一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺的製作方法

2023-06-01 18:50:16 2

專利名稱：一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及計算機網絡方向課程實踐教學設備技術領域，特別涉及計算機網絡工程專業實踐教學用的一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺。
背景技術：
如何提高計算機網絡專業方向實踐教學的質量，培養計算機網絡專業方向綜合性的高質量人才，是目前高等院校在應用型人才培養中的一項重要課題。在高校的計算機及電信類專業的培養方案中都涉及到了計算機網絡方向課程的實踐教學，甚至相關專業的一些課程實踐環節；比如《計算機網絡基礎》、《計算機網絡工程》、《智能化樓宇綜合布線》、《計算機網絡通訊技術》、《計算機網絡應用》、《網絡規劃與設計》等課程的實踐教學。在這些實踐教學過程中都離不開計算機網絡實驗和綜合實踐環節。目前在高校中計算機網絡實踐教 學採用的教學環境基本都是通過分離的單一實驗裝置或計算機軟體進行仿真模擬實驗過程，難以達到計算機網絡方向實踐教學效果。前者分離的單一實驗裝置將整個網絡體系結構內容完全隔離開來，一般會分割成結構化綜合布線的實驗內容；計算機網絡通訊技術類驗證及設備的基本配置實驗；網絡服務類應用構建實驗等幾部分。事實上這幾部分的實驗過程及目標更多是對相應課程技術原理的驗證和基本操作技能的培養，具體實踐過程會在不同的時間、不同的專業實驗室相對獨立的完成，這樣做會造成整個網絡專業方向實踐教學內容在時間、空間的異步；進而會使整個計算機網絡體系的學習造成人為的不統一；以至於學生對計算機網絡體系理論的理解和綜合實踐應用的效果甚微。後者通過計算機上安裝相關的仿真實驗軟體來完成實踐教學過程。用軟體仿真的實踐教學效果是不能和真實的實驗環境相比較的，儘管他的構建和教學實施的難度和成本比較底，但其先天不足的本質就決定了模式化實踐教學過程和據此所帶來的不良影響。首先仿真軟體只能對部分的網絡實驗進行仿真模擬，並且功能單一。其次缺乏後其他部分實驗環節的有機組合，沒有完善的系統接口。最後需要從仿真到實際應用轉化的一個過程環節。根據以上多方面的原因，計算機網絡實踐教學環節缺乏一種合適的綜合性的實驗平臺，使得教學效果比較差。多數實驗目標基本停留在「輸入一輸出」機械的原理驗證階段和對基本網絡設備簡單配置。使實驗者對理論知識的理解都難以達到好的效果，更談不上通過實踐對基礎理論知識的應用和創新式專題實驗的開展。另外實驗項目之間方向性太強不能使實驗者對所學知識達到融會貫通的理解和應用。計算機網絡如今是一個很大的學科，從物理傳輸介質網絡的構建到邏輯網絡拓撲結構的設計，傳輸設備的選擇、配置、安裝調試，再到上層系統應用集成服務的實現，網絡的服務系統、存儲、安全、可靠性等一系列的知識內容之間都是有著密切的聯繫。這些知識在課程設置裡也只開了很少的一部分，所以通過分離的、單一的實驗環節使學生達到對計算機網絡技術的綜合實踐應用是相當困難的。主要原因是不能通過一個科學合理的綜合實驗平臺讓實驗者把各個分散的實驗有機的結合起來通過綜合的專題實驗方式達到對整個計算機網絡服務體系的理解和應用及創新設計。[0004]近幾年，有些單位及公司也開發出了基於計算機網絡實踐教學的各種軟、硬體平臺，但多數功能單一，缺乏系統性和完善性，並且實現成本比較高，在實際應用過程中實踐教學效果不明顯。
發明內容為了克服上述現有設計思想和技術的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，具有靈活性、可擴展性、綜合性、統一性的特點。