1、 网络管理案例教学设计与实现【 摘 要 】 根据我校网络工程专业培养目标，以培养工程应用型人才和网络应用软件开发人才为主，具有较强创新能力。文章以网络管理课程为例，阐述了网络管理课程教学案例的总体设计思路及其案例实现任务，并给出了部分案例任务的实现。【 关键词 】 网络工程；培养目标；网络管理；教学案例【 abstract 】 according to my school network engineering professional training target, the training of engineering talents and network application so
2、ftware 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.【 keyword
3、s 】 network engineering; training target; network management; teaching case0 引言高等学校工科专业教学从最初的理论教育到实施卓越工程师教育已成为工科教育改革的必然趋势，尤其计算机学院的相关专业成立了开放实验室、实训基地、校企合作基地等，旨在培养学生的实际工程能力，包括分析问题、解决问题、总结经验、学习新知识的能力。本文以网络管理课程为例，根据培养目标确定教学内容，根据教学内容确定每部分所对应的能力培养目标，设计了一个完整的教学案例，让学生能快速地理解网络管理理论，掌握相应的 it 技能。1 网络管理的案例教学设计1.1
4、 设计思路该课程的主要教学目标是服务于网络管理员和网络管理软件开发人员，按如下模块组织教学内容：抽象语法标记语言、管理信息结构和管理信息库、网络管理协议、远程网络监视、网络管理系统软件、网络管理软件开发包及其编译以及网络管理软件的编程实现。内容模块组织结构如表 1。1.2 案例任务设计（1 ）抽象语法标记语言 asn.1分析 smi、mib、snmp 的 asn.1 文件，总结 asn.1 中的模块、关键词、模块的导入导出、类型的定义、基本数据类型、用户自定义类型。讲解 ber 编码规则“类型、长度、值” ，采用抓包软件 wireshark对网络管理软件 snmputil.exe 产生的 sn
5、mp 消息的 ber 编码进行分析，总结各种类型数据的 ber 编码部分中类型所对应的编码，长度的表示和整数值以及 oid 值的编码方法。（2）管理信息结构和管理信息库ireasoning mib browser 中对 mib 文件采用树型结构进行展示，同时给出树型结构中节点的相应描述，尤其叶子节点的相关描述非常详细。总结管理信息结构 smi 对管理信息库定义的规范约束的必要性以及约束的方法。根据树型结构中中间节点的名字以及叶子节点的名字总结网络中管理信息的分类方法，区分只有一个对象实例和有多个对象实例的对象的表示方法以及对象实例的表示方法。（3）网络管理协议未配置 snmp 服务之前与配置
6、snmp 服务之后分别执行 ireasoning mib browser 提供的相关 snmp 操作，总结网络管理的基本管理模型、网络管理操作。采用 wireshark 对相应执行操作进行报文结构分析，总结 snmp 相应操作的报文结构以及相应操作的响应报文结构，总结操作执行的前提条件和操作执行的结果。同时总结不同 snmp 协议版本的报文结构、操作类型等的不同。（4）远程网络监视ireasoning mib browser 中对 rmon mib 文件采用树型结构进行展示，分析其 mib 对象的共同特点为表对象组成，总结每个表对象的主要内容以及主要的管理对象。在交换机上配置相关 rmon 功
7、能，通过实例总结 rmon 的主要功能。（5）网络管理系统软件以 hp openview nnm 为例，结合前面的网络管理相关理论，总结网络管理软件的功能以及它与网络管理理论之间的联系。展示网络管理理论对网络管理软件的理论支持，让学生明白理论对实践的指导作用。（6）网络管理软件开发以 hp snmp+开发包为例，讲解开发包中的常用类，开发包编译为静态链接库，网络管理软件开发的基本流程以及软件的调试方法。同时讲解在没有真实网络设备路由器、交换机的情况下如何进行软件的测试。2 部分案例任务实现2.1 asn.1 基本语法与 snmp 协议学生有了 c 语言的基础，通过对一个 asn.1 完整文档的
8、阅读，理解 asn.1 完整的文件结构包括：模块名（rfc1157-snmp） 、大写的关键词（definitions、begin、imports、integer、octet string、any、choice、sequence、implict、object identifier、sequence of、end 等）及其组成的相应语义。这些关键词从命名上来看，很容易理解它们的意义，如 imports 表示在此asn.1 文档中引用其它 asn.1 文档中定义的类型，integer、octet string、any、choice、sequence 等属于 asn.1 基本类型，通过基本类型可以定
