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重庆工程学院2015年实验室建设方案实验室名称：网络协议及安全分析实验室实验室类型：基础实验室□专业基础实验室专业实验室□实验室性质：实验型技能实训型□综合型□设计型□科研型实验室面积：150平方米（暂定实训楼2楼）预算经费：901660元建设期限：2015年3月至2015年7月制定日期：2014年12月项目负责人(签字)：学院负责人(签字)：责任单位(印章):一、拟建实验室基本情况本实验室为专业基础实验室，面向全校本科计算机网络类课程和计算机网络技术专业的高职学生实践应用教学。网络协议分析实验室可用于计算机网络类课程教学对网络原理、协议等进行分析、理解的实践应用教学；可完成教师或高年级本科生进行开发协议的验证、测试等科研工作。因此，为了夯实学生计算机网络原理基础，方便计算机网络原理教学及教学研究，拟建设网络协议分析实验室。二、论证报告（从服务面向、教学目标与任务、教学计划执行、实验室列入教学计划的实验项目、能够开出综合性设计性实验项目的情况、实验室用于教师科研情况、与兄弟院校对比实验室具有的特色和能够达到的教学效果等方面进行论述）1、网络协议实验室建设必要性《计算机网络原理》是计算机相关专业所开设的核心课程之一，主要介绍计算机网络系统结构的基本原理和应用，加强学生对计算机网络工作过程的原理的理解。通过本课程的学习和实验，使学生能够深入理解计算机网络系统的基本概念和工作机制，掌握Internet采用的TCP/IP、WiFi体系结构及各层主要协议的基本内容及工作原理。针对本课程所开展的实验教学是对加强掌握计算机网络原理非常重要的环节，通过实验教学环节培养学生对TCP/IP体系结构各层主要协议的内容、数据报文结构及功能的分析能力，加深对计算机网络工作过程和原理的理解。所以从内容上讲，实验体系至少应包括IEEE802、TCP/IP(IPv4和IPv6)、IEEE802.11(WiFi)两种计算机网络主流体系结构。计算机网络原理课程概念较多，协议多，占有很大的比重，会涉及到TCP/IP协议族从网络层到应用层的众多协议。协议既复杂，又抽象，如何讲解使学生学懂协议，是该课程讲授中面临的一个重要课题。传统的讲授方法主要使用课件讲解协议的封装格式以及实体之间的通信过程，使用动画演示协议实体之间的交互过程，虽然这样做，形象出了协议交互过程，但学生还是感觉比较抽象，他们心里也有疑问，实际的协议是不是这样运动的？有的学生因此失去了学习计算机网络课程的兴趣。在网络协议的讲授中，把抽象的协议具体化、形象化是非常必要的。网络协议分析是计算机网络教学体系当中的一个重要环节，利用网络协议分析实验室，构造产生各种协议数据单元，捕捉各种数据包并进行协议分析，理解各种协议的报文结构，功能及各层协议之间的相互关系，理解常见网络会话之间的关联性。由此可见，建设网络协议分析实验室是我校升本后必须建设的。2、网络协议实验室应用规模实验室建成后将面向全校本科计算机网络类课程和计算机网络技术专业的高职学生使用。按14级学生规模统计：开设计算机网络课程的各专业本科生700人，计算机网络技术专业的高职学生70人。实验室开出实验规模：（1）网络工程专业140名学生在第四学期的最后3周（60学时）集中进行计算机网络课程实践教学任务；（2）网络工程专业140名学生在第四学期的网络协议分析课程实训课程教学任务；（3）物联网工程专业280名学生在第三学期计算机网络基础课程的实验教学任务；（4）软件工程专业280名学生在第五学期计算机网络基础课程的实验教学任务；（5）70名网络专业高职学生在第一至四学期的计算机网络课程、协议分析课程等的课程实验任务；（6）实验室还要接受老师和高年级本科生的项目科研试验任务。面向课程：（1）计算机网络基础（网络技术高职专业）（2）计算机网络原理（计算机类本科）（3）网络协议分析（网络工程本科）（4）无线传感器传输协议分析（物联网工程、网络工程本科）（5）构建中小企业网络（网络工程本科、网络技术高职专业）（6）大规模路由技术（网络工程本科、网络技术高职专业）（7）网络安全基础（网络工程本科、网络技术高职专业）（8）无线网络构建与维护（网络工程本科、网络技术高职专业）主要功能：（1）网络协议应用环境的构建（2）网络数据帧构造（3）网络数据帧分析（4）网络协议会话分析（5）网络协议开发与测评（6）无线网络环境构建（7）无线数据帧分析3、网络协议实验室开设项目情况（1）学生实验项目开设情况第一类：开设IPv4协议的系列实验（27个实验）第二类：开设IPv6协议的系列实验（13个实验）第三类：开设无线网络协议的系列实验（12个实验）第四类：结合原有的网络安全实验室可以开设网络安全协议的系列实验（2）教师和高年级本科生科研情况教师或高年级本科学生在进行网络相关的科研或进行网络协议相关的项目实践时，需要实验室配合、协助进行开发协议的验证、测试等工作，而协议开发实验平台可以完成这些工作。协议开发实验平台基础开发实验、交互实验、扩展实验和私有协议开发实验等四大类协议开发实验共计23个。4、企业调研及兄弟院校协议实验室建设情况中软吉大：中软吉大开发的网络协议仿真教学系统，从2006年直今已有8年，产品也从基础版、通用版、高级版、高级应用设计几个阶段。客户遍布全国各高校。在西南地区就有重邮、重大、重师、工商大学等均采购的中软吉大的产品，且软件功能较强，据调研客户反映其售后服务较好。锐捷网络：锐捷网络协议实验室应用的客户较少，锐捷主要提供网络建设解决方案，在这平台开发应用少。软件功能也相对中软件吉大弱。实验室一旦建设完成，将会成为重庆地区甚至是西南片区最具先进性的网络协议分析实验室。三、实验室布局图（48套）中控台2.53m实验设备机柜房四、实验室建设的时间安排（详述本年度的建设进度）2015.3确定建设实验室地点；2015.4招标，同时装修实验室；2015.5设备进场、安装调试；2015.6终端设备进场、安装调试；2015.7实验室试运行，同时实验教师培训及实验室验收。五、开出实验计划序号实验课程(项目)名称学时开出组数类型面向专业1实验1IEEE802标准和以太网0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业2实验2地址解析协议(ARP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业3实验3网际协议(IP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业4实验4Internet控制报文协议(ICMP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业5实验5Internet组管理协议(IGMP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业6实验6用户数据报协议(UDP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业7实验7传输控制协议