OpenBox在北(běi)京大學(xué)計算機(jī)網絡實驗教學(xué)中得到應用
發布時間：2018-11-30
北(běi)京大學(xué)計算機(jī)系在2018年(nián)秋季學(xué)期《計算機(jī)網絡實習》課程中選擇OpenBox-S4作為(wèi)網絡教學(xué)實驗平台，開展網絡協議處理(lǐ)、硬件轉發和(hé)SDN交換方面的(de)實驗。
本學(xué)期共有(yǒu)83名大二到大四的(de)學(xué)生選擇《計算機(jī)網絡實習》課程，其中60名同學(xué)基于OpenBox-S4開展實驗。針對北(běi)京大學(xué)學(xué)生網絡基礎紮實，對網絡新技術求知欲強的(de)特點，湖南新實專門為(wèi)實驗定制了5個案例，包含ICMP報文協議觀測與解析、基于SDN交換原型實現及TCP亂序與丢棄重傳等。參課學(xué)生表示這次實驗加深了他們對計算機(jī)網絡工作原理(lǐ)的(de)理(lǐ)解，深入領會到網絡設備的(de)實現方式與處理(lǐ)流程，對通過本學(xué)期網絡實習課提升個人網絡工程實踐能力和(hé)對新技術的(de)跟蹤掌握充滿信心。
學(xué)生基于OpenBox-S4的(de)實驗交流
OpenBox-S4采用Zynq-7000SOC芯片實現，芯片內(nèi)部集成了雙核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，是湖南新實網絡科(kē)技有(yǒu)限公司推出的(de)緻力于為(wèi)高(gāo)校和(hé)科(kē)研院所開發的(de)輔助其教學(xué)與科(kē)研創新的(de)實驗平台。
OpenBox-S4網絡教學(xué)創新實驗平台
OpenBox-S4的(de)教學(xué)案例基于FAST架構實現，為(wèi)實驗的(de)學(xué)生屏蔽了軟硬件底層的(de)開發細節及平台相關的(de)接口實現，清晰簡單的(de)用戶接口定義以及豐富的(de)實驗案例，可(kě)以使開發者迅速的(de)開發自(zì)己的(de)功能實現，從而大大減化了開發者的(de)開發難度及開發周期。
目前，此平台已經在國(guó)防科(kē)技大學(xué)、湖南大學(xué)、河北(běi)大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)、重慶郵電大學(xué)等高(gāo)校的(de)本科(kē)生、研究生的(de)教學(xué)及科(kē)研實驗中得到應用。支持的(de)實驗案例包括：
| 分組 |
序号 |
案例名稱 |
| 第一(yī)組：網絡接口的(de)實現 |
1 |
以太幀格式的(de)觀測與分析 |
| 2 |
以太網幀的(de)接收與緩存 |
| 3 |
接口計數器的(de)實現 |
| 4 |
接口網絡帶寬統計 |
| 第二組：分組協議分析 |
5 |
ARP地(dì)址解析協議分析 |
| 6 |
IP協議報文的(de)分析 |
| 7 |
ICMP協議報文觀測與分析 |
| 第三組：QoS機(jī)制的(de)實現 |
8 |
基于令牌桶的(de)速率控制機(jī)制 |
| 9 |
輸出端口阻塞現象觀測與分析 |
| 10 |
選擇性丢包機(jī)制 |
| 11 |
優先級調度 |
| 第四組：傳輸層協議分析 |
12 |
TCP基本通信流程 |
| 13 |
TCP窗口機(jī)制分析 |
| 14 |
TCP擁塞控制機(jī)制 |
| 第五組：應用層協議分析 |
15 |
流媒體流的(de)特性觀測 |
| 16 |
QoS參數對應用的(de)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(de)實現流程分析 |
| 20 |
查表動作的(de)執行(xíng) |
| 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(de)通信 |
| 22 |
控制分組處理(lǐ)流程 |
| 23 |
對硬件資源的(de)訪問 |
| 第八組：交換 |
24 |
自(zì)學(xué)習的(de)以太網交換機(jī)實現與組網 |
| 25 |
內(nèi)核網橋軟件交換機(jī) |
| 26 |
基于FAST架構的(de)自(zì)學(xué)習交換機(jī) |
| 第九組：路由 |
27 |
內(nèi)核路由轉發 |
| 28 |
Click模塊化路由 |
| 29 |
Quagga路由協議應用 |
| 第十組：SDN |
30 |
SDN交換機(jī)原型 |
| 31 |
OF協議通道(dào)實現 |
| 32 |
OF交換機(jī)流表管理(lǐ) |
| 第十一(yī)組：綜合 |
33 |
FAST架構搶紅(hóng)包控制與分析 |
