作者：楊茂云 謝俊 張慰 王華 單位：徐州師范大學(xué) 徐州師范大學(xué)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的重要課程，但是許多高校把教學(xué)重點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程上，并未獨(dú)立開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理這門(mén)課程，而是把這部分內(nèi)容放在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程這兩門(mén)課中，相關(guān)內(nèi)容授課課時(shí)少，深度也不夠，有時(shí)由于課時(shí)緊張和實(shí)驗(yàn)條件的限制，往往忽略這部分內(nèi)容，讓學(xué)生自學(xué)，學(xué)習(xí)效果不是很好。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來(lái)越大，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，網(wǎng)絡(luò)管理的重要性和迫切性日益凸顯，社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用人才的需求也日益增多，因此需要獨(dú)立開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理這門(mén)課程，文獻(xiàn)[1-4]對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探討，文獻(xiàn)[5]研究了實(shí)踐考核的辦法，筆者根據(jù)自身教學(xué)實(shí)踐從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理課程教學(xué)進(jìn)行探討。

1以問(wèn)題為導(dǎo)向組織教學(xué)

現(xiàn)在的教材大多采用平鋪直敘的方式介紹網(wǎng)絡(luò)管理的內(nèi)容，有的基本上是直接復(fù)制RFC(請(qǐng)求評(píng)論)文檔，這樣的教材內(nèi)容死板枯燥，教師講課時(shí)如果照本宣科，學(xué)生聽(tīng)起來(lái)會(huì)相當(dāng)枯燥沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣。以問(wèn)題為導(dǎo)向組織教學(xué)就是教師用一個(gè)個(gè)問(wèn)題貫穿整個(gè)教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)時(shí)提出問(wèn)題，教師或?qū)W生提出若干解決問(wèn)題的辦法，再通過(guò)比較選擇一個(gè)最佳的辦法，這樣的教學(xué)方式容易激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的規(guī)律。比如，在講授網(wǎng)絡(luò)管理的概論時(shí)，提出問(wèn)題：目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀是什么？計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多樣化，既有以太網(wǎng)也有幀中繼，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家眾多，不同廠家的設(shè)備差異較大，數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的系統(tǒng)各不相同，如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理？要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，管理者必須從被管理的網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，然后向被管網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。但是由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多樣性、數(shù)據(jù)表示的差異比較大以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與變量命名的不同，必須要對(duì)數(shù)據(jù)表示進(jìn)行規(guī)范，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與變量命名進(jìn)行規(guī)范，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，制定規(guī)范的變量命名規(guī)則。

通過(guò)一系列問(wèn)題的提出與解答，學(xué)生很容易就明白SMI(管理信息結(jié)構(gòu))、MIB(管理信息庫(kù))、SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)通信協(xié)議的含義與作用。在講ASN1(抽象語(yǔ)法表示1)的BER(基本編碼規(guī)則)編碼時(shí)，提出問(wèn)題：數(shù)據(jù)的接收方接收數(shù)據(jù)后如何知道數(shù)據(jù)的作用范圍？如何知道數(shù)據(jù)的類(lèi)型？如何知道數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)長(zhǎng)度？如何知道數(shù)據(jù)的值？用標(biāo)簽名指示數(shù)據(jù)的作用范圍，用標(biāo)簽號(hào)表示數(shù)據(jù)類(lèi)型，用長(zhǎng)度值表示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)長(zhǎng)度，即采用TLV(標(biāo)簽長(zhǎng)度值域)方式編碼，學(xué)生可以很容易明白為什么采用TLV方式進(jìn)行編碼。編碼后的數(shù)據(jù)是串行的，接收方如何解析數(shù)據(jù)呢？首先獲得T的信息，可以容易獲得標(biāo)簽類(lèi)型信息，但是標(biāo)簽號(hào)比較麻煩，如果用一個(gè)字節(jié)表示T的信息，只能有5個(gè)比特表示標(biāo)簽號(hào)，可以表示的最大標(biāo)簽號(hào)為31，如何表示大于31的標(biāo)簽號(hào)呢？這時(shí)候需要增加若干個(gè)字節(jié)用來(lái)表示大于31的標(biāo)簽號(hào)，如何知道增加了幾個(gè)字節(jié)呢？一種辦法是在第一個(gè)字節(jié)后面添加一個(gè)字節(jié)，其值表示后面有幾個(gè)字節(jié)用來(lái)表示標(biāo)簽號(hào)，如圖1所示，表示用一個(gè)字節(jié)表示標(biāo)簽號(hào)，標(biāo)簽號(hào)是64，即所謂的長(zhǎng)度值法。

