网络工程路由综合实验(共11篇)
实验目的
• 通过这个实验进一步理解了IP地址的含义,掌握IP地址的分配和划分子网的方法。• 熟练掌握交换机和路由器的互联。
• 在大型复杂网络里熟练使用Vlan的划分、路由的配置。• 学会配置单臂路由。实验原理
• 路由器实现单臂路由的配置方法,连接如图,ROUTE0的F0/0与SWITCH0的F0/1相连,SWITCH的F0/2,F0/3分别与PC0,PC1相连接;ROUTE2的F0/1与SWITCH0的F0/1相连,SWITCH的F0/2,F0/3分别与PC2,PC3相连接.PC0,PC2分到VLAN10,PC1,PC3分到VLAN20。
路由器的配置
• 注意的地方,在子接口先要先描术DOT1Q,再配IP地址,DOT1Q后面的数字是VLAN的号码,根据交换机的配置不同有所不同
配置router0:
//系统模式 • Router#configure
terminal
• Router>enable
//配置模式 • Router(config)#int //端口模式
• Router(config-if)#no shut • Router(configure-if)#ex • Router(config)#int f1/0.1
• Router(config-subif)#encapsulation //绑定Vlan10
• Router(config-subif)#ip
add 255.255.255.0
• Router(config-subif)#exit • Router(config)#int f1/0.2
• Router(config-subif)#encapsulation //绑定Vlan20 • Router(config-subif)#ip
add 255.255.255.0
• Router(config-subif)#exit
f1/0
dot1q 10
192.168.1.254
dot1q 20
192.168.2.254
• Router(config)#exit
• Router#copy
run star
//router#copy running-config startup-config ;保存配置的简写
配置router2:同理可得
f0/1.1 ip 192.168.3.254 f0/1.2 ip 192.168.4.254 配置switch: 设置PC:
PC0:192.168.1.1网关192.168.1.254 PC1:192.168.2.1网关192.168.2.254 PC2:192.168.3.1网关192.168.3.254 PC3:192.168.4.1网关192.168.4.254 设置router:
Router0:f 0/1 ip 192.168.5.1 Router1:f 0/0 ip 192.168.5.2 Router1:f 0/1 ip 192.168.6.1 Router2:f 0/0 ip 192.168.6.2
针对教育部“卓越计划”中提出的培养工程实践人才的重大改革计划,解决高等教育中的重“学”轻“术”问题,需要加强大学生在校期间的工程训练,着重培养其解决实际工程问题的能力。因此,在课程设置、特别是实验环节,更应以行业技术趋势为标杆设置实验内容。本文针对IPv6技术在计算机、通信工程、物联网工程等专业诸多课程中的需求,设计了基于Packet Tracer平台的IPv6综合路由实验,解决了校内实际网络无法提供的规模性实验条件,学生也得到了较好的工程锻炼。
1 IPv6路由技术
IPv6常用的路由包括静态路由、RIPng和OSPFv3,文献[1]单独就IPv6静态路由给出了一种实验设计方案,文献[2]单独就RIPng协议给出了一种实验设计方案,文献[3]单独就OSPFv3协议给出了一种实验设计方案。
路由重分发[4]是将一种路由协议的RIB(路由信息库)中的信息加载到另一种路由协议的RIB。当一个自制系统中运行多种路由协议时,可以使用路由重分发、而不需要对原先的网络配置有大的改动。
实验设计方案[5,6]中,虽然考虑到了多种IPv6路由协议,但未能考虑多种协议生成的路由之间重分发问题。本文将在后面的内容依次配置IPv6静态路由、RIPng协议、OSPFv3协议,并就它们之间如何进行重分发、以及重分发中的一些难点进行讨论。
2实验设计
2.1实验目的和实验条件
实验目的:在掌握IPv6协议基本配置和路由协议配置的基础上,掌握IPv6路由重分发配置。
实验条件:思科系统的Packet Tracer被应用在广域网分组交换实验仿真[7,8]中,本文将通过它和其提供的数据包捕捉等功能,实施并验证IPv6路由重分发实验内容。
2.2实验场景及拓扑
实验场景以校园网为背景,该校园网在不同区域使用了不同的IPv6路由协议,现要求用最小代价完成不同路由协议之间的互操作。
实验拓扑如图1所示,共有5台路由器。其中Router0与Router1之间利用IPv6静态路由寻址,Router0与Router2之间利用RIPng寻址,Router0、Router3、以及Router4三台路由器之间通过OSPFv3寻址,其中Router0与Router3之间的子网划属于区域0、即核心区域;Router4的两个直连子网划属于区域1、即非核心区域。
2.3实验初始参数规划
图1中路由器及其接口的参数如表1所示:
2.4实验步骤
2.4.1 IPv6静态路由配置
以Router1为例,其静态路由配置过程如下:
Router1(config)#ipv6 route::/0 2001::2:201:64FF:FE9E:3401
2.4.2 RIPng配置
以Router2的为例,其RIPng路由配置过程如下:
Router2(config)#ipv6 router rip RIPng On Router2
Router2(config)#int fa0/0
Router2(config-if)#ipv6 rip RIPng On Router2 enable
Router2(config-if)#inter fa0/1
Router2(config-if)#ipv6 rip RIPng On Router2 enable
2.4.3 OSPFv3配置
以Router3为例,其OSPFv3配置过程如下:
Router3(config)#ipv6 router ospf 1
Router3(config-rtr)#router-id 1.1.1.3
Router3(config)#interface fa0/1
Router3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0
Router3(config-if)#interface fa0/0
Router3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 1
2.4.4路由重分发
由于Router0正好处在几种路由协议运行范围的边缘,因此能够通过不同的接口学习得到不同范围的所有路由,如图2所示。
而Router2和Router3则缺少相当一部分路由,原因是Router0没有将路由信息注入到非同类路由协议的更新消息中去。图3是当前Router2的路由表。
接下来在Router0上进行路由重分发配置,具体配置过程如下:
Router0(config)#ipv6 router rip RIPng On Router0
Router0(config-rtr)#redistribute connected
Router0(config-rtr)#redistribute static
Router0(config-rtr)#redistribute ospf 1
Router0(config-rtr)#ipv6 router ospf 1
Router0(config-rtr)#redistribute connected
Router0(config-rtr)#redistribute static
Router0(config-rtr)#redistribute rip RIPng On Router0
2.5实验结果与分析
经过路由重分发后,Router2和Router3获得了与Router0一致的路由信息,图4显示的是路由重分发后Router2的路由表。
通过以上步骤的配置和验证,整个实验拓扑中各个子网间相互可达
3结语
通过在Packet Tracer中构建实验场景完成实验内容,不仅能够有效解决实际实验室条件与实验内容之间的规模性矛盾,而且可以锻炼学生的独立分析和解决问题的能力。IPv6作为互联网下一代寻址技术,相关内容在高校的教学和实验过程中的普及还相当有限,在实际的环境中进行实验教学,往往还会收到其它因素干扰而重点失焦。IPv6技术作为Internet网络层的下一代标准,其相关规范和技术还在不断的扩充和完善,因此规划合理的实验教学设计能够为学生实践相关内容找到切入点。最后,通过本文所提供的IPv6综合路由实验,学生能够较好地掌握相关原理和实践方法,极大的提高了教学效果。
参考文献
[1]张学义,郑添健,李琪.基于cisco packet tracer模拟器的IPv6网络RIPng路由实验设计及实现[J].黔南民族师范学院学报,2014,34(2):105-7.
