OpenBox在北(běi)京大(dà)學計算機網絡實驗教學中(zhōng)得到應用
發布時間：2018-11-30
北(běi)京大(dà)學計算機系在2018年秋季學期《計算機網絡實習》課程中(zhōng)選擇OpenBox-S4作爲網絡教學實驗平台，開(kāi)展網絡協議處理、硬件轉發和SDN交換方面的實驗。
本學期共有83名大(dà)二到大(dà)四的學生(shēng)選擇《計算機網絡實習》課程，其中(zhōng)60名同學基于OpenBox-S4開(kāi)展實驗。針對北(běi)京大(dà)學學生(shēng)網絡基礎紮實，對網絡新技術求知(zhī)欲強的特點，湖南(nán)新實專門爲實驗定制了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。參課學生(shēng)表示這次實驗加深了他們對計算機網絡工(gōng)作原理的理解，深入領會到網絡設備的實現方式與處理流程，對通過本學期網絡實習課提升個人網絡工(gōng)程實踐能力和對新技術的跟蹤掌握充滿信心。
學生(shēng)基于OpenBox-S4的實驗交流
OpenBox-S4采用Zynq-7000SOC芯片實現，芯片内部集成了雙核Cortex-A9 處理器，提供4路千兆以太網數據接口及1路千兆管理以太網接口，是湖南(nán)新實網絡科技有限公司推出的緻力于爲高校和科研院所開(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，爲實驗的學生(shēng)屏蔽了軟硬件底層的開(kāi)發細節及平台相關的接口實現，清晰簡單的用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)發自己的功能實現，從而大(dà)大(dà)減化了開(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(nán)大(dà)學、河北(běi)大(dà)學、東南(nán)大(dà)學、清華大(dà)學、重慶郵電(diàn)大(dà)學等高校的本科生(shēng)、研究生(shēng)的教學及科研實驗中(zhōng)得到應用。支持的實驗案例包括：
| 分(fēn)組 |
序号 |
案例名稱 |
| 第一(yī)組：網絡接口的實現 |
1 |
以太幀格式的觀測與分(fēn)析 |
| 2 |
以太網幀的接收與緩存 |
| 3 |
接口計數器的實現 |
| 4 |
接口網絡帶寬統計 |
| 第二組：分(fēn)組協議分(fēn)析 |
5 |
ARP地址解析協議分(fēn)析 |
| 6 |
IP協議報文的分(fēn)析 |
| 7 |
ICMP協議報文觀測與分(fēn)析 |
| 第三組：QoS機制的實現 |
8 |
基于令牌桶的速率控制機制 |
| 9 |
輸出端口阻塞現象觀測與分(fēn)析 |
| 10 |
選擇性丢包機制 |
| 11 |
優先級調度 |
| 第四組：傳輸層協議分(fēn)析 |
12 |
TCP基本通信流程 |
| 13 |
TCP窗口機制分(fēn)析 |
| 14 |
TCP擁塞控制機制 |
| 第五組：應用層協議分(fēn)析 |
15 |
流媒體(tǐ)流的特性觀測 |
| 16 |
QoS參數對應用的影響 |
| 第六組：分(fēn)組轉發查表 |
17 |
分(fēn)組查表關鍵字提取 |
| 18 |
HASH流标識定義 |
| 19 |
查表的實現流程分(fēn)析 |
| 20 |
查表動作的執行 |
| 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(fēn)組處理流程 |
| 23 |
對硬件資(zī)源的訪問 |
| 第八組：交換 |
24 |
自學習的以太網交換機實現與組網 |
| 25 |
内核網橋軟件交換機 |
| 26 |
基于FAST架構的自學習交換機 |
| 第九組：路由 |
27 |
内核路由轉發 |
| 28 |
Click模塊化路由 |
| 29 |
Quagga路由協議應用 |
| 第十組：SDN |
30 |
SDN交換機原型 |
| 31 |
OF協議通道實現 |
| 32 |
OF交換機流表管理 |
| 第十一(yī)組：綜合 |
33 |
FAST架構搶紅包控制與分(fēn)析 |
