OpenBox在北京大學(xué)计算机网络实验教學(xué)中得到应用(yòng)
发布时间：2018-11-30
北京大學(xué)计算机系在2018年秋季學(xué)期《计算机网络实习》课程中选择OpenBox-S4作為(wèi)网络教學(xué)实验平台，开展网络协议处理(lǐ)、硬件转发和SDN交换方面的实验。
本學(xué)期共有(yǒu)83名大二到大四的學(xué)生选择《计算机网络实习》课程，其中60名同學(xué)基于OpenBox-S4开展实验。针对北京大學(xué)學(xué)生网络基础扎实，对网络新(xīn)技术求知欲强的特点，湖(hú)南新(xīn)实专门為(wèi)实验定制了5个案例，包含ICMP报文(wén)协议观测与解析、基于SDN交换原型实现及TCP乱序与丢弃重传等。参课學(xué)生表示这次实验加深了他(tā)们对计算机网络工作原理(lǐ)的理(lǐ)解，深入领会到网络设备的实现方式与处理(lǐ)流程，对通过本學(xué)期网络实习课提升个人网络工程实践能(néng)力和对新(xīn)技术的跟踪掌握充满信心。
學(xué)生基于OpenBox-S4的实验交流
OpenBox-S4采用(yòng)Zynq-7000SOC芯片实现，芯片内部集成了双核Cortex-A9 处理(lǐ)器，提供4路千兆以太网数据接口及1路千兆管理(lǐ)以太网接口，是湖(hú)南新(xīn)实网络科(kē)技有(yǒu)限公司推出的致力于為(wèi)高校和科(kē)研院所开发的辅助其教學(xué)与科(kē)研创新(xīn)的实验平台。
OpenBox-S4网络教學(xué)创新(xīn)实验平台
OpenBox-S4的教學(xué)案例基于FAST架构实现，為(wèi)实验的學(xué)生屏蔽了软硬件底层的开发细节及平台相关的接口实现，清晰简单的用(yòng)户接口定义以及丰富的实验案例，可(kě)以使开发者迅速的开发自己的功能(néng)实现，从而大大减化了开发者的开发难度及开发周期。
目前，此平台已经在國(guó)防科(kē)技大學(xué)、湖(hú)南大學(xué)、河北大學(xué)、东南大學(xué)、清华大學(xué)、重庆邮電(diàn)大學(xué)等高校的本科(kē)生、研究生的教學(xué)及科(kē)研实验中得到应用(yòng)。支持的实验案例包括：
| 分(fēn)组 |
序号 |
案例名称 |
| 第一组：网络接口的实现 |
1 |
以太帧格式的观测与分(fēn)析 |
| 2 |
以太网帧的接收与缓存 |
| 3 |
接口计数器的实现 |
| 4 |
接口网络带宽统计 |
| 第二组：分(fēn)组协议分(fēn)析 |
5 |
ARP地址解析协议分(fēn)析 |
| 6 |
IP协议报文(wén)的分(fēn)析 |
| 7 |
ICMP协议报文(wén)观测与分(fēn)析 |
| 第三组：QoS机制的实现 |
8 |
基于令牌桶的速率控制机制 |
| 9 |
输出端口阻塞现象观测与分(fēn)析 |
| 10 |
选择性丢包机制 |
| 11 |
优先级调度 |
| 第四组：传输层协议分(fēn)析 |
12 |
TCP基本通信流程 |
| 13 |
TCP窗口机制分(fēn)析 |
| 14 |
TCP拥塞控制机制 |
| 第五组：应用(yòng)层协议分(fēn)析 |
15 |
流媒體(tǐ)流的特性观测 |
| 16 |
QoS参数对应用(yòng)的影响 |
| 第六组：分(fēn)组转发查表 |
17 |
分(fēn)组查表关键字提取 |
| 18 |
HASH流标识定义 |
| 19 |
查表的实现流程分(fēn)析 |
| 20 |
查表动作的执行 |
| 第七组：控制平面与数据平面通信 |
21 |
观测控制平面与数据平面的通信 |
| 22 |
控制分(fēn)组处理(lǐ)流程 |
| 23 |
对硬件资源的访问 |
| 第八组：交换 |
24 |
自學(xué)习的以太网交换机实现与组网 |
| 25 |
内核网桥软件交换机 |
| 26 |
基于FAST架构的自學(xué)习交换机 |
| 第九组：路由 |
27 |
内核路由转发 |
| 28 |
Click模块化路由 |
| 29 |
Quagga路由协议应用(yòng) |
| 第十组：SDN |
30 |
SDN交换机原型 |
| 31 |
OF协议通道实现 |
| 32 |
OF交换机流表管理(lǐ) |
| 第十一组：综合 |
33 |
FAST架构抢红包控制与分(fēn)析 |