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的—種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，左右兩邊結構對稱，在實驗者臺面5上左右兩邊設置有顯示器安裝窗口 2，顯示器安裝窗口 2的下方設置有顯示器控制窗口 3，顯 示器安裝窗口 2的上方設置有綜合布線類實驗面板I，左右兩個綜合布線類實驗面板I和顯示器安裝窗口 2的內側分別設置有大固定支架9和小固定支架10 ;左右兩個綜合布線類實驗面板I之間設置有上排超五類網絡配線架13和下排超五類網絡配線架11，兩排超五類網絡配線架下方的實驗者臺面5上設置有圓形開孔12，用於設備通訊線纜及電源線纜過線孔，實驗者臺面5正面設置有抽屜6，實驗者臺面5下方左右兩邊設置有空間7，實驗者臺面5下方中部為計算機主機箱放置處18，計算機主機箱放置處18的櫃門8上有散熱孔；在顯示器安裝窗口 2背面設置有鎖箱14，試驗臺背面設置有橫向和縱向的過線槽15，實驗臺電源16固定在實驗臺背面的下方，為試驗設備提供電力，計算機主機箱放置處18的兩側面上均開有線孔17、19，兩個背面固定機架20，21固定在實驗臺背面，分別對應大固定支架9和小固定支架10，與其兩者位置高度持平。所述的兩個背面固定機架20，21和大固定支架9以及小固定支架10為帶有眾多方形開孔的金屬支架。實驗臺左側和右側有著相同的臺體布局裝置，這樣可以不僅可以同時滿足兩組實驗者進行實驗過程，另外相互之間也可進行各種實驗測試確保實驗的正確性。本實用新型可用於計算機網絡及相關課程配套的實踐教學的環節，也可做為計算機網絡相關課程的課程設計及網絡專業學生畢業設計、科研等應用。

圖I為本實用新型的正視圖。圖2為本實用新型的後視圖。圖3為圖I中I處的局部放大圖。圖4為設備控制線纜連接原理圖。圖5為圖4中控制線纜32兩端接頭線序定義圖。圖6為圖4中控制線纜34兩端接頭線序定義圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和設備控制原理作詳細敘述。參照圖I、圖2，一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，左右兩邊結構對稱，在實驗者臺面5上左右兩邊設置有顯示器安裝窗口 2，顯示器安裝窗口 2的下方設置有顯示器控制窗口 3，顯示器安裝窗口 2的上方設置有綜合布線類實驗面板1，左右兩個綜合布線類實驗面板I和顯示器安裝窗口 2的內側分別設置有大固定支架9和小固定支架10，大小固定架之間距離為國際標準寬度，大小固定架分別對應安裝不同長度(深度)對應的實驗設備，以滿足不同實驗設備的安裝要求；左右兩個綜合布線類實驗面板I之間設置有上排超五類網絡配線架13和下排超五類網絡配線架11，下排超五類網絡配線架11用於做網絡實驗設備切換控制跳線架，上排超五類網絡配線架13用於實驗者綜合布線配線實驗，兩排超五類網絡配線架下方的實驗者臺面5上設置有圓形開孔12，用於設備通訊線纜及電源線纜過線孔，實驗者臺面5正面設置有抽屜6，用於放置實驗用工具及耗材，實驗者臺面5下方左右兩邊設置有空間7，放置實驗座椅，實驗者臺面5下方中部為計算機主機箱放置處18，計算機主機箱放置處18的櫃門8上有散熱孔；在顯示器安裝窗口 2背面設置有鎖箱14，鎖箱14為實驗線纜製作的測試裝置箱，試驗臺背面設置有橫向和縱向的過線槽15，用於綜合布線實驗線纜的敷設及固定，其主要連接實驗用戶面板模塊24和上排超五類網絡配線架13的實驗連接，模擬綜合布線中的工作區模塊製作及水平子系統及垂直子系統的實驗。實驗臺電源16固定在實驗臺背面的下 方，為試驗設備提供電力，計算機主機箱放置處18的兩側面上均開有線孔17、19，線孔17，19分別是實驗用計算機主機於外設連線線纜及實驗臺之間通訊線纜的的過線孔。實驗用計算機主機箱放置處18用於安裝實驗用計算機終端。兩個背面固定機架20，21固定在實驗臺背面，分別對應大固定支架9和小固定支架10，與其兩者位置高度持平，兩個背面固定機架20，21為帶有眾多方形開孔的金屬支架，用於固定標準網絡設備。本實用新型設備控制的工作原理為參照圖3、圖4、圖5，圖6，本實用新型包括計算機網絡綜合布線實驗子系統、計算機網絡設備通訊技術實驗子系統和計算機網絡應用實驗子系統。這三個系統基本囊括了計算機網絡學習過程中的所有實驗內容。實驗內容的增減可通過在機架上配置安裝不同設備來實現，極大地滿足了實驗所需，靈活性、擴展性很強。綜合布線類型實驗通過實驗面板I完成各種跳接線纜的製作和測試；28為跳接線纜製作測試區的文字標示，接通面板電源30，電源指示燈29會間斷閃爍表示線纜測試已準備好，實驗者將製作好的跳線(包括直通線和交叉線、電話線)兩端分別插入測試面板22和26的Data埠，通過查看實驗面板指示燈23和連通線序標示27和25來判定所做跳線的物理連通性和製作線序的正確性。