CN107947991A - 计算机网络课程实验教学云平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种计算机网络课程实验教学云平台，包括实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、能提供虚拟基础设施服务的计算机集群和交换机，所述的实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、计算机均与交换机连接。上述计算机网络课程实验教学云平台的操作简单、维护方便、使用成本低且能够尽量增加使用时间。

Description

计算机网络课程实验教学云平台
技术领域
本发明涉及一种基于云计算技术的虚拟计算机网络课程实验教学平台，具体讲是一种计算机网络课程实验教学云平台。
背景技术
计算机网络技术是计算机相关专业学生必须掌握的基本技能，随着计算机网络技术的发展,网络类课程的分支越来越多，内容也越来越复杂。在这类课程中，实验是教学的基石，是必不可少的环节，而这类课程的多数实验教学环节对实验设备的依赖是很强的，如果缺乏设备，或者设备缺乏适当的维护，都很容易造成实验课堂事倍功半甚至毫无效果，进而导致整个教学设计的失败。现有技术的计算机网络课程实验设备包括由多台计算机和服务器，所述的服务器与多台计算机均连接。上述结构的计算机网络课程实验设备存在以下三个缺陷：(1)在计算机网络相关课程的许多实验中，不仅经常需要逐个改动软硬件的配置，而且有些操作会对硬件或者软件产生影响，这样不仅操作起来较为麻烦，而且会给设备维护带来极大地不方便，从而影响下次教学的时间。(2)在计算机和网络相关课程中，技术的发展日新月异，课程的内容也需要经常做出一定的调整，但是由于成本的问题而实验室的硬件设备不可能跟得上这样的更新速度，从而对教学设计的展开造成一定的负面影响。(3)几乎每个实验室都配备了服务器，除了实验授课时学生轮流简单使用这些服务器外，其他时间这些服务器均处于空闲状态，从而造成极大的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种操作简单、维护方便、使用成本低且能尽量增加使用时间的计算机网络课程实验教学云平台。
本发明的技术方案是，提供一种计算机网络课程实验教学云平台，包括实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、能提供虚拟基础设施服务的计算机集群和交换机，所述的实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、计算机集群均与交换机连接。
所述的计算机集群上设有两个以太网口，所述的两个以太网口均与交换机连接。
所述的计算机集群为能提供虚拟基础设施服务的服务器。
所述的计算机集群包括多台计算机和一个集群用交换机，所述的多台计算机均与集群用交换机连接；所述的集群用交换机与交换机连接。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明计算机网络课程实验教学云平台由实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、能提供虚拟基础设施服务的计算机集群和交换机组成。(1)本发明云平台能够一次性布置软硬件的配置，且该操作不会对硬件或软件产生影响，因此不仅操作简单，而且设备维护较为方便。(2)本发明通过云平台能够一次性升级设备配置，且该配置能够根据使用情况进行重新分配，因此使用成本低。(3)本发明云平台能够为每个实验室都提供服务，从而在一定程度上避免了服务器的闲置，保证了云平台的使用效率。
附图说明
图1是本发明计算机网络课程实验教学云平台的第一电路框图。
图2是本发明计算机网络课程实验教学云平台的第二电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明一种计算机网络课程实验教学云平台，包括实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、能提供虚拟基础设施服务的计算机集群和交换机，所述的实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、计算机集群均与交换机连接。上述计算机集群、虚拟设备服务器、网络实验室服务器、实验接口服务器与交换机均通过千兆以太网进行连接。
所述的集群计算机上设有两个以太网口，所述的两个以太网口均与交换机连接，即两个以太网口均与交换机通过网线连接。
所述的计算机集群为能提供虚拟基础设施服务的服务器。
所述的计算机集群包括多台计算机和一个集群用交换机，所述的多台计算机均与集群用交换机连接；所述的集群用交换机与交换机连接。计算机即我们日常使用的PC机。
能提供虚拟基础设施服务的计算机集群，即部署有CentOS6.3作为集群内各个PC节点的操作系统、Heartbeat2.0.8提供高可用集群的解决方案、XenCloudPlatform1.5提供虚拟化解决方案，用于将计算资源和存储资源进行整合，并进行虚拟化，然后提供给虚拟设备服务器和网络实验室服务器使用。其中PC节点数目可以2-16之间的偶数，各个PC节点将通过两个千兆以太网接口进行连接，其中一个千兆以太网接口用于网络连接，另一个千兆以太网接口用于监控节点的状态。
上述虚拟设备服务器提供了若干主机模板和设备模板，用于在基础设施模块所提供的虚拟资源上架构虚拟主机(Host)和基于第三方虚拟软件的虚拟网络设备，并提供给网络实验室服务器使用。上述虚拟设备服务器基于虚拟基础设施云所提供的虚拟机，这些虚拟机上将部署的软件包括：RedHatLinux6.3提供Linux主机模板；Windows2003提供Windows主机模板；VyattaCore6.1/Dynamips2.6-rc3提供虚拟路由器和防火墙解决方案CiscoRecoveryISOImageforIDS-4235提供架构虚拟IDS解决方案；KameIPSecToolspackage提供虚拟IPSecVPN网关解决方案。
上述网络实验室服务器是基于XCPSDK用Python开发的，包括的实验场景建模框架和虚拟资源调度引擎。其中实验场景建模框架用于设计实验教学场景，包含实验设备(网络拓扑，主机，设备等)和具体实验教学流程(实验准备-实验进行-实验结果审查-效果反馈等步骤)，向虚拟资源调度引擎提出请求，并向用户界面模块提供虚拟的实验教学场景；虚拟资源调度引擎则用于向虚拟设备模块请求部署特定的主机或者设备，以及向拟基础设施模块请求特定的网络配置。上述网络实验室服务器是一个基于Python的实验服务流引擎，其上将部署软件包括：CentOS6.3服务器操作系统；Python3.0脚本运行环境；XenCloudPlatform1.5提供XCPSDK；基于Python的实验服务流引擎提供实验场景建模框架和虚拟资源调度的解决方案。
上述用接口服务器是用php开发的，包括基于SSH/VNC的主机设备远程连接界面和基于Web实验教学界面。其中基于SSH/VNC的主机设备远程连接界面用于让用户远程连接网络实验室服务模块所提供的虚拟的实验教学场景中的主机和设备；实验教学界面用于向用户呈现虚拟实验场景，并进行教学交互。上述实验接口服务器上将部署软件包括：CentOS6.3服务器操作系统；PHP3.0脚本运行环境；Openssh6.0提供ssh远程连接；VNCServer4.1.2提供基于图形界面的原创连接；实验接口服务器提供基于Web实验教学界面的解决方案。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种计算机网络课程实验教学云平台，其特征在于：包括实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、能提供虚拟基础设施服务的计算机集群和交换机，所述的实验接口服务器、网络实验室服务器、虚拟设备服务器、计算机集群均与交换机连接。
2.根据权利要求1所述的计算机网络课程实验教学云平台，其特征在于：所述的计算机集群上设有两个以太网口，所述的两个以太网口均与交换机连接。
3.根据权利要求1所述的计算机网络课程实验教学云平台，其特征在于：所述的计算机集群为能提供虚拟基础设施服务的服务器。
4.根据权利要求1所述的计算机网络课程实验教学云平台，其特征在于：所述的计算机集群包括多台计算机和一个集群用交换机，所述的多台计算机均与集群用交换机连接；所述的集群用交换机与交换机连接。
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