一种可以远程控制的计算机网络实验室的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可以远程控制的计算机网络实验室，包括：核心交换机、配置控制模块、网络实验设备、Web服务器和Web客户机。配置控制模块将多个网络设备的配置口连接起来，核心交换机将多个配置控制模块及Web服务器连接起来，远程用户可以通过Internet经过身份认证和预约登记，在实验设备空闲时远程登录配置控制模块，进而远程配置连接在其下的网络设备，达到了远程控制计算机网络实验室的目的。所述的配置控制模块是一个异步串行口和以太网RJ45接口间的转换器，是该实验室的核心部分，它支持网络实验设备的整体拓扑，对所有网络设备进行集中统一的管理，并且支持Web图形界面。
【专利说明】一种可以远程控制的计算机网络实验室
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种计算机网络实验室，尤其涉及一种可以远程控制的计算机网络实验室。
【背景技术】
[0002]目前许多计算机网络实验室并没有专门的管理系统。每台、每组设备都是独立的，需要将Console线和计算机的串口手工连接。这种实验室不提供任何管理功能，只能在实验室内进行实验，无法远程控制实验设备，不能实现设备资源的共享和远程开放式实验，因此实验的效率很低。随着Internet的普及和远程监控技术的成熟，可以远程控制的计算机网络实验室已经成为一种发展趋势。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种可以远程控制的计算机网络实验室，能够远程登录计算机网络实验室，可以远程操作实验设备，不仅可以提高实验设备的利用率，而且让学生和教师不再受时间和地域的限制，只要可以连接到互联网，通过身份认证和预约登记就可以在实验设备空闲时进行实验，操作过程由配置控制模块远程控制，无需再配置专门的实验教师。本实用新型进一步满足了远程实验的开放性、广泛性、自主性的要求。
[0004]本实用新型采用下述技术方案:
[0005]一种可以远程控制的计算机网络实验室，包括核心交换机、配置控制模块、网络实验设备、Web服务器和Web客户机。所述的核心交换机通过千兆以太网接口与配置控制模块连接，核心交换机通过光纤接口与Web服务器连接；所述的配置控制模块一端通过千兆以太网接口与核心交换机连接，另一端通过RJ45串口与网络设备连接；所述的网络设备通过配置口(Console 口，9针串口)与配置控制模块连接；所述的Web服务器为一台高性能的服务器，通过光电转接设备与核心交换机连接；所述的Web客户机可以是一台普通的个人计算机，通过Internet远程登录Web服务器。
[0006]所述的核心交换机，采用具有路由功能的三层交换机，应具备千兆及以上的以太网RJ45 口和光纤接口。本实用新型中采用CISC0WS-C4506-E交换机，最多支持240个10/100/1000Base-T以太网端口和100Base-X千兆SFP光纤端口，背板带宽高达lOOGbps。
[0007]所述的配置控制模块，是该实验室的核心部分，支持网络实验设备的整体拓扑，对所有网络设备进行集中统一的管理。配置控制模块实质上是一个异步串行口(RS-232、RS-422/485)和以太网RJ45接口间的转换器。是一个带有CPU和嵌入式OS及完整TCP/IP协议栈的独立智能设备。完成RS-232/422/485格式和以太网传输的IP包之间的数据转换，从而给传统的串行设备增加联网功能。
[0008]配置控制模块通过RJ45串口将多个网络设备的配置口连接起来，这样用户就可以通过配置控制模块来配置多个网络设备，而不需要直接连接每个网络设备，既提高了效率，又避免了网络设备配置口和计算机串口的损坏。更为关键的是由于配置控制模块支持Web图形界面，也就是支持上网功能，远程用户就可以通过Internet，经由Web服务器登录配置控制模块，通过它来远程配置网络设备，达到了远程控制计算机网络实验室的目的。
[0009]本实用新型中采用的配置控制模块为神州数码的CCM-16。它提供图形化管理和丰富的一键恢复功能，具备强大的设备查找程序，可以快速定位设备的地址，方便设备维护；支持多种操作系统Windows/2000/XP，SCO UNIX, LINIX等；并且有实验设备的预约，在线实验查看，计费等功能，最多可扩展到100个实验设备的管理。配置控制模块具有16个RJ45串行通信口和一个以太网RJ45 口，而且可以根据需要动态扩充。配置控制模块利用RJ45串行通信口与网络设备的配置口连接。CCM-16的工作模式多样，支持Web登录模式，主机登录模式，socket模式和ppp模式。通过Web登录模式可以实现对网络设备的远程操作与配置。