綜合布線實驗線纜製作及測試面板I下方為端接模塊製作測試區，實驗者自己動手安裝模塊和面板24，面板24上安裝的模塊通過打接線纜，在將線纜布放固定於過線槽15內，來模擬綜合布線中的水平及垂直子系統，最後將線纜的另一端打接在配線架13上。然後跳線測試裝置來驗證面板24模塊和配線架之間鏈路的物理連通性。實驗臺中的計算機可通過一根直通跳線與面板24的Data埠連接，對應配線架端埠在連接到機架上的接入交換機某一埠，實現區域網構建的整個實驗環節。計算機網絡通訊技術與原理類實驗可以通過對網絡通訊設備的初始化及策略規劃、協議配置、設備管理等應用實踐來完成。實驗臺計算機主機上的COM 口，通過控制線纜32與配線架11按照圖5的線序定義進行配線連接，各種實驗設備35通過線纜34將設備本身的Console埠與配線架11按照圖6的線序定義進行配線連接，在配線架上用直通跳線將控制主機和被控設備相連，實現對設備的實時控制、切換調試配置過程。實驗臺計算機主機根據實驗要求安裝作業系統並安裝和配置網絡應用，同一個實驗臺上的兩者實驗者可以進行相互測試和驗證網絡服務。計算機上安裝能夠通過COM 口實時通訊的終端程序(系統自帶的超級終端)，採用線纜32連接配線架11 ;被控設備通過Console 口採用線纜34與配線架11相連。用直通跳線31通過配線架連接主機和被控設備A，當設備A加電後主機的終端程序窗口接收來自設備的信息及發送控制命令；需要實時切換被控設備時只需改變跳線31與被控設備端的 埠連接，從而實現實時的設備連接控制的調試配置過程。另外減少了對設備埠的插拔操作，提高了設備控制埠的壽命；並且控制線纜32與34採用常見的5類雙絞線，即使損壞實驗者可以立刻自己製作出新的控制線纜，既節省了實驗成本又提高了實驗者的動手能力。
權利要求1.一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，其特徵在於，左右兩邊結構對稱，在實驗者臺面(5)上左右兩邊設置有顯示器安裝窗口(2)，顯示器安裝窗口(2)的下方設置有顯示器控制窗口(3)，顯示器安裝窗口(2)的上方設置有綜合布線類實驗面板(1)，左右兩個綜合布線類實驗面板(I)和顯示器安裝窗口( 2 )的內側分別設置有大固定支架(9 )和小固定支架(10);左右兩個綜合布線類實驗面板(I)之間設置有上排超五類網絡配線架(13)和下排超五類網絡配線架(11)，兩排超五類網絡配線架下方的實驗者臺面(5)上設置有圓形開孔(12)，實驗者臺面(5)正面設置有抽屜(6)，實驗者臺面(5)下方左右兩邊設置有空間(7)，實驗者臺面(5)下方中部為計算機主機箱放置處(18)，計算機主機箱放置處(18)的櫃門(8)上有散熱孔； 在顯示器安裝窗口(2)背面設置有鎖箱(14)，試驗臺背面設置有橫向和縱向的過線槽(15)，實驗臺電源(16)固定在實驗臺背面的下方，計算機主機箱放置處(18)的兩側面上均開有線孔(17、19)，兩個背面固定機架(20，21)固定在實驗臺背面，分別對應大固定支架(9)和小固定支架(10)，與其兩者位置高度持平。
2.根據權利要求I所述的種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，其特徵在於，所述的兩個背面固定機架(20, 21)和大固定支架9以及小固定支架10為帶有眾多方形開孔的金屬支架。
專利摘要一種計算機網絡實踐教學綜合實驗平臺，在實驗者檯面上左右兩邊設置有綜合布線類實驗面板、顯示器安裝窗口、顯示器控制窗口，內側分別設置有固定支架和超五類網絡配線架，實驗者臺面正面設置有抽屜，下方設置有空間，中部為計算機主機箱放置處，在顯示器安裝窗口背面設置有鎖箱，試驗臺背面設置有橫向和縱向的過線槽；本實用新型通過在實驗臺上構建的計算機通訊網絡完成各種網絡服務的安裝、配置、測試等實踐環節。經過實際教學過程對實驗臺的實踐驗證，實驗臺的綜合性和系統性、靈活性、可擴展性為計算機網絡相關的實踐課程教學質量的提高有顯著改善。
文檔編號G09B23/18GK202795851SQ20122035486
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者胡朋 申請人:西安交通大學城市學院