另一種辦法是采用標(biāo)志位指示有幾個(gè)字節(jié)表示標(biāo)簽號(hào)，如圖2所示最高位是1時(shí)表示后面還有字節(jié)，最高位是0是表示是最后一個(gè)字節(jié)，其標(biāo)簽號(hào)是192，即所謂的標(biāo)志位法。這兩種辦法都需要用五個(gè)連續(xù)的1表示T多于一個(gè)字節(jié)，所以當(dāng)用一個(gè)字節(jié)表示T時(shí)，標(biāo)簽號(hào)最大為30。如果表示標(biāo)簽號(hào)需要m比特，那么采用長(zhǎng)度值法需要ceil(m/8)+1個(gè)字節(jié)，采用標(biāo)志位法需要ceil(m/7)個(gè)字節(jié)，如圖3所示，當(dāng)50≤m≤56時(shí)，兩種辦法的字節(jié)數(shù)相同，當(dāng)m≤49時(shí)標(biāo)志位法需要的字節(jié)數(shù)比長(zhǎng)度值法少，一般標(biāo)簽號(hào)不會(huì)很大，所以采用標(biāo)志位法比較好。L的編碼有定長(zhǎng)編碼和非定長(zhǎng)編碼兩種方式，定長(zhǎng)編碼就是采用長(zhǎng)度值法，非定長(zhǎng)編碼就是采用標(biāo)志位法，IP包的分段和重組采用標(biāo)志位法，IP包的長(zhǎng)度采用長(zhǎng)度值法，鏈路層的幀采用標(biāo)志位法。通過(guò)這樣分析和比較，學(xué)生很容易就掌握確定在網(wǎng)絡(luò)上傳送信息的長(zhǎng)度的辦法。如果教師照著文檔那樣平鋪直敘，學(xué)生只知其然而不知其所以然，學(xué)習(xí)效果肯定大打折扣。

2以實(shí)踐為導(dǎo)向組織教學(xué)

紙上得來(lái)終覺(jué)淺，在講授MIB的標(biāo)量對(duì)象標(biāo)識(shí)符命名和表對(duì)象標(biāo)識(shí)符命名以及MIB字典循序時(shí)，學(xué)生總是弄不明白表對(duì)象標(biāo)識(shí)符命名辦法，以及為什么需要字典順序。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室搭建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，利用MIBBrowser工具中的get操作和getNext操作，學(xué)生很快就領(lǐng)會(huì)這方面的內(nèi)容。在講授性能管理、安全管理以及計(jì)費(fèi)管理時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比較小，數(shù)據(jù)也不全面，實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不能反映問(wèn)題本質(zhì)，只有在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐，學(xué)生才會(huì)真正掌握。現(xiàn)在，校園網(wǎng)的規(guī)模一般都比較大，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，所涉及的網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題也較多，網(wǎng)絡(luò)管理人員的管理經(jīng)驗(yàn)豐富，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中心實(shí)訓(xùn)能取得很好的效果。筆者與校網(wǎng)絡(luò)中心合作反復(fù)研究制定了下列實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。

