吴 刚
(达州职业技术学院公共事务管理系,达州 635001)
高职技能大赛“计算机网络应用”分析与策略
吴 刚
(达州职业技术学院公共事务管理系,达州 635001)
高职技能大赛“计算机网络应用”赛项考核参赛队多方面的技能,通过分析网络集成与网络搭建、IP地址划分计算和统筹安排、设备配置与连接、网络故障的分析排查、云计算平台的搭建与调试、综合布线技术、团队协作与应对等能力点及应对策略,找到提升计算机网络技能培养水平的途径。
高职技能大赛;计算机网络应用;设备配置;网络故障;综合布线;云计算;H3C
我国高职教育推行技能大赛多年,对高职教育正如春风吹遍大江南北,正起着潜移默化的教育质量提升。通过技能大赛,推进对接最新职业标准、行业标准和岗位规范,紧贴网络工程前沿技术和生产实际,调整课程结构,更新课程内容,有效开展实践性教学,促进产教深度融合的人才培养模式改革。大赛制度促进了高职学子锻炼各方位的职业能力,计算机网络应用赛项锻炼了网络系统集成的设计能力、IP地址划分计算和统筹安排的能力、设备配置与连接能力、云计算平台的搭建与调试能力、网络故障的分析排查能力、综合布线管线与配线架操作能力、工程现场的组织管理与迅速冷静的应对能力。作为参赛院校的师生都斗志昂扬欲争强中更强,分析大赛的知识能力需求及应对策略尤为重要。
1.1 网络集成与网络搭建
大赛基于一个完整的项目,包含的设备、管材、线材也比较多,设备需要实现的功能也多,需要一个清晰的思路和完整的构架,为后续工作打下基础。虽然大赛提供了系统拓扑和功能需求,但是学生也要熟练掌握系统集成的技术要点,学会分析各种解决方案的优劣及折衷选择。网络规划和设计包括的技能包括拓扑结构的分层设计和VLAN规划、OSPF和BGP路由技术的设计、带宽/流量/QoS和负载均衡的分析、网络可靠性设计、防火墙和网络安全设计、光纤通信结构和光纤通信设备的设计、综合布线系统的设计、互联网接入网的设计等[1]。知识面很宽,又需要成熟的分析规划素质。
应对策略:找8-10个典型的各有特色的现有系统,反复研读,重新写作设计。例如:1000个左右信息点的校园网设计方案;16000个左右信息点的校园网设计方案;800亩范围的企业园区网设计方案;5个远程分部的企业网设计方案;千兆以太光网与点对点DDN的互联网接入设计方案;移动/联通/电信/教育多网接入互联网的负载均衡方案;100公里范围城域网的核心层与汇聚层设计方案;市级医保系统远程网络设计方案。训练阶段:这个内容应该在学生二年级上学期后半期的阶段着重训练,因为需要以计算机网络基础、综合布线、交换技术、路由技术等课程的基础,高职技能大赛是在下学期中期,设备配置的训练压力大,所以大部分系统集成和网络设计的训练应该提前训练。
学生训练参考资料:易建勋等.计算机网络设计(第3版).2016.人民邮电出版社;张伦等.网络设计与实施.2012.清华大学出版社;刘永立等.网络设计与实施实
训手册.2011.清华大学出版社。
绘图工具软件:Microsoft Visio、Microsoft Office (PowerPoint)等。
1.2 IP地址划分计算和统筹安排
IP地址划分需要考虑到减少路由器/三层交换机的路由条目,以便减轻路由器/三层交换机的寻径负担,因此路由条目要便于归纳,IP地址段要连续。路由器接口IP配置要遵循必要的原则:相邻路由器的相邻接口IP地址必须在同一IP网络上;同一路由器的不同接口的IP地址必须在不同IP网段上;除了相邻路由器的相邻接口外,所有网络中路由器所连接的网段即所有路由器的任何两个非相邻接口都必须不在同一网段上[2]。
应对策略:IP地址分段和汇总的计算一直都是学生掌握的难点,但是在网络类课程中是非常重要的技能。可以多时间段多次练习,多课程中反复练习,初始练习不明白,再次练习懂方法,三次练习懂目的,多次练习成熟手;IP划分覆盖的课程有网络基础、园区交换网络配置、园区路由网络配置、网络规划与设计、网络集成等课程,在这些课程中都需要从头开始训练IP划分,教师不要因为以前的课程学过IP划分就一笔带过,大部分高职学生学习能力比较欠缺,更是需要反复训练才能掌握;之前1.1节建议网络集成和网络搭建采用8-10个典型的各有特色的系统进行训练,这也包括每个网段的IP地址规划,并要求在模拟平台配置验证,配置验证需要其他相关配置技术如路由协议等。
学生训练参考资料:黄林国等.计算机网络技术项目化教程(第2版).2016.清华大学出版社;褚建立等.中小型路由网络项目实训教程.2013.清华大学出版社;褚建立等.中小型交换网络项目实训教程.2012.清华大学出版社;易建勋等.计算机网络设计(第3版).2016.人民邮电出版社。因为IP划分在整本书中占的篇幅很小,完全可以找几篇完整的技术博客文章训练。
工具软件:思科Cisco Packet Tracer、华为eNSP、华三HCL等。
1.3 设备配置与连接