9、义应用类型 message、pdus、getrequest-pdu、pdu、trap-pdu、varbind、varbindlist。通过该文档的阅读，同时让学生分析课程的主要内容 snmp 协议的结构：在 message 结构定义中，定义了消息的三个组成部分，协议的版本号 version、协议的共同体名 community、协议所要传送的具体数据 data。其中 data 部分需要指明 snmp 的操作类型，因为不同的操作类型，对参数的要求是不一样的。这个文档中定义了五种操作类型，具体包括有 get-request、get-next-request、get-response、set-requ
10、est、trap 操作。其中 get-request、get-next-request、get-response、set-request 这四种操作具有共同的构建块：request-id、error-status、error-index、variable-bindings。trap 操作的构建块包括：enterprise、agent-addr、generic-trap、specific-trap、time-stamp、variable-bindings。在讲解这部分内容时，可以进一步启发学生进行思考。 开发软件时需要给用户留的接口：snmp 的版本号、共同体名、操作类型等。 五种操作两种报文结
11、构：引导学生开发更加优化的程序和设计更加优化的工程设计方案。通过该任务的设计，学生自己很快能理解 asn.1 语法的主要要点、asn.1 的作用以及后面所要讲解的 snmp 报文结构，对学生学习能力、分析问题能力是一个很好的锻炼，同时避免了枯燥地为讲解 asn.1语法结构而讲解语法结构，提高了学生的学习兴趣以及探索问题的一种方法。2.2 网络管理模型以及协议设计中的基本参数以及网络管理操作之间的区别通过上述操作的展示，让学生明白网络管理模型是管理、代理模型，管理程序端程序（snmputil）的执行需要指定代理所在的ip（192.168.2.12） ，同时需要指定操作类型（如 get、getne
12、xt 等）以及代理是否允许管理程序访问的共同体名（public）以及访问的对象（1.3.6.1.2.1.1.1.0 和 1.3.6.1.4.1.311.1.1.3.1.1） ，学生自然而然就会想到 snmp 协议的基本消息结构应该包括共同体名、操作类型、操作对象等。另外，通过对操作结果的分析，让学生掌握get 操作的对象要求必须是对象实例，返回的是对应的对象实例的值；而 getnext 操作的对象可以是对象也可以是对象实例，返回的是其对象或对象实例字典序后的下一个对象实例及其对象实例所对应的值。进一步，引导学生分析 get 操作、getnext 操作的应用范围：get 操作适合于标量对象及已知
13、 mib 树型结构的管理对象；getnext 操作非常适合于表对象及未知 mib 树型结构的管理对象。进一步可以启发学生思考： 为什么有 get 操作还要设计 getnext 操作？ get 操作、getnext 操作分别取所要访问的对象实例的值、访问对象的下一个对象实例的值，可不可以再设计一种操作可以取访问对象字典序后面的多个对象？从而引出 snmpv2 对 snmpv1 的改进操作 getbulk。这个部分从案例角度入手，让学生分析、总结，对学生的分析能力、总结能力、甚至是创新能力都是一个很好的锻炼。3 总结网络管理是一门具有较强理论基础的专业课，该门课程理论部分的讲授需要借助一些教学案例
14、来帮助应用型工科院校的学生对理论知识的理解，同时，理论最终要服务于实践，通过理论的学习，培养其在实际工程中分析问题、解决问题、思考问题的能力。经过笔者多年的实践教学经验，这套教学案例对于网络管理的学习非常有效。参考文献1 钟伯成,袁暋,檀明,张向东,许强.应用型本科院校网络工程专业课程体系的研究与实践.计算机教育,2010 年第 08 期.2 钟伯成,袁暋,檀明.应用型本科院校网络工程专业实践教学的改革与探索.电脑知识与技术,2010 年第 31 期.3 苗凤君,潘磊,郑秋生.我校网络工程专业人才培养方案的研究与实践.计算机教育,2008 年第 20 期.4 吴伯桥,刘雪飞,李锡辉,郭登科.以网络系统集成项目为驱动的计网专业建设模式探讨.电脑知识与技术,2011 年 22 期.5 张琴.一个基于 java web 开发应用的教学案例设计与实现.计算机教育,2008 年第 20 期.2008 年第 13 期.注：本文受北京信息科技大学教改项目网络管理案例教学设计与实现 （2011jgyb21） 、北京信息科技大学开放实验项目网络管理程序的实现 、北京市教育委员会科技发展计划面上项目基于xml 的网络管理理论和技术研究 （km201110772016）资助。
