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OpenBox在北京大(dà)學計(jì)算(suàn)機網絡實驗教學中得到(dào)應用(yòng)
發布時(shí)間:2018-11-30
       北京大(dà)學計(jì)算(suàn)機系在2018年秋季學期《計(jì)算(suàn)機網絡實習》課程中選擇OpenBox-S4作(zuò)爲網絡教學實驗平台,開(kāi)展網絡協議(yì)處理(lǐ)、硬件轉發和(hé)SDN交換方面的實驗。
       本學期共有83名大(dà)二到(dào)大(dà)四的學生選擇《計(jì)算(suàn)機網絡實習》課程,其中60名同學基于OpenBox-S4開(kāi)展實驗。針對(duì)北京大(dà)學學生網絡基礎紮實,對(duì)網絡新技術求知(zhī)欲強的特點,湖南新實專門(mén)爲實驗定制了(le)5個案例,包含ICMP報(bào)文(wén)協議(yì)觀測與解析、基于SDN交換原型實現(xiàn)及TCP亂序與丢棄重傳等。參課學生表示這(zhè)次實驗加深了(le)他(tā)們對(duì)計(jì)算(suàn)機網絡工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)的理(lǐ)解,深入領會(huì)到(dào)網絡設備的實現(xiàn)方式與處理(lǐ)流程,對(duì)通過本學期網絡實習課提升個人網絡工(gōng)程實踐能(néng)力和(hé)對(duì)新技術的跟蹤掌握充滿信心。

學生基于OpenBox-S4的實驗交流
       OpenBox-S4采用(yòng)Zynq-7000SOC芯片實現(xiàn),芯片内部集成了(le)雙核Cortex-A9 處理(lǐ)器,提供4路千兆以太網數據接口及1路千兆管理(lǐ)以太網接口,是湖南尚錦網絡科技有限公司推出的緻力于爲高(gāo)校和(hé)科研院所開(kāi)發的輔助其教學與科研創新的實驗平台。

OpenBox-S4網絡教學創新實驗平台
       OpenBox-S4的教學案例基于FAST架構實現(xiàn),爲實驗的學生屏蔽了(le)軟硬件底層的開(kāi)發細節及平台相關的接口實現(xiàn),清晰簡單的用(yòng)戶接口定義以及豐富的實驗案例,可以使開(kāi)發者迅速的開(kāi)發自(zì)己的功能(néng)實現(xiàn),從(cóng)而大(dà)大(dà)減化了(le)開(kāi)發者的開(kāi)發難度及開(kāi)發周期。
       目前,此平台已經在國防科技大(dà)學、湖南大(dà)學、河(hé)北大(dà)學、東南大(dà)學、清華大(dà)學、重慶郵電大(dà)學等高(gāo)校的本科生、研究生的教學及科研實驗中得到(dào)應用(yòng)。支持的實驗案例包括:
分組 序号 案例名稱
第一組:網絡接口的實現(xiàn) 1 以太幀格式的觀測與分析
2 以太網幀的接收與緩存
3 接口計(jì)數器的實現(xiàn)
4 接口網絡帶寬統計(jì)
第二組:分組協議(yì)分析 5 ARP地址解析協議(yì)分析
6 IP協議(yì)報(bào)文(wén)的分析
7 ICMP協議(yì)報(bào)文(wén)觀測與分析
第三組:QoS機制的實現(xiàn) 8 基于令牌桶的速率控制機制
9 輸出端口阻塞現(xiàn)象觀測與分析
10 選擇性丢包機制
11 優先級調度
第四組:傳輸層協議(yì)分析 12 TCP基本通信流程
13 TCP窗口機制分析
14 TCP擁塞控制機制
第五組:應用(yòng)層協議(yì)分析 15 流媒體流的特性觀測
16 QoS參數對(duì)應用(yòng)的影響
第六組:分組轉發查表 17 分組查表關鍵字提取
18 HASH流标識定義
19 查表的實現(xiàn)流程分析
20 查表動作(zuò)的執行
第七組:控制平面與數據平面通信 21 觀測控制平面與數據平面的通信
22 控制分組處理(lǐ)流程
23 對(duì)硬件資源的訪問
第八組:交換 24 自(zì)學習的以太網交換機實現(xiàn)與組網
25 内核網橋軟件交換機
26 基于FAST架構的自(zì)學習交換機
第九組:路由 27 内核路由轉發
28 Click模塊化路由
29 Quagga路由協議(yì)應用(yòng)
第十組:SDN 30 SDN交換機原型
31 OF協議(yì)通道(dào)實現(xiàn)
32 OF交換機流表管理(lǐ)
第十一組:綜合 33 FAST架構搶紅(hóng)包控制與分析