[0010]所述的网络设备包括:交换机、路由器、防火墙等设备，均具备配置口(Console口，9针串口)和以太网RJ45 口 ；网络设备通过配置口与配置控制模块的RJ45串口连接。
[0011]所述的Web 服务器采用 HP ProLiant DL380p6en8, CPU 型号为 XeonE5-26502GHz (标配2颗)，32GB4R x4PC3L-10600L_9内存，集成四端口千兆网卡，通过光电转接设备与核心交换机连接。
[0012]所述的Web客户机是一台普通的个人计算机，安装了浏览器软件，可以通过Internet远程登录Web服务器。
[0013]本实用新型针对现有计算机网络实验室的设备利用率低，无法进行集中管理和远程控制等缺点，利用配置控制模块对网络设备进行统一配置，利用远程控制系统远程操作实验设备，大大提高了设备利用率，同时节省了大量的人力、物力和财力。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的拓扑结构图；
[0015]图2为本实用新型的配置控制模块结构图；
[0016]图3为本实用新型的Console 口电缆图；
[0017]图4为本实用新型的RJ45接口及引脚图；
[0018]图5为本实用新型的9孔串口及引脚图。
[0019]其各引脚功能如下:
[0020]D⑶⑴:载波检测。主要用于Modem通知计算机其处于在线状态，即Modem检测到拨号音，处于在线状态。
[0021]RxD(2):此引脚用于接收外部设备送来的数据；在你使用Modem时，你会发现RXD指示灯在闪烁，说明RXD引脚上有数据进入(电脑的2接MAX232的RS232端TOUT (如PIN7))。
[0022]TxD(3):此引脚将计算机的数据发送给外部设备；在你使用Modem时，你会发现TXD指示灯在闪烁，说明计算机正在通过TXD引脚发送数据。
[0023]DTR (4):数据终端就绪；当此引脚高电平时，通知Modem可以进行数据传输，计算机已经准备好。
[0024]GND (5):逻辑地。
[0025]DSR(6):数据设备就绪；此引脚高电平时，通知计算机Modem已经准备好，可以进行数据通讯了。
[0026]RTS(7):请求发送；此脚由计算机来控制，用以通知Modem马上传送数据至计算机；否则，Modem将收到的数据暂时放入缓冲区中。
[0027]CTS(8):清除发送；此脚由Modem控制,用以通知计算机将欲传的数据送至Modem。
[0028]RI (9):Modem通知计算机有呼叫进来,是否接听呼叫由计算机决定,在本实用新型中，此引脚并未连接。
[0029]引脚的电气特性。
[0030]在TxD 和 RxD 上:
[0031]逻辑I (MARK) = -3v ?_15v，逻辑 O (SPACE) = +3 ?+15v
[0032]在RTS、CTS, DSR、DTR 和 DCD 等控制线上:
[0033]信号有效(接通，ON状态，正电压)=+3v?+15v，信号无效(断开，OFF状态，负电压)=-3v?_15v
[0034]以上规定说明了 RS-323C标准对逻辑电平的定义。对于数据(信息码):逻辑“I”(传号)的电平低于-3v，逻辑“O”(空号)的电平高于+3v;对于控制信号；接通状态(ON)即信号有效的电平高于+3v，断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3v，也就是当传输电平的绝对值大于3v时，电路可以有效地检查出来，介于-3?+3v之间的电压无意义，低于-15v或高于+15v的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在± (3?15)V之间。
[0035]RJ45-DB9 (9孔串口)线序对应关系。
[0036]RJ45 1 2 3 4 5 6 7 8
[0037]DB9 2 3 8 7 4 5 6 1
[0038]实际真正通信时，只用到了 RJ45的I (TxD)、2 (RxD)和6 (GND)三个引脚以及DB9的 2 (RxD)、3 (TxD)和 5 (GND)三个引脚。
【具体实施方式】
[0039]如图1所示，本实用新型包括核心交换机、配置控制模块、网络实验设备、Web服务器和Web客户机。配置控制模块，如图2所示，具有16个RJ45串行通信口和一个以太网RJ45 口。配置控制模块将多个网络设备的配置口连接起来，具体方式是通过如图3所示的Console 口电缆，该电缆的RJ45接口(如图4所示)连接配置控制模块的RJ45串口，该电缆的9孔串口(如图5所示)连接网络设备的配置口。这样用户就可以通过配置控制模块来配置多个网络设备，而不需要直接连接每个网络设备，既提高了效率，又避免了网络设备配置口和计算机串口的损坏。