设备配置与连接涉及的技术很多,也是网络集成设计的基础。近几年国家高职技能大赛采用的华三H3C的设备,自然参赛训练必须用H3C的设备和模拟器HCL。H3C网络学院包含的技术性内容主要有WLAN、HDLC/PPP/帧中继、ARP、DHCP、IPv6、VLAN、生成树协议、RSTP/MSTP、RRPP、链路聚合、静态路由和浮动静态路由、RIP/OSPF、ACL包过滤、NAT、AAA/ SSH、交换机端口安全、IPSec、VRRP、链路备份和路由备份、IRF、SNMP、过滤路由和控制路由、IS-IS、BGP、组播、GRE/L2TP/IPSec VPN、QoS服务质量控制等[3]。
应对策略:H3C网络学院教程《路由交换技术》共有四卷,每卷500多页,另外H3CSE教材几大本也是考试内容,大赛现场提供的设备有电子版操作手册。资料浩如烟海,这还不包括其他竞赛模块的资料,不可能都细致学习。从国家发布高职技能大赛通知和规程起,到各省举办大赛只有一个月左右的时间,参赛学生训练一定要最佳的效率。必须要找到适合竞赛设备和内容的实验手册做针对性技能储备训练,如《H3CSE实验报告大全》、《IRF配置指导-整本手册》辅以《H3C MSR系列路由器配置指导》,迅速完成训练。
训练环境:赛场环境的真实设备、机柜不仅给选手心理素质的提升训练,而且能对现场环境做到尽量熟悉。条件不足的院校可以用模拟环境如华三的HCL练习设备配置和连接。
1.4 网络故障的分析排查
H3C公司提供了一个专门的认证项目H3CTE (H3C认证网络排错专家),定位于各种交换路由网络设备的配置、维护及故障排除。主要覆盖网络故障的一般分类、故障排除常用方法、路由协议故障排查、交换机端口协商及自环、VLAN、管理及其他等常见故障案例[4]。大赛规程对设备配置部分各项技术明确要求能对其进行故障排除。竞赛样卷第二部分专项考核网络故障排除,考核环境是HCL模拟平台,将已经配置完成的troubleshooting.hcl项目导入模拟平台即可以开始排障,排障项目的网络拓扑和规划都完整提供在样卷中。
应对策略:选手在学校的课程中并没有系统学习排除故障的方法和策略,因此需要在二年级上学期完成H3CTE课程学习,教材是H3CTE认证教材《网络故障诊断与排除》,主要学习网络设备常用诊断工具、故障排除常用方法、设备启动故障、设备接口故障、物理层故障、PPP/VLAN/STP协议故障、RIP/OSPF/BGP协议故障、ACL/NAT/VRRP/DHCP故障、GRE隧道/L2TP隧道故障、IKE和IPSec故障等故障的排除方法、命令和实例。竞赛前一个月做赛前训练时参考《H3CTE考试配
置指南》做18个实验。由于竞赛设备配置任务重,故障排除可以由单独一个选手负责,赛前训练时这个选手就主要训练故障排除。
训练环境:其实网络故障排除的选手必须是个多面手,他主要完成故障排除项目,但在竞赛初始要负责机柜设备规划和跳线连接,也要帮助设备配置选手做调试和故障排除,之后还要帮助综合布线的选手做布线任务。所以既要真实的竞赛设备环境,也要用HCL模拟平台,还要熟悉布线。
1.5 云计算平台的搭建与调试
竞赛的云计算部分要求:安装H3C云计算操作系统CAS,并对操作系统进行基本配置和应用管理;根据企业的应用需求,进行虚拟机的创建、配置和管理;安装常见的服务器操作系统(Windows/Linux),并进行基本网络配置;根据企业的应用需求,进行计算机服务(如FTP、DHCP、DNS、Web)的配置和管理。H3C CAS云计算管理平台是构建云计算基础架构的管理软件,CAS的组件CVK是运行在基础设施层和上层客户操作系统之间的虚拟化内核软件。CVM实现对数据中心内的计算、网络和存储等硬件资源的软件虚拟化管理。其实是单机的虚拟机的网络扩充,是高性能服务器集群在虚拟机方向的新应用,也是用于实验训练的虚拟机技术在主机租用服务领域的商业运用,对虚拟机的这种革新性的应用非常实用。
应对策略:在计算机网络应用赛项H3C CAS云计算平台操作训练的内容并不多,基本上是装了几个系统,对网络技术理论要求并不高,一个擅于装机的选手能够应付。因此,这个选手还需要主要承担综合布线的操作。训练的教程是《H3C CAS云计算管理平台安装指导-5W101-整本手册》。
训练环境:H3C CAS云计算服务器既要运行CAS平台,又要运行虚拟机操作系统,对主机性能要求较高,I5四代/8G内存/500G硬盘的配置可以应付,内存4G只能在裸机上安装CAS。有的院校机房只允许在虚拟机安装新系统的话,内存不能低于8G。CAS训练在安装系统的过程中要反复测试纠正,很花时间。云计算选手装机等待的过程中必须尽快完成综合布线,综合布线需要配合由另外两名选手承担。
1.6 综合布线管线与配线架操作
通常综合布线教材只包含语音和数据通信部分,即跳线制作、管槽安装、桥架安装、线缆敷设、线缆端接、双绞线链路测试及故障修复、光纤熔接、光缆链路测试及故障修复等内容[5]。竞赛场景是钢制模拟墙,每个工位面积在12m2左右,FD机柜为壁装式机柜,BD为光纤性能测试实训装置,是一台开放机架,模拟建筑物子系统中心设备间机柜,24口网络配线架为FD机柜内安装,100对110配线架为FD机柜内安装,光纤配线架为FD机柜内安装。要求包括工作区、管理间、设备间、水平子系统、垂直子系统、建筑物子系统等安装施工和铜缆布线,进行明槽明管或暗管的敷设、配线架、理线架等常用器材的安装和配线端接等。
