网络实验体系包括：
网络基本原理实验
网络基本原理的实验主要通过各种网络设备的配置，通过直接观察端口的数据报文，以及采用抓包软件截获报文，学生可以深入理解网络的物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层的各种协议。

实验分成基础实验和提高实验两个层次：
基础实验：网络基本原理实验；
提高实验：广域网协议分析实验、ICMP协议分析和应用编程实验、传输层拥塞控制和流量控制实验。

网络组建实验
网络组建的实验主要通过组建基本的局域网、广域网，采用双绞线、光纤、计算机、路由器、交换机进行网络的组建，在网络组建过程中，学生可以通过实际动手，掌握网线制作、工具使用、各种网络设备的配置，通过直接观察端口的数据报文，以及采用抓包软件截获报文，深入理解网络组建和网络设计中的原理和应用。

实验被分成基础实验和提高实验两个层次：
基础实验：基本的局域网组建实验、VLAN配置实验；
提高实验：复杂广域网组建实验、IPV6网络演示实验。

网络管理实验
网络管理实验主要采用网络管理工具软件，对搭建的网络进行网络性能、网络故障、网络拓扑、网络流量控制、网络帐户记费等管理，在实验体系设计过程中，也分成基础实验和提高实验两个层次：
基础实验：基础的网络管理功能实验
提高实验：网络管理工具平台的开发，如流量记费、帐户管理开发
网络应用实验
网络应用实验包括对网络的网站设计、实现，网页制作，文件服务器实现，邮件服务器实现，Web服务器实现等各种层面的网络应用。

其中，基础实验和提高实验为：基础实验：基本的网络应用实验，如文件服务器、邮件服务器等实验
提高实验：综合利用网络技术和软件技术，基于C/S和B/S结构，采用Socket技术，进行电子商务网站的设计。

网络安全实验
网络安全实验包括各种安全技术的实验，如加密算法，身份认证技术，访问控制技术，防火墙技术等。

其中，基础实验和提高实验为：
基础实验：基本的加密算法，防火墙应用等实验
提高实验：访问控制实验，身份认证实验，采用LINUX系统自行实现防火墙等实验。

网络设计开发实验
网络设计开发实验重点针对研究型、创新人才培养设计的实验内容，在这部分实验体系中，将通过多种网络技术的开发，培养学生自行分析问题、解决问题的科研素养，在网络设计开发实验部分，学生可以自行选择实验，实验内容包括：
组播实验：了解组播的原理和实现方法，实现在网络上的组播视频播放。

MPLS VPN实验：了解MPLS VPN技术，实现大型网络下的MPLS VPN网络。

基于IXA架构的网络设计实验：采用INTEL 的IXA架构，自主完成路由器、防火墙的设计， NP技术是新一代网络技术，采用NP技术设计路由器是下一代的网络设备。