平台实现虚拟化资源的统一管理,为未来网络,移动通信(5G),云计算等前沿技术方向的教学管理、实验实训、科研实践、技能竞赛等业务场景提供支撑。制定个性化的人才进阶路线,为高校师生提供与之配套的教材、视频、实验、项目、题库等教学资源库,助力产业人才培养。
其平台架构如下:
实验平台分成底层基础设施、实验教学综合管理平台和教学资源库三个层面:
基于OpenStack云操作系统框架,使用云操作系统,集成并管理各类硬件设备,并承载各类上层实验与服务, 最终构建了完整的云计算系统。将物理服务器、甚至是地理上分散的多个异构云中的基础设施资源整合为统一的逻辑资源池, 并对外抽象为标准化,面向外部租户和内部租户的基础设施服务。
承载业务的对外接口适配功能,通过 API 完成和基站及上层应用层之间的接口协议封装,提供镜像管理、账户管理、系统管理、监控管理、设置管理、统计管理等基础功能。
面向用户提供包括未来网络、移动通信(5G)、云计算、网络安全、大数据、人工智能、物联网、工业互联网等多学科领域的实践教学内容支撑。
实验平台物理部署方案如下图所示:
管理平台功能主要包括如下方面:
平台支持真实物理资源与虚拟资源并存,同时为用户提供实验支撑。 平台通过OpenStack云计算框架将底层的物理基础设施池化,向上层业务?樘峁┘扑阕试础 存储资源和网络资源,在计算服务器中虚拟多台实验控制器、虚拟交换机、虚拟主机、虚拟网关等。
平台支持丰富多样的实验场景,可提供面向广域网,数据中心骨干网,园区网和5G原形网络等多种网络场景, 贴合实际需要和环境进行实验。平台提供以下三种方式支持用户快速组网:
1.通过平台提供的预置拓扑原型进行快速组网。用户只需设定线性,星形,树形和环形的拓扑参数,用户以可视化方式快速创建具有一定结构的拓扑。
2.通过用户自定义拓扑快速组网。用户自定义设置拓扑结构,选择虚拟控制器的类型、虚拟交换机的数量、链路的设定、虚拟主机的接入、 虚拟网关的接入等,设备个数、镜像、规格都可以在用户配额范围内任意设置,实现快速组网。
3.通过模板设定的拓扑一键创建网络。用户可根据预设的模板拓扑创建实验。实验模板中已经定义了实验的具体内容(包括拓扑,设备镜像和规格等信息), 用户可直接选择实验模板填写基本信息后一键创建实验。
平台可以实现全网设备信息可视化,方便资源合理分配和管理。 同时老师可以一目了然地查看学生的实验进展和遇到的问题,以便制定更高效的资源分配策略,提供整体资源利用率的同时,最大化的优化实验效果。
平台可以对学生的实验操作进行实时记录跟踪,利用大数据技术进行统计分析,方便课程优化与个性化教学。 同时协助教师全方位掌握学生的学习状态和课程完成情况,进一步提高教学效果。
面向多维客户提供定制化的实验内容,帮助用户搭建属于自己的网络实验环境, 在物理资源共享复用的基础上保证不同网络实验环境之间相互隔离,互不干扰,保障了各个用户的实验效果。
平台兼容已有传统网络设备,提供SSH、SNMP等协议适配。支持多厂家交换机如H3C、Huawei、锐捷等, 同时选用主流开源SDN控制器如OpenDaylight、ONOS,并且系统与校园网互联,支持VPN登录,提供远程服务。 因此平台具有良好的兼容性和可扩展性,日后扩容和升级提供便利,进一步保障了投资,为长期的教学和科研提供支持。
实验平台综合考虑先进性、可靠性、性价比等因素,达到功能完善、性能稳定、且满足不同用户需求的目标, 为高等院校及科研院所开展SDN/NFV、云计算、传统网络、网络安全、5G、大数据与人工智能等学科领域课程教学、 培养师资队伍、进行技能培训、探索科研课题等提供技术平台支撑。