[2]张兰芳,年梅.IPv6的OSPF实验[J].计算机时代,2013,10:18-21.
关键词:通信工程专业;应用型本科;综合实验
当今世界已步入飞速发展的信息时代。通信是现代信息社会的基础,是一门技术科学,为现代社会提供先进可靠的通信支持;同时它也是一门基础科学,是有关工程技术的理论基础,几乎渗透到所有科学和国民经济部门。应运而生的通信工程专业,是目前各高校的热门专业,有广阔的社会发展前景。
我校的通信工程专业还刚刚起步,要想在强手如林的高校群中占有一席之地,必须突出我校技术应用型本科院校的特色,对该专业的课程体系进行不断的探索,特别是实践类课程的探索。为适应现代科技的飞速发展,在激烈的就业竞争中立于不败之地,学生必须提高综合应用知识的能力。我们秉承加强理论教学和实践教学有机结合及灵活运用实验手段开展实践教学的理念,尝试搭建一类综合实验的平台,让学生经过系列专业课程学习后,以4~5人为一组,根据不同课题内容,利用两周时间把多门课程知识综合起来,融会贯通,将理论灵活应用到实践中进行综合实验,从而加深对知识的理解,提高动手实践能力,取得更好的教学效果,适应现代社会对“大专业、宽口径”人才的需求。
一、加强理论教学和实践教学的有机结合
淡化理论教学和实践教学的界限,将理论教学与实践教学有机地结合起来。
理论教学与实践教学各有侧重,但不是相互独立的,而是互相交叉融合的。实践教学不是理论教学的辅助和补充,而是理论教学的延伸以及创新素质培养的重要环节。
通信工程专业系统地学习了高等数学、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、信息压缩技术等课程,这些看似抽象的课程给学生的理解带来了一定困难,如果能找到一个合适的切入点,让学生将抽象的理论学习和具体的动手实践有机结合起来,相辅相成,牢固掌握知识,同时增强创新意识,那么教学效果就会事半功倍。为此,笔者设计了以下综合实验方案。
方案1:语音信号的采集、滤波、回放
为了巩固所学的信号与系统、数字信号处理等课程知识,使学生对声音信号的采集、处理、传输、显示和存储等过程有一个系统的理解和掌握,笔者精心安排综合实验的内容:借助PC机和Matlab仿真软件,录制一段个人语音信号,并对录制信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性变换法设计滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后根据设计的滤波器对采集的语音信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱图,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号。
方案2:二维DCT变换编码压缩和解压缩
为巩固所学的数字图像处理、信息压缩技术等课程知识,使学生对图像信号的采集、处理、显示、存储、压缩、解压缩等过程有一个系统的理解和掌握,笔者精心安排综合实验的内容:借助PC机和Matlab仿真软件,先对一幅图像通过二维DCT变换、量化、游程编码进行压缩;然后通过游程解码、量化恢复、二维IDCT变换,进行解压缩;并对压缩前后的图像进行对比,分析图像的变化及压缩比和图像质量之间的关系。
二、灵活运用实验手段开展实践教学
淡化软件实验和硬件实验的界限,充分利用各种手段提高实践教学效率和效果。
信息技术日新月异,在实践教学中,在条件允许范围内,应充分而灵活地应用各种最新器件和芯片以及仿真软件和工具。即根据实验室的条件和课题内容的不同,能软则软,能硬则硬,或软硬结合。比如同样设计一个电路,可以让学生直接在实验箱上搭建调试,也可以让学生用仿真软件,在虚拟电子实验室的环境下进行仿真设计分析,或者让学生先用仿真软件设计电路,然后根据产生的PCB文件,由线路板刻制机对覆铜板进行钻孔、雕刻、割边,然后焊接元器件,并调试。
通信工程专业开设了电路、模拟电子、数字电子、通信电子线路、通信原理、电子工艺等课程,这些课程在开展理论教学的同时,也培养了学生一定的实验能力。在此基础上,要加强培养学生对知识的综合应用能力,针对不同内容,灵活运用合适的仿真软件或者硬件设备,进行综合实验,不仅系统掌握和运用知识,并且形成全局观念,在实践中锻炼创新意识。为此,笔者设计了以下方案。
方案1:PWM基带信号产生电路的仿真设计
为了巩固所学的电路、模拟电子、数字电子、通信原理等课程的知识,使学生对PWM基带数字信号的产生原理、分析处理等过程有一个系统的理解和掌握,初步具备仿真设计电路、测试分析电路的能力,笔者精心安排综合实验的内容:首先,理论分析多谐振荡器产生PWM基带数字信号的基本原理;接着,用相关仿真软件(Orcad、Protel)绘制电路原理图;然后,进行电气检查;最后,加入信号、调节参数对电路进行仿真分析。
方案2:PWM基带信号产生电路的PCB实现
为巩固所学的电路、模拟电子、数字电子、通信原理、电子工艺等课程的知识,使学生对PWM基带数字信号的产生原理、分析处理等过程有一个系统的掌握和理解,初步具备仿真设计电路,同时借助硬件设备进行PCB实现的能力,笔者精心安排综合实验的内容:首先,理论分析多谐振荡器产生PWM基带数字信号的基本原理;接着,用Protel软件仿真设计PWM基带信号产生电路,并产生PCB文件;然后,根据PCB文件,利用线路板刻制机对覆铜板进行钻孔、雕刻、割边;最后,选定元器件,并进行焊接、调试。
三、方案总结
选择综合实验方案的过程,始终贯穿以下原则:
1.实验的应用性
由于信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、《信息压缩技术》等课程比较抽象,学生在长时间的枯燥课堂教学之后,特别渴望知道:这门课用在哪里?他们的物理概念究竟体现在哪里?针对学生的这种心理,在实验的设计过程中要把握好应用性原则,与实际生产和生活相联系,才能满足学生的求知欲。
2.实验的兴趣性
兴趣是最好的老师,这也是设计实验的一个很重要的原则。应尽量挑选学生感兴趣的内容,使设计的结果看得见、摸得着,比如对自己话音的采集、滤波、回放就这样的一个例子。
3.实验的综合性
让学生能综合运用多门课的内容,并融会贯通,同时借助一定的软硬件进行综合设计。比如PWM基带信号产生电路的PCB实现这个方案,就能让学生结合多门课的知识,从根据电路性能设计原理电路开始,然后利用仿真软件进行仿真分析,最后利用硬件设备进行制板,从而完成一整套系统的设计过程。
