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    基于TMN層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理課程教學(xué)研究論文

    時間:2021-06-19 15:01:52 論文 我要投稿

    基于TMN層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理課程教學(xué)研究論文

      引言

    基于TMN層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理課程教學(xué)研究論文

      網(wǎng)絡(luò)管理的教學(xué)目標是使學(xué)生能夠熟練掌握聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運營、管理、維護和供應(yīng)相關(guān)的活動、方法、規(guī)程以及工具,運用相關(guān)專業(yè)知識描述和表達問題,具有熟練的系統(tǒng)分析與應(yīng)用能力。該課程是一門專業(yè)課程,需要計算機網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程等相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識。雖然只是一門實踐性強的專業(yè)課程,但是網(wǎng)絡(luò)管理的教學(xué)內(nèi)容選擇性較大。從網(wǎng)絡(luò)管理生命周期的角度,學(xué)生需要絡(luò)管理的基本概念、基本原理和基本方法;從系統(tǒng)工程的角度,學(xué)生需要學(xué)習(xí)規(guī)范化的、可定量的網(wǎng)絡(luò)管理方法和模型;從網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展的角度,教師需要講授一些新技術(shù)和新方法,開拓學(xué)生視野和培養(yǎng)創(chuàng)新意識,使學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。此外,學(xué)生類型不同,學(xué)習(xí)目標也不同。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生希望深刻理解網(wǎng)絡(luò)管理的必要性,系統(tǒng)掌握網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)標準和模型,為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開發(fā)打下良好的基礎(chǔ);培訓(xùn)班學(xué)生希望系統(tǒng)掌握網(wǎng)絡(luò)管理工具,能夠定位和排除網(wǎng)絡(luò)常見故障。因此,整個教學(xué)設(shè)計的選擇性較大,如何適應(yīng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)是一個值得研究的問題。

      “先易后難”是常用的教學(xué)設(shè)計模式,首先介紹簡單的、基礎(chǔ)性的、容易理解的概念,然后學(xué)習(xí)比較復(fù)雜的、能夠使用簡單概念描述的抽象概念,最后學(xué)習(xí)那些綜合性的、依賴于前面概念的知識信息。TMN層次結(jié)構(gòu)是一個明確定義的網(wǎng)絡(luò)管理層次結(jié)構(gòu),該層次結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)管理可以分為網(wǎng)元、網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)管理、服務(wù)管理、業(yè)務(wù)管理,因此教師可以結(jié)合TMN層次結(jié)構(gòu),按照“先易后難”方式,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理課程的教學(xué)設(shè)計。

      1TM N層次結(jié)構(gòu)

      TMN是由國際電聯(lián)(ITU-T)針對電信管理網(wǎng)絡(luò)規(guī)范而制定的標準,其優(yōu)點在于提供了一個明確而且廣泛接受的術(shù)語學(xué),有利于討論網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)主題。TMN層次結(jié)構(gòu)模型中描述了一系列網(wǎng)絡(luò)管理層次,每個層次建立在另外一個層次之上。

      TMN層次結(jié)構(gòu),整個網(wǎng)絡(luò)管理內(nèi)容劃分為網(wǎng)元、網(wǎng)元管理、網(wǎng)絡(luò)管理、服務(wù)管理和業(yè)務(wù)管理5個層次:①網(wǎng)元層,對應(yīng)于單個網(wǎng)元內(nèi)部部署的管理代理,涉及設(shè)備自身所支持的、與任何管理系統(tǒng)無關(guān)的管理功能;②網(wǎng)元管理層,實現(xiàn)單個設(shè)備的遠程管理,功能包括遠程查看、修改配置、報警監(jiān)控等;③網(wǎng)絡(luò)管理層,基于網(wǎng)元管理層進行功能分析和掌握網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的整體運行情況;④服務(wù)管理層,管理對象是網(wǎng)絡(luò)為最終用戶提供的服務(wù);⑤業(yè)務(wù)管理層,核心目標是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的支撐和統(tǒng)計,如計費和定價、業(yè)務(wù)預(yù)測等。

      經(jīng)過仔細分析,服務(wù)管理層和業(yè)務(wù)管理層面向具體的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),在實際操作中有較大的靈活性,而網(wǎng)元層、網(wǎng)元管理層和網(wǎng)絡(luò)管理層定義了網(wǎng)絡(luò)管理的公共內(nèi)容,是提供網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)性支撐。因此,教師在教學(xué)設(shè)計中可以按照網(wǎng)元層、網(wǎng)元管理層和網(wǎng)絡(luò)管理層進行組織。