应对策略:主要承担综合布线的选手需要体力较好,对管线操作熟悉。学校在实施综合布线教学时需要提供综合布线实训室,让学生反复上墙,训练眼疾手快、有条不紊。综合布线选手要反复绘制系统结构图,绘制端接表格,做到心中有数,忙而不乱。综合布线的参考教材是吴素全的《综合布线系统及施工》,以及提供清晰的图片和视频资料。但是如果课程训练到位的话,赛前训练不需要特别加强,只需要维持性训练一下打接模块,制作光纤跳线,绘制系统结构和端接表格。
训练环境:综合布线实训墙、机柜、配线架配套完整。提供清晰的图片和视频资料。
1.7 综合模拟
应对策略:赛前必须提供足够的时间把模拟题完整走3遍以上,要求把训练当赛场,选手分工合理,密切协作,准备各种突发预案。让团队增强信心,凝聚力量。选手选择方面,省赛已经要求在校内举行初赛,择优参加省赛。表1设定了一种任务分工及占时间分钟规划,以供参考。
1.8 知识能力训练计划
应对策略:指导老师统筹计划学校课程进度和参赛训练进度,做到密切融合,承前启后,完美贯通。参赛选手分工合理,分别训练与整合训练相结合。表2设定了一种课程进度和参赛训练进度规划,以供参考。
通过参加高职技能大赛计算机网络应用赛项,不断总结和提高教学和技能培养水平。前述分析和策略根据参赛实践条分缕析,找出网络规划设计、IP分段技术、交换/路由设备配置、故障排除、云计算平台搭建、综
合布线技术等能力的培养途径和竞赛应对策略,反复锤炼,提升参赛能力水平,教赛相长,从而达到提升计算机网络职业教育整体水平的目的。
表1 竞赛分工及任务占时规划
表2 课程进度和参赛训练进度规划
[1]易建勋,姜腊林,史长琼.计算机网络设计(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2011:1-4.
[2]褚建立,邵慧莹,李军,杨长青.交换机/路由器配置与管理项目教程[M].北京:清华大学出版社,2011:139.
[3]杭州华三通信技术有限公司.路由交换技术第1卷至第4卷[M].北京:清华大学出版社,2012:6-7.
[4]杭州华三通信技术有限公司.H3CTE认证教材《网络故障诊断与排除》[M].北京:清华大学出版社,2009:2.
[5]吴素全,林祝春.综合布线系统及施工[M].北京:清华大学出版社,2014:1-2.
Analysis and Strategy of Computer Network Application in Higher Vocational Skills Competition
WU Gang
(Department of Public Affairs Management,Dazhou Vocational and Technical College,Sichuan 635001)
The competition events of Computer Network Application in the higher vocational skills competition assesses multiple skills of the team: by analyzing the skills and strategies of network integration and network structures,IP address division calculation and overall arrangement,equipment configuration and connection,network fault analysis investigation,construction and commissioning of the cloud computing platform,integrated wiring technology,teamwork and coping ability,try to find strategies to improve the computer network skill training level.
Higher Vocational Skills Competition;Computer Network Application;Equipment Configuration;Network Fault;Integrated Wiring;Cloud Computing;H3C
1007-1423(2016)30-0029-04
10.3969/j.issn.1007-1423.2016.30.008
吴刚(1975-),男,四川达县人,本科,副教授,研究方向为计算机网络、网络安全
2016-09-13
2016-10-20