網(wǎng)絡(luò)管理案例教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

1、網(wǎng)絡(luò)管理案例教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)【 摘 要 】 根據(jù)我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)人才為主，具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力。文章以網(wǎng)絡(luò)管理課程為例，闡述了網(wǎng)絡(luò)管理課程教學(xué)案例的總體設(shè)計(jì)思路及其案例實(shí)現(xiàn)任務(wù)，并給出了部分案例任務(wù)的實(shí)現(xiàn)?！?關(guān)鍵詞 】 網(wǎng)絡(luò)工程；培養(yǎng)目標(biāo)；網(wǎng)絡(luò)管理；教學(xué)案例【 abstract 】 according to my school network engineering professional training target, the training of engineering talents and network application sof

2、tware development professionals, with strong innovation ability. taking network management course as an example, the paper elaborated the network management courses teaching case of the overall design and case implementation task, and giving some examples to accomplish the training target.【 keywords

3、 】 network engineering; training target; network management; teaching case0 引言高等學(xué)校工科專業(yè)教學(xué)從最初的理論教育到實(shí)施卓越工程師教育已成為工科教育改革的必然趨勢(shì)，尤其計(jì)算機(jī)學(xué)院的相關(guān)專業(yè)成立了開放實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地、校企合作基地等，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工程能力，包括分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。本文以網(wǎng)絡(luò)管理課程為例，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定每部分所對(duì)應(yīng)的能力培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的教學(xué)案例，讓學(xué)生能快速地理解網(wǎng)絡(luò)管理理論，掌握相應(yīng)的it技能。1 網(wǎng)絡(luò)管理的案例教學(xué)設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)

4、思路該課程的主要教學(xué)目標(biāo)是服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)管理員和網(wǎng)絡(luò)管理軟件開發(fā)人員，按如下模塊組織教學(xué)內(nèi)容：抽象語(yǔ)法標(biāo)記語(yǔ)言、管理信息結(jié)構(gòu)和管理信息庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件開發(fā)包及其編譯以及網(wǎng)絡(luò)管理軟件的編程實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容模塊組織結(jié)構(gòu)如表1。1.2 案例任務(wù)設(shè)計(jì)（1 ）抽象語(yǔ)法標(biāo)記語(yǔ)言asn.1分析smi、mib、snmp的asn.1文件，總結(jié)asn.1中的模塊、關(guān)鍵詞、模塊的導(dǎo)入導(dǎo)出、類型的定義、基本數(shù)據(jù)類型、用戶自定義類型。講解ber編碼規(guī)則“類型、長(zhǎng)度、值”，采用抓包軟件wireshark對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理軟件snmputil.exe產(chǎn)生的snmp消息的ber編碼進(jìn)行分析，總結(jié)各

5、種類型數(shù)據(jù)的ber編碼部分中類型所對(duì)應(yīng)的編碼，長(zhǎng)度的表示和整數(shù)值以及oid值的編碼方法。（2）管理信息結(jié)構(gòu)和管理信息庫(kù)ireasoning mib browser中對(duì)mib文件采用樹型結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示，同時(shí)給出樹型結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)描述，尤其葉子節(jié)點(diǎn)的相關(guān)描述非常詳細(xì)。總結(jié)管理信息結(jié)構(gòu)smi對(duì)管理信息庫(kù)定義的規(guī)范約束的必要性以及約束的方法。根據(jù)樹型結(jié)構(gòu)中中間節(jié)點(diǎn)的名字以及葉子節(jié)點(diǎn)的名字總結(jié)網(wǎng)絡(luò)中管理信息的分類方法，區(qū)分只有一個(gè)對(duì)象實(shí)例和有多個(gè)對(duì)象實(shí)例的對(duì)象的表示方法以及對(duì)象實(shí)例的表示方法。（3）網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議未配置snmp服務(wù)之前與配置snmp服務(wù)之后分別執(zhí)行ireasoning mib browse