      2教學(xué)實施設(shè)計

      作為一門網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課,網(wǎng)絡(luò)管理要求學(xué)習(xí)多種專業(yè)工具,掌握相關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議;在專業(yè)工具方面,需要介紹設(shè)備管理器和維護終端、網(wǎng)絡(luò)分析器、網(wǎng)元管理器、管理平臺等;在網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議方面,需要介紹簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNM命令行接口CLI等內(nèi)容。為了讓學(xué)生全面理解網(wǎng)絡(luò)管理功能,教師需要介紹網(wǎng)絡(luò)管理基本模型FCAPS, OAM&P,講授一些新技術(shù)和新方法,開拓學(xué)生視野和培養(yǎng)創(chuàng)新意識,使其更好地適應(yīng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。因此,整個教學(xué)設(shè)計需要進行合理組織,按照一種先易后難、逐層推進的方式進行。

      2.1教學(xué)設(shè)計基本思路

      結(jié)合TMN層次結(jié)構(gòu)參考模型,通過分析各種網(wǎng)絡(luò)管理工具、管理協(xié)議可得其所對應(yīng)的管理層次。

      其中,網(wǎng)元層重點介紹網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身的管理功能,可以選擇常見的超級終端接口進行講解。對于服務(wù)器設(shè)備,教師可以介紹專門的自檢工具或者類似于Windows資源管理器的工具。網(wǎng)元管理層方面要求學(xué)生重點學(xué)習(xí)SNMP協(xié)議。作為工業(yè)界事實上的標準,SNMP的支持和應(yīng)用極為廣泛,整個介紹內(nèi)容需要涉及SNMP自身優(yōu)勢、運行原理、MIB信息等內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)管理層方面要求學(xué)生重點學(xué)習(xí)管理平臺。作為一種網(wǎng)絡(luò)管理集成方式,管理平臺得到當前業(yè)界的普遍認可。教師可以在教學(xué)中選擇一種應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)案例。

      整體教學(xué)內(nèi)容包括相關(guān)教材選擇、課堂教學(xué)設(shè)計和實驗設(shè)計。在教材方面,選擇AlexanderClemm編寫的Network Management Fundamentals作為參考教材,也可以選擇其他具有類似知識結(jié)構(gòu)的教材,要求是系統(tǒng)介紹網(wǎng)絡(luò)管理的概念和原則,試圖從一個整體的、系統(tǒng)的觀點介紹網(wǎng)絡(luò)管理,同時闡述網(wǎng)絡(luò)管理中使用的各種技術(shù)之間的關(guān)系。教學(xué)的課堂設(shè)計以TMN層次結(jié)構(gòu)為主體內(nèi)容,同時增加必要的概述章節(jié)和總結(jié)性內(nèi)容。教學(xué)對象可以分為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生和培訓(xùn)班學(xué)生,針對不同的教學(xué)對象類型,教師需要設(shè)計不同的教學(xué)計劃。

      2.2網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)設(shè)計

      網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生普遍掌握網(wǎng)絡(luò)原理,但缺乏網(wǎng)絡(luò)故障嚴重性認識和網(wǎng)絡(luò)管理工具的使用經(jīng)驗。學(xué)習(xí)目標是深刻理解網(wǎng)絡(luò)管理的必要性,系統(tǒng)掌握網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)知識。因此,教學(xué)目標是理解和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)標準和模型,為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)課時為20+20(小時)。

      第1部分是網(wǎng)絡(luò)管理概述,主要介紹網(wǎng)絡(luò)管理的必要性以及網(wǎng)絡(luò)管理有關(guān)的功能、工具和活動。通過相關(guān)案例介紹,學(xué)生首先能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)管理的用途、基本概念及重要性有一定認識,從整體上對這門課程有直觀認識。

      第2部分是網(wǎng)絡(luò)管理模型,通過這部分內(nèi)容的教學(xué),進一步深化學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)知識,學(xué)生在面臨巨大的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)時,應(yīng)采用“分而治之”的方式逐個分解并解決,同時理解網(wǎng)絡(luò)管理功能的分類方法。在該章節(jié),教師可以初步介紹TMN層次管理模型和FLAPS等管理功能模型。這部分內(nèi)容配套安排了一個實驗,使用常用工具Ping測量網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的響應(yīng)時延并進行系統(tǒng)分析。通過該實驗,學(xué)生進一步認識到通過適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)管理能夠定量了解網(wǎng)絡(luò)運行狀況。

