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 |