6、r提供的相關(guān)snmp操作，總結(jié)網(wǎng)絡(luò)管理的基本管理模型、網(wǎng)絡(luò)管理操作。采用wireshark對(duì)相應(yīng)執(zhí)行操作進(jìn)行報(bào)文結(jié)構(gòu)分析，總結(jié)snmp相應(yīng)操作的報(bào)文結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)操作的響應(yīng)報(bào)文結(jié)構(gòu)，總結(jié)操作執(zhí)行的前提條件和操作執(zhí)行的結(jié)果。同時(shí)總結(jié)不同snmp協(xié)議版本的報(bào)文結(jié)構(gòu)、操作類型等的不同。（4）遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視ireasoning mib browser中對(duì)rmon mib文件采用樹型結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示，分析其mib對(duì)象的共同特點(diǎn)為表對(duì)象組成，總結(jié)每個(gè)表對(duì)象的主要內(nèi)容以及主要的管理對(duì)象。在交換機(jī)上配置相關(guān)rmon功能，通過(guò)實(shí)例總結(jié)rmon的主要功能。（5）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件以hp openview nnm為例，結(jié)合前

7、面的網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)理論，總結(jié)網(wǎng)絡(luò)管理軟件的功能以及它與網(wǎng)絡(luò)管理理論之間的聯(lián)系。展示網(wǎng)絡(luò)管理理論對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理軟件的理論支持，讓學(xué)生明白理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。（6）網(wǎng)絡(luò)管理軟件開發(fā)以hp snmp+開發(fā)包為例，講解開發(fā)包中的常用類，開發(fā)包編譯為靜態(tài)鏈接庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件開發(fā)的基本流程以及軟件的調(diào)試方法。同時(shí)講解在沒有真實(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器、交換機(jī)的情況下如何進(jìn)行軟件的測(cè)試。2 部分案例任務(wù)實(shí)現(xiàn)2.1 asn.1基本語(yǔ)法與snmp協(xié)議學(xué)生有了c語(yǔ)言的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)一個(gè)asn.1完整文檔的閱讀，理解asn.1完整的文件結(jié)構(gòu)包括：模塊名（rfc1157-snmp）、大寫的關(guān)鍵詞（definitions、begin、

8、imports、integer、octet string、any、choice、sequence、implict、object identifier、sequence of、end等）及其組成的相應(yīng)語(yǔ)義。這些關(guān)鍵詞從命名上來(lái)看，很容易理解它們的意義，如imports表示在此asn.1文檔中引用其它asn.1文檔中定義的類型，integer、octet string、any、choice、sequence等屬于asn.1基本類型，通過(guò)基本類型可以定義應(yīng)用類型message、pdus、getrequest-pdu、pdu、trap-pdu、varbind、varbindlist。通過(guò)該文檔的閱讀，

9、同時(shí)讓學(xué)生分析課程的主要內(nèi)容snmp協(xié)議的結(jié)構(gòu)：在message結(jié)構(gòu)定義中，定義了消息的三個(gè)組成部分，協(xié)議的版本號(hào)version、協(xié)議的共同體名community、協(xié)議所要傳送的具體數(shù)據(jù)data。其中data部分需要指明snmp的操作類型，因?yàn)椴煌牟僮黝愋停瑢?duì)參數(shù)的要求是不一樣的。這個(gè)文檔中定義了五種操作類型，具體包括有g(shù)et-request、get-next-request、get-response、set-request、trap操作。其中g(shù)et-request、get-next-request、get-response、set-request這四種操作具有共同的構(gòu)建塊：request-

10、id、error-status、error-index、variable-bindings。trap操作的構(gòu)建塊包括：enterprise、agent-addr、generic-trap、specific-trap、time-stamp、variable-bindings。在講解這部分內(nèi)容時(shí)，可以進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考。 開發(fā)軟件時(shí)需要給用戶留的接口：snmp的版本號(hào)、共同體名、操作類型等。 五種操作兩種報(bào)文結(jié)構(gòu)：引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)更加優(yōu)化的程序和設(shè)計(jì)更加優(yōu)化的工程設(shè)計(jì)方案。通過(guò)該任務(wù)的設(shè)計(jì)，學(xué)生自己很快能理解asn.1語(yǔ)法的主要要點(diǎn)、asn.1的作用以及后面所要講解的snmp報(bào)文結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能