四、小结
笔者对传统的单一的课程实验进行改革,逐渐探索并总结出综合的实验设计方案。结合通信工程专业的特点、学生的实际情况以及实验设备的配置情况,合理设置综合实验的内容,既联系理论,使学生综合运用多门课程的知识,又重视实际,让学生带着兴趣进行实践,并在实践中锻炼学生的创新意识,取得了不错的成效。
参考文献:
[1]薛亚茹.提高信号与系统课程设计综合性的初步探索[J].电气电子教学学报,2006(4).
[2]冯彦君,靳鸿,章晓眉.应用MATLAB分析语音信号[J].光电技术应用,2011,26(3).
[3]毕厚杰,王健.新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2009.
二、网络营销管理综合应用
1.实验目的
在全部课程授课即将完成之前,为了使大家增加对网络营销知识的综合应用能力,重点突出对在线市场调研、企业网站策划及其推广、网络营销效果分析和管理等方面知识的应用水平。
2.实验内容和步骤
本实验设计的基本思路:作为企业网络营销的主管人员,如何分析评价企业网站的现状、问题,并制定下一阶段的网络营销策略。主要内容包括:
(1)选择一个在某些方面具有代表性的企业网站;(2)对网站的状况与主要竞争者进行比较分析;
(3)通过常用市场调研方法收集该网站经营相关的信息;(4)对网站的专业性进行评价分析;(5)分析常用网站推广方法的适用性。
附:课程设计备选网站网址(10个)
分析的主要内容:(1)从网络营销的角度对该企业网站目前所处状况进行评述;(2)提出网络营销思想的网站改版计划;(3)制定该网站的网络营销策略,重点是网站推广策略和网络营销效果评价管理。
要求做成电子文档以论文形式提交,内容即为以上分析所得, 字数:3000字左右。命名规范为——网络营销管理综合应用——学号姓名.doc
二、实验目的:实了解动态路由的原理,掌握动态路由的配置方法 三、实验软件:eNSP 四、实验任务:
1.了解RIP协议的配置及其特性 2.掌握路由聚合的方法 3明析RIP v2的验证方式
五、实验步骤
1.构建实验拓扑图,配置主机参数,并启动设备
Pc1-IP:10.1.1.2 Gateway:30 Pc2-IP:20.1.1.2 Gateway:30
R1 E/0/0/0-IP:10.1.1.1 Gateway:30 R1 E/0/0/1-IP:1.1.1.1Gateway:24 R2E/0/0/0-IP:20.1.1.1 Gateway:30 R2 E/0/0/1-IP:1.1.1.2 Gateway:24 2.配置接口IP地址
R1
system-view
[Huawei]interface ethernet0/0/0
[Huawei-Ethernet0/0/0]ip address 10.1.1.1 30 [Huawei-Ethernet0/0/0]q
[Huawei]interface ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]ip address 1.1.1.1 24 [Huawei-Ethernet0/0/1]q R2
system-view
[Huawei]interface Ethernet0/0/0
[Huawei-Ethernet0/0/0]ip address 20.1.1.1 30 [Huawei]interfaceEthernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]ip address 1.1.1.2 24 [Huawei-Ethernet0/0/1]q
3.添加待聚合路由信息(仅R1)
system-view
[Huawei]interface LoopBack 0
[Huawei-LoopBack0]ip address 30.1.6.213 32 [Huawei-LoopBack0]q
[Huawei]interface LoopBack 1
[Huawei-LoopBack1]ip address 172.16.0.1 24 [Huawei-LoopBack1]q
[Huawei]interface LoopBack 2
[Huawei-LoopBack2]ip address 172.16.1.1 24 [Huawei-LoopBack2]q
[Huawei]interface LoopBack3
[Huawei-LoopBack3]ip address 172.16.2.1 24 [Huawei-LoopBack3]q
4.RIP协议配置(RIPv1、RIPv2)
RIPv1:有类别路由协议,不支持VLSM(可变长子网掩码),不支持路由聚合,以
广播的形式发送报文,不支持验证 RIPv2:无类别路由协议,支持VLSM,支持路由聚合,以广播或组播(224.0.0.9)
的形式发送报文,支持明文验证和MD5密文验证
⑴RIPv1版:(注:启用协议后,若不改变协议类型则默认为1) R1:
system-view [Huawei]rip [Huawei-rip-1]
[Huawei-rip-1]version 1 [Huawei-rip-1]network 1.0.0.0 [Huawei-rip-1]network10.0.0.0 [Huawei-rip-1]network 30.0.0.0 [Huawei-rip-1]network 172.16.0.0[Huawei-rip-1]q
R2:
system-view [Huawei]rip
[Huawei-rip-1]version 1 [Huawei-rip-1]network 1.0.0.0 [Huawei-rip-1]network20.0.0.0 [Huawei-rip-1]q
⑵RIPv2版:(注:直接修改即可,无需“undo”命令)
[Huawei-rip-1]version 2
⑶检查配置是否正确
[Huawei]display ip routing-table
R1:
R2:
⑷对比RIPv1、RIPv2协议下R1、R2的路由表
注:RIP协议类型需R1、R2同时修改后,方可查看路由表 ①
②RIPv1-R2:
RIPv1不支持VLSM,不支持路由聚合
③ RIPv2-R1:
④RIPv2-R2:
RIPv2支持VLSM,支持路由聚合
5.路由聚合
⑴自动路由聚合
R1:关闭水平分割
system-view.