      第3部分是網(wǎng)元管理層,主要介紹基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理。這一部分是教學(xué)重點之一,首先需要分析比較CLI和SNMP兩種管理協(xié)議,分析各自的優(yōu)點并介紹SNMP的管理模型組成;然后需要學(xué)習(xí)SNMP的MIB相關(guān)知識,掌握基于SNMP的開發(fā)方法,為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開發(fā)打下良好基礎(chǔ);最后是介紹常用的MIB庫,學(xué)習(xí)SNMP瀏覽器的相關(guān)使用。在實驗環(huán)節(jié)方面,教師可設(shè)計SNMP瀏覽器的.實驗內(nèi)容。通過使用SNMP瀏覽器,學(xué)生既能直觀理解SNMP工作機理,又能夠用該工具解決一些網(wǎng)絡(luò)管理問題,培養(yǎng)這兩方面的能力。

      第4部分是網(wǎng)絡(luò)管理功能集成,主要絡(luò)管理功能集成的目標和原理并通過Manage- Engine OpManager系統(tǒng)進行實踐。管理平臺的開發(fā)實踐是可選內(nèi)容,介紹WebNMS的開發(fā)框架。這一部分的實驗環(huán)節(jié)和課堂教學(xué)相對應(yīng),重點是學(xué)習(xí)使用ManageEngine OpManager和WebNM的開發(fā)框架。實際過程中所花費的實驗時間要超過6課時,可以選擇只學(xué)習(xí)其中一個軟件。

      第5部分是新技術(shù)的學(xué)習(xí),介紹基于OSSIM的安全事件管理集成。OSSIM是開源安全信息管理系統(tǒng)(Open Source Security Information System)支持多種開源軟件系統(tǒng)的信息集成并實現(xiàn)事件關(guān)聯(lián)。實驗環(huán)節(jié)側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生安裝和使用OSSIM系統(tǒng)平臺,了解系統(tǒng)集成在安全事件方面的應(yīng)用。OSSIM的網(wǎng)站上提供了較多的視頻文件,學(xué)生可以選擇其中的安裝和使用視頻進行學(xué)習(xí)。

      第6部分是課程總結(jié),教師可以按照具體情況有選擇地實施。

      以上是對于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的課程設(shè)計,主要突出如下特點:①整個教學(xué)中注重整體介紹網(wǎng)絡(luò)管理,強調(diào)網(wǎng)絡(luò)管理是一個系統(tǒng)工程;②按照TMN層次結(jié)構(gòu)介紹多種管理工具,使學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握網(wǎng)絡(luò)管理工具;③側(cè)重于學(xué)生進一步開發(fā)能力的培養(yǎng)。教師通過介紹當前的學(xué)習(xí)資源,進一步培養(yǎng)學(xué)生的資料查找和自我學(xué)習(xí)能力。

      2.3培訓(xùn)班教學(xué)設(shè)計

      培訓(xùn)班的學(xué)生來源于實踐崗位或者是即將參加具體崗位的本科畢業(yè)生,整個學(xué)習(xí)時間很短,學(xué)生特點是對系統(tǒng)開發(fā)興趣較低,但是對于網(wǎng)絡(luò)故障認識深刻,明確網(wǎng)絡(luò)管理的必要性。此外,大部分學(xué)生有網(wǎng)絡(luò)管理工具的使用經(jīng)驗,其學(xué)習(xí)目標是系統(tǒng)掌握網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)工具,為實際工作服務(wù)。因此,教學(xué)目標側(cè)重分析網(wǎng)絡(luò)管理工具的原理,能夠從整體上理解網(wǎng)絡(luò)管理工具的選擇;一旦需要解決網(wǎng)絡(luò)故障,能夠準確選擇網(wǎng)絡(luò)管理工具,具有定位和排除網(wǎng)絡(luò)常見故障的基本技能。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)課時為10+10(小時)。

      整個教學(xué)設(shè)計中側(cè)重實際應(yīng)用學(xué)習(xí)。其中,第1, 2部分內(nèi)容和工程專業(yè)教學(xué)設(shè)計基本一致,目標是理解網(wǎng)絡(luò)管理所必要的基礎(chǔ)知識。由于培訓(xùn)班的大部分學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)有感性認識,因此不安排實驗。

      第3部分是網(wǎng)元管理層,主要介紹基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)原理、MIB瀏覽器的使用以及常用的MIB庫信息。在實驗環(huán)節(jié)方面,教師可設(shè)計SNMP瀏覽器的實驗內(nèi)容。

      第4部分是網(wǎng)絡(luò)管理功能集成,主要介紹管理平臺的集成方法,學(xué)生絡(luò)管理平臺的基本功能和選擇依據(jù)。實驗環(huán)節(jié)是學(xué)習(xí)使用ManageEngine_ OpManagero