實(shí)訓(xùn)一：了解徐州師范大學(xué)校園網(wǎng)的基本情況。實(shí)訓(xùn)目的：通過(guò)實(shí)訓(xùn)，幫助學(xué)生了解徐州師范大學(xué)校園網(wǎng)的基本情況，了解CERNET(中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng))與其他三大電信運(yùn)營(yíng)商之間的關(guān)系。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1)CERNET與其他三大電信運(yùn)營(yíng)商之間的關(guān)系；2)徐州師范大學(xué)校園網(wǎng)發(fā)展歷程、現(xiàn)實(shí)情況和未來(lái)發(fā)展。3)徐州師范大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心的組織架構(gòu)與管理措施。

實(shí)訓(xùn)二：參觀實(shí)際運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房。實(shí)訓(xùn)目的：通過(guò)實(shí)訓(xùn)，幫助學(xué)生了解中心機(jī)房的主要基礎(chǔ)設(shè)施，了解校園核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，了解服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備，了解網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)那闆r及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1)了解中心機(jī)房的主要基礎(chǔ)設(shè)施。(1)機(jī)房?jī)?nèi)部環(huán)境：防靜電地板，中央空調(diào)。(2)電力保障系統(tǒng)：兩路一類(lèi)市電采用380V三相線路，互為主備用；雙路冗余大功率智能UPS系統(tǒng)，保證持續(xù)供電；交流電220V50HZ(16A或25A)，每臺(tái)機(jī)柜采用雙路UPS電源直接供電，UPS系統(tǒng)的建設(shè)容量為斷電后可滿(mǎn)足機(jī)房用電3～4小時(shí)，采用N+1并聯(lián)冗余備份。缺乏柴油發(fā)電機(jī)組作為后備電源，當(dāng)無(wú)市電時(shí)無(wú)法保證100%持續(xù)電力供應(yīng)。(3)空調(diào)系統(tǒng)：采用大型恒溫、恒濕機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)2臺(tái)，可保證機(jī)房通風(fēng)，溫度常年保持在22～26度，濕度保持在50%左右，大樓中央空調(diào)作備份。(4)消防系統(tǒng)：機(jī)房安裝智能型溫感、煙感探測(cè)器，能迅速響應(yīng)提前預(yù)報(bào)警；機(jī)房防火措施采用中央二氧化碳滅火器系統(tǒng)；應(yīng)急照明措施，采用日光燈應(yīng)急照明配置。(5)防雷接地系統(tǒng)：防靜電地板膠，接地電板極可靠連接大地。(6)機(jī)柜、配線：機(jī)柜為進(jìn)口德國(guó)威圖機(jī)柜，入室光纜采用上走線接入配線架，機(jī)柜與機(jī)柜之間在地板下面走線。2)了解校園核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際拓?fù)浼捌湎鄳?yīng)的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。(1)拓?fù)鋱D：全校網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑦吔绯隹谕負(fù)洹?2)核心交換機(jī)：CISCO6509的模塊化結(jié)構(gòu)、各種網(wǎng)絡(luò)接口。(3)邊界設(shè)備：防火墻、鏈路負(fù)載均衡器、專(zhuān)用連接設(shè)備等。(4)其他關(guān)鍵設(shè)備(流量控制設(shè)備等)。3)了解服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備。(1)塔式、機(jī)架式、刀片式服務(wù)器。(2)DAS(直連方式存儲(chǔ))、NAS(網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(chǔ))、SAN(存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò))等不同的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方式及相應(yīng)設(shè)備。(3)核心應(yīng)用服務(wù)器，如DNS、E-mail等。(4)服務(wù)器的桌面管理技術(shù)，如KVM(多電腦切換器)、遠(yuǎn)程管理。4)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)那闆r。(1)光纖鏈路(單模、多模)。(2)光纖連接方式，如SC(方形卡口)、ST(圓形卡口)、FC(圓形螺口)、LC(小型方形卡口)。5)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示。