[Huawei]interface Ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]undo rip split-horizon
[Huawei-Ethernet0/0/1]q
R2:查看此时路由表
⑵手动路由聚合
R1:取消自动聚合
system-view
[Huawei-rip-1]undo summary
[Huawei-rip-1]q
[Huawei]interface Ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip summary-address 172.0.0.0 255.0.0.0
[Huawei-Ethernet0/0/1]q
R2:查看路由表
6.RIP v2的验证方式
⑴明文认证
R1:
system-view
[Huawei]interface Ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode ?
md5 MD5 authentication
simple Simple text authentication
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode simple 1234
[Huawei-Ethernet0/0/1]q
R2:
system-view
[Huawei]interface Ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode simple 1234
[Huawei-Ethernet0/0/1]q
⑵MD5密文认证
[Huawei]interface Ethernet0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode md5 un
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode md5 us
[Huawei-Ethernet0/0/1]rip authentication-mode md5 usual 1234
基金项目:广东石油化工学院实验课题研究基金项目(215119)
作者简介:汪演强(1955-),男,广东茂名人,工程师,主要从事岩土工程及工程地质研究。
汪演强
(广东石油化工学院 建筑工程学院,广东 茂名 525000)
为了解决现存问题,各高校在教学实践过程中,根据学校的实际情况,均对制药工程实验教学进行了研究和探索。如华南理工大学提出了“层次化创新实验教学模式”[3];大连理工大学以“培养应用型、精英式人才”为切入点的综合性实验教学体系[4];河南科技大学以阿司匹林为例的大型综合性实验的开发与实施[5];江苏大学将综合试验内容与教师科研课题相结合,与生产实践相结合的课程体系[6]。我校自创办制药工程专业以来,重视创新、强化实践、以“阿司匹林生产”为主线,根据人才培养目标并结合专业特点,在实验场所非常紧缺的情况下,专门筹备了制药工程综合实验体系,在教学过程中不断改革探索,大大提高了综合实验的教学效果。
1 制药工程综合实验的建立依据及原则
制药工程是以药品生产为对象的工程类专业。对于本科教育,要求学生具有广泛而坚实的制药工程基础,教学过程中必须加强实践环节[7,8]。目前,制药工程专业的主干课程均由药学、化学、工程学三大块组成,包括基础化学类、药物化学类、药物分析类、药物制剂类、药理毒理类、工艺工程类、设备管理类等约20多门课程,且许多课程都开设了实验课。在总学时不变的情况下,由于课程门类繁多,导致许多实验课程学时非常有限,有的课程竟然只有12学时或6学时。受到学时的严重制约,许多实验内容多局限于本课程的知识点,课程之间缺乏有机结合,如药物化学实验注重药物合成技术、药剂学实验注重剂型及其评价、药物分析实验注重药物分析的方法与技术等。每门课程的实验内容虽有关系,但是不能进行系统关联,从而使学生难以从总体上把握制药全过程、追踪产品质量。
2 制药工程综合实验的改革目标
2.1 改革专业综合实验的设计思路
综合实验不同于某一课程的专业实验,在进行实验设计时,必须突出专业性、综合性、实践性、工程性等特点。
2.2 改革专业综合实验的教学内容
将以往分割式的实验教学转变为连续性、系统性、综合性的整体技能训练。
制药工程专业有关阿司匹林的实验内容很多,但是每个试验都分散在多门课程中,内容上虽有联系但比较分散,容易造成衔接不畅,学生对知识的综合利用度不高,不能形成比较系统的认知和综合体验。通过整合,将所有涉及阿司匹林的实验,放在综合实验课程体系中开设。根据我校的实际情况,制药工程综合实验包括以下6个大实验:阿司匹林的实验室小试及放大中试、产品的质量检测、片剂的制备及其质量检查、含酸废水的回收处理。每个实验既各具特色,又与前后实验紧密关联、环环相扣、任何环节都必须顺利实施,否则将影响整个实验的进展、影响最后产品的质量、收率、工程决算等进程。