(TCP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业8实验8TCP协议的高级特性0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业9实验9简单网络管理协议(SNMP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业10实验10动态主机配置协议(DHCP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业11实验11域名服务(DNS)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业12实验12网络地址转换(NAT)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业13实验13超文本传输协议(HTTP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业14实验14远程登录与文件传送协议(TELNET与FTP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业15实验15电子邮件协议(SMTP、POP3和IMAP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业16实验16NetBIOS应用及SMB/CIFS协议0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业17实验17路由信息协议(RIP)0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业18实验18开放式最短路径优先协议(OSPF)Ⅰ0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业19实验19开放式最短路径优先协议(OSPF)Ⅱ0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业20实验20代理0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业21实验21IPv4综合实验0.58IPv4协议类综合实验计算机类各专业22实验22ARP地址欺骗0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业23实验23ICMP重定向0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业24实验24TCP与UDP端口扫描0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业25实验25路由欺骗0.58IPv4协议类验证实验计算机类各专业26实验26冲突与网络广播风暴0.58IPv4协议类综合实验计算机类各专业27实验1初识IPv60.58IPv6协议类验证实验网络类各专业28实验2IPv6报头0.58IPv6协议类验证实验网络类各专业29实验3ICMPv60.58IPv6协议类验证实验网络类各专业30实验4IPv6多播0.58IPv6协议类验证实验网络类各专业31实验5邻居发现协议0.58IPv6协议类验证实验网络类各专业32实验6IPv6路由0.58IPv6协议类课程实验网络类各专业33实验7IPv6与IPv4共存机制0.58IPv6协议类课程实验网络类各专业34实验8IPv6地址自动配置0.58IPv6协议类验证实验网络类各专业35实验9IPv6DNS0.58IPv6协议类验证实验网络类各专业36实验10IPv6应用层实验0.58IPv6协议类综合实验网络类各专业37实验11IPv6安全技术18IPv6协议类综合实验网络类各专业38实验12IPv6程序设计18IPv6协议类综合实验网络类各专业39实验13IPv6综合实验18IPv6协议类综合实验网络类各专业40实验1WiFi设备的配置0.58无线网络协议验证实验网络类各专业41实验2基于WiFi搭建Ad-Hoc模式无线网路0.58无线网络协议验证实验网络类各专业42实验3基于WiFi搭建基础结构模式无线网络0.58无线网络协议验证实验网络类各专业43实验4基于WiFi搭建无线分布式系统模式网络0.58无线网络协议验证实验网络类各专业44实验5基于WiFi的SSID隐藏技术0.58无线网络协议验证实验网络类各专业45实验6基于WiFi的MAC地址过滤技术0.58无线网络协议验证实验网络类各专业46实验7基于WiFi的防火墙与NAT技术0.58无线网络协议验证实验网络类各专业47实验8基于WiFi的WEP加密技术与实战18无线网络协议验证实验网络类各专业48实验9WiFi的MAC基础分析0.58无线网络协议验证实验网络类各专业49实验10802.11成帧细节的分析0.58无线网络协议验证实验网络类各专业50实验11802.11X用户身份验证0.58无线网络协议验证实验网络类各专业51实验12基于WiFI的网络安全协议分析与实战18无线网络协议综合实验网络类各专业52实验1实现ARP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生53实验2实现STP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生54实验3实现802.1Q协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生55实验4实现IP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生56实验5实现ICMP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生57实验6实现IGMP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生58实验7实现RIP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生59实验8实现OSPF协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生60实验9实现GRE协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生61实验10实现UDP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生62实验11实现TCP协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生63实验12实现DNS协议封装与发送28开发协议的验证、测试试验教师及高年级本科生64实验13实现DHCP协议封装与发