中北大学网络工程实验管理系统设计与实现

摘要

随着互联网技术和云计算技术的发展，虚拟仿真实验中心的建设成为高校信息化建设中的重要任务。基于云的教学实验管理有助于改善实验资源紧张、加强实验过程监督和提高教学组织的灵活性，是高校实验室建设的重要方向。
　　由于计算机实验室管理没有得到相应的发展，导致目前高校在计算机实验室管理方面普遍存在不足。目前很多学校机房管理的水平不高，依赖于传统的人工手段，从而使得实验教学的效率偏低，管理的执行难度较大。鉴于此种情况，本研究针对中北大学网络工程专业的实验教学现状，论证和分析了虚拟实验设备和实体实验设备在远程教学中的可行性，设计研发了基于云的网络实验教学管理系统。本系统是中北大学计算机与控制工程学院申报国家级虚拟仿真实验教学中心的建设项目的快速原型，为今后推广和实际应用进行了充分的可行性论证。
　　系统包括具有高度冗余性的高速交换网络平台和基于B/S架构的集成化实验管理系统软件。通过反向Telnet技术实现对实体实验设备和虚拟实验设备的统一管理，从而提供远程用户透明化的实验接入。本系统可构建在高校校园网络之上，作为精品课程共享资源的组成部分，支持用户以远程接入或者本地实验的方式进行实验教学，实质上是利用网络手段和集成化的资源调度把实验用户和实验设备资源整合在一起，获得一个统一的虚拟化的实验环境，接入的用户根据不同的账户属性，可以完成规定的实验科目或者自定义操作，以便完成开放的实验教学管理的目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的工作概要

1．4 本文的结构组成

2 相关技术介绍

2．1 PHP CodeIgniter

2．2 虚拟机VMware Workstation

2．3 实验模拟器CISCO WebIOU

2．4 Nginx服务器技术

2．5 B／S模式构架

2．6 本章小结

3 系统需求分析

3．1 系统功能需求分析

3．1．1 功能概述

3．1．2 需求分析

3．2 系统性能需求分析

3．2．1 功能性需求分析

3．2．2 非功能性需求

3．3 系统应用环境需求分析

3．4 本章小结

4 系统设计

4．1 系统设计原则

4．2 总体结构设计

4．2．1 系统集成方案设计

4．2．2 远程实验方案设计

4．2．3 云实验教学管理系统设计

4．3 云实验系统设计

4．3．1 系统流程

4．3．2 模块设计概述

4．4 系统关键功能模块设计

4．4．1 权限管理模块

4．4．2 角色登陆模块

4．5 数据库设计

4．5．1 数据库设计原则

4．5．2 概念模型设计

4．5．3 关系数据库设计

4．6 本章小结

5 系统的开发与实现

5．1 系统开发工具

5．2 系统主要功能实现

5．2．1 登录显示模块

5．2．2 管理员功能模块

5．2．3 教师功能模块

5．2．4 学生功能模块

5．3 本章小结

6 系统测试

6．1 软件测试原则

6．2 软件测试方法

6．3 功能测试类型

6．4 部分测试用例

6．5 系统的测试结果分析

6．6 本章小结

结论

参考文献

致谢