2.3 遵循以”学生为主体、教师为主导”的教学理念,改革综合性实验的教学方法、考核方式,组建指导教师团队
综合实验课以综合为主,内容涉及药物化学实验、药物分析实验、药剂学实验、药物合成反应实验、化工原理实验、制药分离工程和制药工艺学课程设计,教学方法、指导教师队伍、考核方式等均不同于传统的实验课程。
本着“以学生为主体,教师为主导”的教学理念,专业综合性实验采用多元化的教学方法、综合运用多元化教学手段;组建一支既富有教学经验、又各具专业背景的指导教师队伍,主导各个不同的教学环节;实施过程考核综合评定的考核方法,考核内容分为实验前准备部分、实验过程中的实施部分及实验结束后的讨论部分。实验前准备部分包括中外文献的查阅及综述、实验路线的选择、实验方案的确定等;实验过程中的实施部分包括原材料的合理选择、仪器的清洗及正确装配、各个实验环节的合理安排及顺利实施、突发状况的紧急处理、实验过程的记录、实验台面的卫生情况等;实验结束后要求对实验方案的合理性、实验操作的规范性、实验数据的可靠性、组员之间的合作性、与其它实验的关联性等方面进行深入讨论,并提出进一步改善实验的重点、难点。
3 制药工程综合实验的实践内容
以“阿司匹林生产为主线”的专业综合实验体系的思路及过程如图1所示。
图1 制药工程“专业综合实验”内容和结构图Fig.1 The content and structure of comprehensive experiment in pharmaceutical engineering
由图1可知,在制药工程专业综合实验体系中,实验内容清晰、实验顺序安排合理、实验时间分配恰当。经过这一阶段的综合训练,学生已经基本掌握了制药全过程,对实验原料的合理选择、实验方案的充足准备、实验路线的优化设计、产品的质量检测、生产成本、劳动强度、环境评估等方面都有了一个非常深刻的认识,已经能够较好地掌握制药过程关键技术。
实验结束后,再以“贝诺酯、扑热息痛”等药物为主线,由学生自主设计实验路线、实践实验方案,进一步加深对制药全过程的综合理解。
4 制药工程综合实验的改革优势
将综合实验进行上述改革,从根本上改变了传统专业实验的教学内容、教学方法、考核方式等,使该课程更具特色;将与阿司匹林相关的实验合并到综合实验这一门课程中,更有利于实验资源的合理配置,节省费用、时间、空间,而且也能进一步加深学生对原料药的生产与质量控制、药品制剂的研制、三废的防治与处理等方面的综合认识,为学生开展毕业课题研究和走上社会奠定了基础。
在综合实验课程中,学生的分组情况依据不同的实验内容而有不同,指导老师也有不同,这不但有利于培养学生动手能力、创新能力以及团结协作精神,也更能调动广大教师的积极性和协作性,激发教师的工作热情和创新精神。
5 结语
通过对综合实验教学体系的一系列改革,已形成了十分良好的专业效应,学生考研和对本专业的热情显著提高。但是,该课程在具体实施过程中仍存在一些问题:如由于学生的实验设计能力、动手能力、实践水平等方面存在较大差异,导致实验结果参差不齐、个别同学甚至得不到正常产物而影响后续实验顺利进行。因此,在后续的教学中仍然需要不断的改革和实践,真正提高综合实验的教学效果,以培养真正的具有高素质和创新精神的人才。
摘要:制药工程综合实验以阿司匹林生产为主线,包括阿司匹林的实验室小试及放大中试、产品的质量检测、片剂的制备及其质量检查、含酸废水的回收处理等内容,实验过程分为准备阶段、实施阶段、检验阶段、分析阶段,全面培养学生的创造性、实践性、工程性、综合性等能力。通过对制药工程综合实验在教学设计、教学思路、教学目标、教学内容、教学方法等方面的实践与探索,进一步增强了专业效应、彰显了专业优势。
关键词:制药工程,综合实验,阿司匹林
参考文献
[1]曹中一.“三性”实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索,2003,22(4):10-12.
[2]骆健美,罗学刚,郭艳,等.制药工程专业建设和发展的总结[J].药学教育,2012,28(5):17-20.
[3]叶勇.制药工程专业实验教学层次化创新模式探索[J].中国医学教育技术,2012,26(1):102-104.
[4]孟庆伟,高志刚,宋其玲,等.制药工程综合性实验设置与实践[J].实验技术与管理,2011,28(11):321-323.
[5]冯书晓,刘振,李小莹,等.制药工程专业大型综合性实验的开发与实施[J].药学教育,2009,25(1):53-55.
[6]欧阳臻,于小凤,陈红霞,等.制药工程专业综合实验的教学改革研究[J].医药教育,2012,19(5):140-141.
[7]蒋建兰,刘明言,白鹏,等.我国高等院校制药工程本科专业调研[J].化工高等教育,2003(1):15-18.