11、力、分析問(wèn)題能力是一個(gè)很好的鍛煉，同時(shí)避免了枯燥地為講解asn.1語(yǔ)法結(jié)構(gòu)而講解語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及探索問(wèn)題的一種方法。2.2 網(wǎng)絡(luò)管理模型以及協(xié)議設(shè)計(jì)中的基本參數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)管理操作之間的區(qū)別通過(guò)上述操作的展示，讓學(xué)生明白網(wǎng)絡(luò)管理模型是管理、代理模型，管理程序端程序（snmputil）的執(zhí)行需要指定代理所在的ip（192.168.2.12），同時(shí)需要指定操作類型（如get、getnext等）以及代理是否允許管理程序訪問(wèn)的共同體名（public）以及訪問(wèn)的對(duì)象（1.3.6.1.2.1.1.1.0和1.3.6.1.4.1.311.1.1.3.1.1），學(xué)生自然而然就會(huì)想到snmp協(xié)議的

12、基本消息結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括共同體名、操作類型、操作對(duì)象等。另外，通過(guò)對(duì)操作結(jié)果的分析，讓學(xué)生掌握get操作的對(duì)象要求必須是對(duì)象實(shí)例，返回的是對(duì)應(yīng)的對(duì)象實(shí)例的值；而getnext操作的對(duì)象可以是對(duì)象也可以是對(duì)象實(shí)例，返回的是其對(duì)象或?qū)ο髮?shí)例字典序后的下一個(gè)對(duì)象實(shí)例及其對(duì)象實(shí)例所對(duì)應(yīng)的值。進(jìn)一步，引導(dǎo)學(xué)生分析get操作、getnext操作的應(yīng)用范圍：get操作適合于標(biāo)量對(duì)象及已知mib樹型結(jié)構(gòu)的管理對(duì)象；getnext操作非常適合于表對(duì)象及未知mib樹型結(jié)構(gòu)的管理對(duì)象。進(jìn)一步可以啟發(fā)學(xué)生思考： 為什么有g(shù)et操作還要設(shè)計(jì)getnext操作？ get操作、getnext操作分別取所要訪問(wèn)的對(duì)象實(shí)例的值、訪

13、問(wèn)對(duì)象的下一個(gè)對(duì)象實(shí)例的值，可不可以再設(shè)計(jì)一種操作可以取訪問(wèn)對(duì)象字典序后面的多個(gè)對(duì)象？從而引出snmpv2對(duì)snmpv1的改進(jìn)操作getbulk。這個(gè)部分從案例角度入手，讓學(xué)生分析、總結(jié)，對(duì)學(xué)生的分析能力、總結(jié)能力、甚至是創(chuàng)新能力都是一個(gè)很好的鍛煉。3 總結(jié)網(wǎng)絡(luò)管理是一門具有較強(qiáng)理論基礎(chǔ)的專業(yè)課，該門課程理論部分的講授需要借助一些教學(xué)案例來(lái)幫助應(yīng)用型工科院校的學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)，理論最終要服務(wù)于實(shí)踐，通過(guò)理論的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其在實(shí)際工程中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、思考問(wèn)題的能力。經(jīng)過(guò)筆者多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，這套教學(xué)案例對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理的學(xué)習(xí)非常有效。參考文獻(xiàn)1 鐘伯成,袁暋,檀明,張向東,許強(qiáng).應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)課程體系的研究與實(shí)踐.計(jì)算機(jī)教育,2010年第08期.2 鐘伯成,袁暋,檀明.應(yīng)用型本科院校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革與探索.電腦知識(shí)與技術(shù),2010年第31期.3 苗鳳君,潘磊,鄭秋生.我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的研究與實(shí)踐.計(jì)算機(jī)教育,2008年第20期.4 吳伯橋,劉雪飛,李錫輝,郭登科.以