      第5部分是新技術(shù)的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)一致,介紹基于OSSIM的安全事件管理集成。實驗環(huán)節(jié)側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生安裝和使用OSSIM系統(tǒng)平臺,了解系統(tǒng)集成在安全事件方面的應(yīng)用。

      以上是針對培訓(xùn)班的課程設(shè)計,主要突出如下特點:①整個教學(xué)中注重整體介紹網(wǎng)絡(luò)管理,強調(diào)網(wǎng)絡(luò)管理是一個系統(tǒng)工程;②側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)管理工具的實際使用能力,通過介紹當前的學(xué)習(xí)資源,進一步培養(yǎng)學(xué)生的資料查找和自我學(xué)習(xí)能力。

      3教學(xué)效果分析

      整個教學(xué)計劃目前已經(jīng)在兩個培養(yǎng)對象類型上實施。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教學(xué)對象為解放軍理工大學(xué)指揮信息系統(tǒng)學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生,共計40人;培訓(xùn)班的教學(xué)對象為解放軍理工大學(xué)指揮信息系統(tǒng)學(xué)院的設(shè)備維修培訓(xùn)班學(xué)員,共計42人。

      3.1考核指標安排

      對于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)對象。

      兩種考核指標中,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培訓(xùn)人員理論知識更為豐富,考核的內(nèi)容中包含部分開發(fā)方面的內(nèi)容。培訓(xùn)班的考核指標側(cè)重于實際應(yīng)用能力,由于授課時間較少,整個考核的知識點相對集中,應(yīng)用能力方面重點考核實際操作能力。

      3.2考核結(jié)果分析

      經(jīng)過教學(xué)實施,我們最終統(tǒng)計出兩個班級的知識點掌握情況分布。其中,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生參加考試40人,理論成績最高分為91分,最低分為60分,平均成績?yōu)?5分;實驗成績中,最高成績?yōu)?0分,最低成績?yōu)?0分,平均成績?yōu)?8分。培訓(xùn)班學(xué)生參加考試42人,理論成績最高分為81分,最低分為60分,平均成績?yōu)?8分;實驗成績中,最高成績?yōu)?5分,最低成績?yōu)?0分。

      兩者的培訓(xùn)成績中,在偏重理論的知識點方面,兩者差距不是很大。大部分知識點中工程專業(yè)的掌握情況比培訓(xùn)班的掌握情況要好,差距最大的是第3 ( TMN層次結(jié)構(gòu))、第5 CSNMP的管理模型)和第7(管理平臺)3個知識點,差距在10%以上。在實踐操作方面,如第4 C SNMP操作)和第8(管理平臺操作)兩個知識點,培訓(xùn)班的學(xué)生掌握情況更好,這可能是因為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生需要學(xué)習(xí)SNMP的相關(guān)開發(fā)內(nèi)容,要求掌握更多內(nèi)容,另外一個原因是培訓(xùn)班的學(xué)生操作任務(wù)比較明確,更有利于集中時間學(xué)習(xí)。

      總體上,整個測試成績說明教學(xué)設(shè)計方案有利于掌握網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)原理和實際操作,尤其是能夠較好掌握SNMP和管理平臺的基本操作步驟。

      4結(jié)語

      網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是一個對規(guī)模因素、魯棒性、可伸縮性和可維護性具有苛刻要求的復(fù)雜系統(tǒng),包含廣泛的功能,在實際應(yīng)用中面臨許多挑戰(zhàn),因此網(wǎng)絡(luò)管理課程的教學(xué)設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生具有良好的業(yè)務(wù)能力起到不可替代的基礎(chǔ)性作用。筆者提出基于TMN層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理教學(xué)設(shè)計,注重在整體上介紹網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)功能,并針對不同的教學(xué)對象制定了教學(xué)實施方案。對于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學(xué)對象,除了學(xué)習(xí)管理工具的使用之外,還介紹了相關(guān)的開發(fā)方法;對于培訓(xùn)班的教學(xué)對象則側(cè)重于原理性知識和實際工具的結(jié)合。總體教學(xué)設(shè)計中都考慮了學(xué)習(xí)資源的介紹,進一步培養(yǎng)學(xué)生提高自我學(xué)習(xí)能力。

      網(wǎng)絡(luò)管理教學(xué)中另一個重要問題是實驗環(huán)境的建設(shè),一個典型性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對于教學(xué)兩方面都有巨大的促進作用。然而,如何實現(xiàn)低成本的實驗環(huán)境建設(shè)是一個需要研究的問題,筆者下一步將在這方面進行研究。

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