关键词信息回路;定向脉冲发送及接收技术;485总线;端接操作评价系统
中图分类号TP3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)081-0105-01
建设智能城市与智能化建筑将成为世界经济发展的必然趋势,而网络工程综合布线是整个信息化建设的基础。综合布线技术是一门理论与实践紧密结合的专业技能课,而在实际教学中,大多数学校实践教学环节薄弱,没有一套好的实训教学系统训练学生的能力。国内公司的相关产品只注重110配线架的网络布线实训,却忽略了网络综合布线系统中的另外两个基础端接部件—RJ45配线架和墙壁网络信息插座,无法形成完善合理的网络综合布线系统,脱离了实际工业应用背景;另外,目前的产品没有对学生端接操作进行评价的系统,使教师不能准确掌握学生的实验情况并进行评价,不利于学生能力的提高。
因此,本文基于485总线的网络工程综合布线端接实验智能辅助教学系统的研究与实现具有重要的实际应用价值,将会弥补国内相关教学仪器的多项空白。
1研究技术路线
本项目是以单片机、485总线网络、实时成绩评价系统为基础的网络工程综合布线端接实验智能辅助训练系统装置的研究设计与功能实现。针对网络工程综合布线端接最常见的三个模块:110配线架、RJ45网络配线架及墙壁网络信息插座,本项目利用110配线架底层压线槽的一一对应关系,利用标准压线模块、大对数通讯线缆构成信息判断回路;利用通过改造RJ45配线架PCB电路板,构建RJ45网络配线架每一线芯端脚至本项目主板的排线式联接,从而形成信息判断回路;利用可插入墙壁网络信息插座模块接口的双绞线联接器插头,将墙壁网络信息模块端接槽、模块接口、双绞线联接器连接为一个整体,从而形成信息判断回路。信息回路的有效构建将为系统的整体开发提供可能。
研究技术路线如下:
1)根据网络工程综合布线课程要求及《GB50311-2007综合布线系统工程设计规范》、《GB50312-2007综合布线系统工程验收规范》国家标准要求,设计制作满足项目要求的110配线架、RJ45网络配线架及墙壁网络信息插座的信息回路装置;
2)设计制作基础端接器件端接实验台测试控制电路板。在网络工程综合布线课程端接实验中,实时有效的端接正确性提示是实验顺利进行的保证。针对110配线架中一一对应的上侧端接架的50个压线凹槽及下侧端接架的50个压线凹槽,共计100个端接测试点,12端口RJ45网络配线架中一一对应的信息回路发送端及接收端各96个,共计192个端接测试点,墙壁网络信息插座中一一对应的信息回路发送端及接收端各8个,共计16个端接测试点,根据网络工程综合布线课程实验训练要求及满足《ANSI/EIA/TIA-T568A》、《ANSI/EIA/TIA-T568B》、《ISO/IEC11801》标准,本项目以单片机及移位寄存器为核心,移位循环向端接器件的一侧(以下简称信号发送端)发送排它性信号编码(即循环发送:000……000+2n{n∈1,i},i=端接测试点数/2),在端接器件另一侧(以下简称信号接收端),系统通过分析收到的报文编码,得出端接实验正确性结果,并通过LED阵列进行正确性提示。
3)设计制作485总线网络。为了有利于教师实时掌握各实验组的状态,提高实验效率,本项目将各实验小组的端接状态数据实时回传至教师计算机控制台。
通过拨码开关为每个实验组的每台端接实验仪设定唯一的站点号,使得教师控制台能够准确确定各个实验组。485总线逻辑“1”以两线间的电压差为+(2-6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(2-6)V表示,不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接;RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,在总线上具有多站能力,用户可以利用单一的RS485接口方便地建立起设备网络,且数据最高传输速率为10Mbps,能够满足本项目数据传输的需要。
4)端接实验智能辅助评价。为了评价学生端接实验的效率,本项目在教师控制台设立网络工程综合布线端接实验在线评价系统软件。
本项目通过485总线网络将端接操作实验数据传输至教师机,并分班级、分组次保存到数据库中,教师可实时掌握本次实验的进展,实时与历史数据对比,实时评价每个学生的端接操作,及时了解学生端接实验端接速率、正确率及不良端接状态分类比率等,极大提高实验效率。此外,本项目通过为不同端接器件的端接难度、端接数量设定标准,使学生可以实时看到自己端接实验的得分状况及错误分类情况,有利于学生端接水平的提高,也有利于提高实验效率。
2结论
基于上述的研究技术路线,我们将以单片机、485总线网络、实时成绩评价系统为基础实现网络工程综合布线端接实验智能辅助训练系统:设计制作110配线架、RJ45网络配线架和墙壁网络信息插座的信息回路装置及端接实验台测试控制电路板,并通过485总线网络将端接操作实验数据传输至教师机,实时评价每个学生的端接操作,及时了解学生端接实验端接速率、正确率及不良端接状态分类比率等,极大提高实验效率。
参考文献
[1]ANSI/EIA/TIA-T568A.
[2]ANSI/EIA/TIA-T568B.
[3]ISO/IEC11801.
[4]GB50311-2007.综合布线系统工程设计规范.
《综合实验与实训》总结
土木0903Mufeng
随着大学四年最后一项课程设计的结束,我们随即转入了全新的也是最后的校内课程任务——土木工程综合实验与实训。我们再一次将理论知识与工程生产实践相结合,为毕业后的工作能力进行最后的武装。
从2013年1月7日开始,到1月22日结束,历时两周的实训让自己学习到很多新的知识和能力,也让自己突破了书本上的限制,真正的把理论和实际相结合起来。整个实验实训过程分为三大部分,即实训前理论知识讲座、实验室实验检测以及工地现场实践。三个部分在这两周的实验实训里相互穿插,起到很好的相辅相成的作用,让我们在理论和实践的交互中掌握到了实实在在的知识和动手实践能力。
回顾这两周里的实验实训,每一天都记忆犹新。