[0040]核心交换机将多个配置控制模块通过千兆以太网接口连接，这样形成一个配置控制模块阵列，为用户操作多个配置控制模块提供可能。由于核心交换机通过光纤接口与Web服务器连接，而且配置控制模块支持Web图形界面，也就是支持上网功能，远程用户可以通过Internet经过身份认证和预约登记，在实验设备空闲时远程登录配置控制模块，进而远程配置连接在其下的网络设备，达到了远程控制计算机网络实验室的目的。
[0041]本实用新型中采用的核心交换机为CISCO WS-C4506-E交换机，该交换机最多支持240个10/100/1000Base-T以太网端口和100Base-X千兆SFP光纤端口，背板带宽高达10Gbps0
[0042]本实用新型中采用的配置控制模块为神州数码的CCM-16。该配置控制模块实质上是一个异步串行口(RS-232、RS-422/485)和以太网RJ45接口间的转换器。是一个带有CPU和嵌入式OS及完整TCP/IP协议栈的独立智能设备。完成RS-232/422/485格式和以太网传输的IP包之间的数据转换，从而给传统的串行设备增加联网功能。该模块具有16个RJ45串行通信口和一个以太网RJ45 口，而且可以根据需要动态扩充。CCM-16的工作模式多样，支持Web登录模式,主机登录模式,socket模式和ppp模式。通过Web登录模式可以实现对网络设备的远程操作与配置。它还提供图形化管理和丰富的一键恢复功能，具备强大的设备查找程序，可以快速定位设备的地址，方便设备维护，并且有实验设备的预约，在线实验查看，计费等功能。它提供图形化管理和丰富的一键恢复功能，具备强大的设备查找程序，可以快速定位设备的地址，方便设备维护；支持多种操作系统Windows/2000/XP，SCOUNIX, LINIX 等。
[0043]本实用新型中采用的的网络设备包括:交换机、路由器、防火墙等设备，均具备配置口(Console 口，9针串口)和以太网RJ45 口 ；网络设备通过配置口与配置控制模块的RJ45串口连接。
[0044]本实用新型中采用的Web服务器为HP ProLiant DL380p Gen8，CPU型号为XeonE5-26502GHz标配2颗)，32GB4R x4PC3L-10600L_9内存，集成四端口千兆网卡，通过光电转接设备与核心交换机连接。
[0045]本实用新型中采用的Web客户机是一台普通的个人计算机，安装了浏览器软件，可以通过Internet远程登录Web服务器。
[0046]通过本实用新型的实施，用户可以远程控制计算机网络实验室的网络设备，提高了实验设备的利用率，又可以有效的避免了因频繁插拔配置电缆造成的设备损坏，大大节省了财力及管理成本。本实用新型进一步满足了远程实验的开放性、广泛性、自主性的要求。
【权利要求】
1.一种可以远程控制的计算机网络实验室，包括核心交换机、配置控制模块、网络实验设备、Web服务器和Web客户机，其特征在于:所述的核心交换机通过千兆以太网接口与配置控制模块连接，核心交换机通过光纤接口与Web服务器连接；所述的配置控制模块一端通过千兆以太网接口与核心交换机连接，另一端通过RJ45串口与网络设备连接；所述的网络设备通过配置口与配置控制模块连接；所述的Web服务器为一台高性能的服务器，通过光电转接设备与核心交换机连接；所述的Web客户机可以是一台普通的个人计算机，通过Internet远程登录Web服务器。
2.根据权利要求1所述的可以远程控制的计算机网络实验室，其特征在于:所述的核心交换机，采用具有路由功能的三层交换机，应具备千兆及以上的以太网RJ45 口和光纤接口，本实用新型中采用CISCO WS-C4506-E交换机，最多支持240个10/100/1000Base-T以太网端口和100Base-X千兆SFP光纤端口，背板带宽高达lOOGbps。
3.根据权利要求1所述的可以远程控制的计算机网络实验室，其特征在于:所述的配置控制模块是一个异步串行口和以太网RJ45接口间的转换器，配置控制模块通过RJ45串口将多个网络设备的配置口连接起来，本实用新型中采用的配置控制模块为神州数码的CCM-16。
4.根据权利要求1所述的可以远程控制的计算机网络实验室，其特征在于:所述的网络设备包括:交换机、路由器、防火墙设备，具备配置口和以太网RJ45 口。
【文档编号】G09B5/08GK204129980SQ201420404466
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】段新华, 杨梅芳, 李江涛, 仇丹丹, 陈佳, 张军锋, 邓曙光, 亓传伟 申请人:濮阳职业技术学院