实训第一天,我们在教室听取了指导老师对于的实训期总体安排,并在当天下午参加了实训期第一场讲座,学习了有关现场实验检测的原理和操作知识。通过观察并利用提供的检测工具检查后,对给定模型指出存在哪些缺陷和不符合要求处,分析其对工程质量和使用有何影响和危害,并提出整改方案和预防措施,我们在随后几天里我们进行了一系列的实验实训科目,共计八个项目,实践内容简述如下:
一、一般抹灰工程:首先在施工馆选取实体模型抹灰墙面进行墙面平整度、垂直度、阴阳角方正以及墙面空鼓的检测,然后前往位于永翌上善城项目工地进行相关检查项目的现场检测,完成数据采集。
二、外墙面瓷砖:与抹灰工程相似,首先在施工馆选取实体模型抹灰墙面进行墙面平整度、垂直度、阴阳角方正以及墙面空鼓的检测,并进行了瓷砖缝宽检查和瓷砖抗拔力试验。
三、幕墙工程:选取了建筑系系馆为实验检测地点,对其外墙幕墙进行了平整度、垂直度、观感,胶条缝宽、以及点支式玻璃幕墙的螺栓扭矩以及位置准确度等相关验收检测指标作了数据采集。
四、砌筑工程:利用相应检测仪器,直接前往位于永翌上善城项目工地进行
完成了加气混凝土砌块墙的相关检查项目的现场检测,完成数据采集。
五、钢结构工程:通过相关检测仪器,在施工馆完成了钢结构实体模型的焊缝宽度、深度、焊件成角、螺栓间距、扭矩、表面涂漆层厚度等等相关项目的检测,完成数据采集。
六、脚手架工程::利用相应检测仪器,在永翌上善城项目工地进行完成了脚手架工程的相关检查项目的现场检测,完成数据采集。
七、屋面防水工程:使用相应检测仪器,在永翌上善城项目工地进行完成了屋面防水工程的相关检查项目的现场检测,完成数据采集。
八、砼结构工程:利用相关检测仪器在施工馆完成了对实体模型的砼结构厚度、保护层厚度的检测,以及回弹检测与砼内部质量检测,采集了相关检测数据。
实训期间我们还穿插听取了另外两场讲座,其一是关于绿色建筑和节能建筑的相关施工技术规范和工程应用案例,虽然我们已经学过建筑节能的相关课程,但这场针对绿色技能应用实践的讲座还是让我们耳目一新,并随即在施工现场见到相关应用;最后一个讲座的内容是关于建筑工地的用电系统排布以及用电安全,由设备系的老师主讲,通过老师系统的介绍,我们初步也系统的了解了建筑工程用电中的三级配电与两级漏电保护系统,防雷与用电接地系统,让我们对施工现场有了更全面的认识和把握,对用电安全有了更深刻和准确的了解。
每个工程的实验实训过程中,我们每天都在学习各种分项工程的检测验收流程和相关技术规范,并学会使用了各种检测仪器,这些技能和知识不仅开阔我们的知识视野,并将会直接应用于我们毕业后的实际工作中去,这对于即将毕业面临就业的我们而言意义尤重。相关实验结束后,我们将采集的数据进行了分析和处理,并根据得出的结论对相关工程提出了自己的整改和预防措施,这个过程对于我们今后从事工程实践,处理工程问题有了初步的认识,对于我们工作能力的培养大有裨益。
通过这次实验实训,我个人收获匪浅,一方面加深了我对理论知识的理解和认识,另一方面也提高了实验操作能力,增加了工程实践经验,向我们的从业之路又迈出了坚实耳朵一步。
由于这次实验实践较以往大有不同,是以建筑工程中的实际项目作为研究对象,以完工和正在施工中的实体建筑物作为实验检测模型,并以真实工作环境和
要求为标准的情况下进行的,涉及众多精密仪器的使用、相关技术规范的查阅以及相应数据处理理论的自我学习,充分调动了我们的学习和工作能力,面对未知的实验结果,我们深刻体会到严谨认真在工程实践中的重要性,以及一个工程师对于工程质量的责任。
工程技术理论从来都不是想出来的,而是做出来的。没有实践,就没有真理。
从事工程领域最重要的不是脑袋里装了多少理论知识,而是你面对实际问题时的分析和解决能力,面对日新月异的的建筑形式和技术难题,我们必须在工程实践中亲自开动脑筋,不墨守陈规,养成独立思考的习惯,让自己走在问题的前面。当然要成就一名优秀的工程师单打独斗是愚蠢的,只是拥有良好的团队协作能力,才能产生最大效率,发挥最大的效益。从而助你在庞杂的建筑物面前运筹帷幄,抢步于问题之前,解题于工地之上!
最后,感谢各位老师在实验与实训过程中给予的悉心指导,你们的付出是我们成长的翅膀,谢谢你们!
路由器再转发任何一个数据包的时候,都会发生这个路由判断的过程。路由判断使得路由器能够选择最合适的接口来转发数据包。也就是说,路由器主要是靠路由表来工作的,若没有路由表或者路由表中的信息错误的话,则路由器将如同一堆废铁,没有任何价值,根据路由表生成机制的不同,可以分为静态路由技术与动态路由。
动态路由是指路由器会根据一定的方法,自动更新路由表。因为在网络中,当添加某个路由器或者某条链路发生故障时,在网络上都会产生一些信息来告知对方。路由器就是根据这些信息来更新自己的路由表,并按照一些预定的规则,来调整相关的路由信息。可见,采用动态路由的话,可以方便我们的管理。但是,其也会带来一些问题。如静态路由技术会把网络中所有可见的路由都在查寻出来,也就是说,采用路由器的动态路由的话,只要数据链路不出现问题,一般来说,各个网络都是可达的,这就不利于网络管理员控制网络访问。
静态路由是由网络管理员手工更新路由表。当网络的拓扑结构发生变化或者路由器增加与减少等等,都需要网络管理员手工的去更新路由器的路由表,否则的话,网络通讯就会产生影响,
不过,静态路由跟动态路由比较起来,最大的缺点就是需要网络管理员手工的更新路由表,无论企业的网络发生任何的改变。这对于网络管理员来说,是工作量非常大的一件工作。
不过,静态路由也有其好处,如:一方面不需要启用动态路由选择协议服务,因此可以减少路由器的运行资源开销。而且,在网络中,也不需要进行信息的发送与传递,可以减少由此带来的带宽的占用。要实现动态路由的话,必须要有一些协议的支持,如RIP等等。这些协议规定了路由器中路由表的生成规则。而运行这些协议的话,毕竟会占用路由器的资源,同时,这些协议会经常的跟相邻的路由器进行通信,以判断对方的运作状态是否正常。无疑,这会增加路由器以及企业网络带宽的负担。
但是,以上这个优点不是我们采用静态路由的主要原因。因为随着企业网络的改造升级,这些路由器资源或者网络带宽的限制,已经不再是企业网络组建过程中的瓶颈资源。决定让我们采用静态路由技术的,是其另外一个特点。网络管理员可以借助静态路由技术,实现对网络访问的控制。如笔者所在的企业是一个大的集团公司,集团总公司跟下面一个三个子公司是采用同一个网络。现在在网络组建时,领导希望各个子公司、集团公司的网络能够相互独立,工作起来互不干扰。
当然实现这个需求的方法可以有很多,如可以为各个子公司都申请一个独立的上网帐号,但是,这种处理方式的话,就是有些浪费,因为集团公司已经有光钎网络,若再特意的为其他公司开通网络而不走集团的线路的话,那需要额外的支付不少的钱,而且,速度可能也没有光纤网络那么快,所以,是不怎么现实。
【关键词】拓扑发现;路由器多址综合方法;邻居-子网综合方法
0.概述
通过对网络拓扑的分析可以发现网络中存在的各种特性,例如鲁棒性(robustness)、可靠性、安全性、传输效率等一些关系到网络发展的重要方面,同时也是推动协议发展、网络管理等的重要动力,例如在不影响现有网络应用的基础上提出新的网络应用。因此,网络拓扑发现作为拓扑分析的基础是非常重要的。
目前,有很多组织和学者致力于网络拓扑发现和研究,主要有 CAIDA的Skitter工程、NLANR的AMP工程、PlanetLab的Scriptroute 探测基础设施、Tel Aviv大学的DIMES工程等。这些项目和工程中探测网络拓扑的主要方法是使用TraceRoute对若干已知的目标 IP地址进行探测。在这些项目中为了对整个Internet有比较全面的了解,通常在全世界范围内布置一些探测节点对整个Internet中的可达地址进行探测,或者使用源选路由的TraceRoute对网络进行 探测。
TraceRoute也存在着各种问题,例如目标地址集的选取问题、匿名路由器问题、路径变化问题、路由器多址综合问题。本文提出了一种新的路由器多址综合问题的解决方 法——邻居-子网综合法,使多址综合的可信度提高、效率变快、资源利用减少、效果更加明显。
1.路由器多址综合问题的一般解决方法
一个路由器一般有若干个接口,每个接口都有独立的IP地址。TraceRoute过程中返回的ICMP响应报文地址为探测报文经过的接口地址而不是路由器本身的标识地址。于是确定哪些地址是同台路由器的地址便成了一个非常重要的问题,称为路由器多址综合(IP Alias Resolution)问题或路由器别名综合问题。这个问题直接关系到所得拓扑的准确性和完整性。目前主要的解决方法有对路由器的UDP高端口探测、反向DNS查询、IP报文ID值判定、双向TraceRoute子网综合等。
1.1 DNS反向查询
DNS 反向查询是指在 DNS 服务器上查询到 IP 地址对应的域名(DNS Name)。一个路由器包括若干个接口,每个接口都有各自的IP地址。不同的接口地址可能对应不同的域名,但如果在域名命名时采取系统化方法,那么通过分析域名就可以确定这些IP地址是否属于同一个路由器。一个路由器的多个接口地址也可能对应同一个域名,此时域名相同的IP地址都属于同一个路由器。还可以在获取路由器一个接口IP地址的域名后,对其进行DNS查询来获取该路由器的其他接口地址。
DNS反向查询所得结果可信度高,是一种很有效的方法。但是当一些路由器并没有分配域名,或者没有按照系统化结构化的方法分配域名时,DNS反向查询法就失效。
1.2 UDP高端口探测
UDP高端口探测是指对路由器某个接口IP地址发送UDP高端口(应为不可用端口)探测报文,此时路由器返回的ICMP报文中的源地址为路由器的标识地址(一般为路由器接口地址中的最小值或最大值)。因此,在对不同 IP地址进行UDP高端口探测时,如果返回的 ICMP报文源地址相同,那么这些 IP地址就属于同一个路由器。在对接口IF1和 IF2的地址进行UDP高端口探测时,RouterA会回送一个端口不可达的ICMP报文(ICMP1,ICMP2),这些 ICMP 报文中源地址都为 RouterA的标识地址(设为 IF0)。由此可知,IF1和 IF2这2个接口地址属于同一个路由器。
一些路由器对UDP高端口探测报文并不处理,所以,探测源接收不到ICMP报文。还有一些路由器对返回的ICMP报文的地址配置为其出口或者入口地址,而不是路由器标识地址。此时该方法失效。
1.3 IP报文ID值判定 根据IP报文中的ID属性(identity)判定多个IP地址是否属于同一个路由器
一般情况下,路由器发送IP报文的ID值是递增的。
有些路由器发送的IP报文中的ID值是随机的,而且可能因网络延时,2个刺激报文到RouterA的时间间隔较大,这时返回的IP报文的ID值差别也比较大。 此时该方法失效。
2.邻居-子网综合法
各种多址综合问题解决方法都存在这样或那样的问题,下面提出一个解决路由器多址综合问题的更好方法——邻居-子网综合法。按TraceRotue方向,邻居-子网综合法将获得3条路径:…->IP0->IP1->IP2->…,…->IP0->IP1->IP3-> … 和 …->IP0->IP1->IP4->…。从这 3 条路径中可以看出,IP1分别与下一跳IP2,IP3和IP4相邻,那么拥有 IP1 的路由器必定还有另外 3个接口分别与IP2,IP3和IP4相连,假设它们的接口地址分别为 IP2, IP3和 IP4。IP2/IP2, IP3/IP3和 IP4/IP4这6个接口的3对地址分别属于同一个网段,ISP为了节省地址空间,这些网段一般使用31或30位子网掩码。
为了得出 IP2的具体地址,首先计算出与 IP2处于同一个/31网段中的另一个地址,并使用UDP高端口探测或IP报文 ID 值判断法判断这个地址与 IP1是否属于同一个路由器。如果是则结束,如果不是则对/30段中另外2个地址进行判断。如果是则结束,如果依然不是,则放弃对IP2的综合。依次对IP1所有对应邻居进行以上操作。
至此只完成了对该路由器的第1次综合,还必须对IP2和其他由以上方法得出的该路由器的接口再次进行上述操作。如此循环,直到把所有发现的该路由器的接口地址全部综合后,才完成对该路由器的多址综合。
3.实验效果
为了检验本方法的实用性,对某 AS 的所有地址段进行TraceRoute,并对其中的路由器地址(570 个)分别使用 DNS反向查询、UDP高端口探测、邻居-子网综合法进行多址综合,可以发现,邻居-子网综合法的别名率远远高于其他方法,虽然回包率比反向 DNS 查询法低,但是综合率远远低于其他3种方法,说明邻居-子网综合法相对其他方法更加有效。
4.结束语
目标网络探测中路由器多址综合问题是一个非常重要的问题。本文针对这个问题提出了邻居-子网综合法,相对其他方法实现更加简单,多址综合结果更加准确、完整、覆盖范围更广。
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