平臺實(shí)現虛擬化資源的統一管理，為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )，移動(dòng)通信（5G），云計算等前沿技術(shù)方向的教學(xué)管理、實(shí)驗實(shí)訓、科研實(shí)踐、技能競賽等業(yè)務(wù)場(chǎng)景提供支撐。制定個(gè)性化的人才進(jìn)階路線(xiàn)，為高校師生提供與之配套的教材、視頻、實(shí)驗、項目、題庫等教學(xué)資源庫，助力產(chǎn)業(yè)人才培養。

其平臺架構如下：

實(shí)驗平臺分成底層基礎設施、實(shí)驗教學(xué)綜合管理平臺和教學(xué)資源庫三個(gè)層面：

底層基礎設施

基于OpenStack云操作系統框架，使用云操作系統，集成并管理各類(lèi)硬件設備，并承載各類(lèi)上層實(shí)驗與服務(wù)， 最終構建了完整的云計算系統。將物理服務(wù)器、甚至是地理上分散的多個(gè)異構云中的基礎設施資源整合為統一的邏輯資源池， 并對外抽象為標準化，面向外部租戶(hù)和內部租戶(hù)的基礎設施服務(wù)。

實(shí)驗教學(xué)綜合管理平臺

承載業(yè)務(wù)的對外接口適配功能，通過(guò) API 完成和基站及上層應用層之間的接口協(xié)議封裝，提供鏡像管理、賬戶(hù)管理、系統管理、監控管理、設置管理、統計管理等基礎功能。

教學(xué)資源庫

面向用戶(hù)提供包括未來(lái)網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)通信（5G）、云計算、網(wǎng)絡(luò )安全、大數據、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等多學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)踐教學(xué)內容支撐。

實(shí)驗平臺物理部署方案如下圖所示：

實(shí)驗平臺功能主要包括如下方面：

創(chuàng )新實(shí)驗：

支持SDN實(shí)驗、支持傳統網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗等多種實(shí)驗類(lèi)型，支持自定義各種實(shí)驗類(lèi)型的復雜的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗拓撲環(huán)境，支持實(shí)驗環(huán)境的啟停、創(chuàng )建、刪除等操作，支持實(shí)驗設備的單獨管理與操作。

實(shí)驗配置管理：

支持對SDN實(shí)驗、傳統網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗中每個(gè)實(shí)驗類(lèi)型中包含的實(shí)驗設備信息進(jìn)行精確配置。

課程實(shí)驗：

可按課程實(shí)驗類(lèi)型及難易程度多維度展示課程實(shí)驗列表信息，具有查看詳情、開(kāi)始實(shí)驗、實(shí)驗操作、結束實(shí)驗等操作。

課程管理：

支持課程資源包、課程實(shí)驗模板、課程實(shí)驗制作等管理操作。

管理平臺功能主要包括如下方面：

基礎設施管理：

監控系統中所有服務(wù)節點(diǎn)的CPU、內存、磁盤(pán)利用率以及虛擬化的實(shí)例個(gè)數。

系統管理：

系統管理包含配置管理與系統管理。

• 配置管理：
  • 鏡像管理：支持用戶(hù)上傳特定鏡像，用于創(chuàng )建定制的實(shí)驗環(huán)境。支持鏡像分發(fā)功能，提高實(shí)驗創(chuàng )建的效率。
  • 工單管理：用戶(hù)問(wèn)題反饋入口，清楚記錄追蹤問(wèn)題的處理過(guò)程。
  • 個(gè)性化：支持登錄頁(yè)，首頁(yè)個(gè)性化定制。
  • 規格：支持虛擬機規格的創(chuàng )建、編輯、刪除等操作。
  • 郵箱：支持系統郵件服務(wù)配置。
  • 實(shí)驗：支持SDN、傳統網(wǎng)絡(luò )等多種實(shí)驗類(lèi)型配置。
• 系統
  • 消息管理：支持未讀消息提示，支持消息處理的一鍵跳轉。
  • 日志管理：支持日期、操作結果分類(lèi)，詳細記錄用戶(hù)所有操作及結果，支持根據內容的日志查詢(xún)。
  • 許可證管理：許可證主要包括功能使用和維護服務(wù)兩部分功能，功能使用保證平臺可以正常登錄和使用，維護服務(wù)保證用戶(hù)可以享受平臺的日常升級和維護。

用戶(hù)管理

• 角色：支持管理員自主新增和編輯用戶(hù)角色，通過(guò)角色可控制用戶(hù)的權限和資源配額。
• 用戶(hù)：支持用戶(hù)的新增、編輯、查看、刪除以及用戶(hù)角色分配、權限和可用資源管控等。
• 權限：支持管理員對系統權限進(jìn)行管理，定義新的權限，實(shí)現對用戶(hù)和角色權限的精確控制。

告警監控

• 實(shí)驗監控：實(shí)時(shí)監控每個(gè)實(shí)驗的實(shí)驗狀態(tài)，服務(wù)異常時(shí)告警。
• 系統組件：監控系統組件的運行狀態(tài)，服務(wù)異常時(shí)告警。

虛擬仿真靈活高效

平臺支持真實(shí)物理資源與虛擬資源并存，同時(shí)為用戶(hù)提供實(shí)驗支撐。 平臺通過(guò)OpenStack云計算框架將底層的物理基礎設施池化，向上層業(yè)務(wù)模塊提供計算資源、 存儲資源和網(wǎng)絡(luò )資源，在計算服務(wù)器中虛擬多臺實(shí)驗控制器、虛擬交換機、虛擬主機、虛擬網(wǎng)關(guān)等。

實(shí)驗場(chǎng)景快速構建

平臺支持豐富多樣的實(shí)驗場(chǎng)景，可提供面向廣域網(wǎng)，數據中心骨干網(wǎng)，園區網(wǎng)和5G原形網(wǎng)絡(luò )等多種網(wǎng)絡(luò )場(chǎng)景， 貼合實(shí)際需要和環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗。平臺提供以下三種方式支持用戶(hù)快速組網(wǎng)：

1.通過(guò)平臺提供的預置拓撲原型進(jìn)行快速組網(wǎng)。用戶(hù)只需設定線(xiàn)性，星形，樹(shù)形和環(huán)形的拓撲參數，用戶(hù)以可視化方式快速創(chuàng )建具有一定結構的拓撲。

2.通過(guò)用戶(hù)自定義拓撲快速組網(wǎng)。用戶(hù)自定義設置拓撲結構，選擇虛擬控制器的類(lèi)型、虛擬交換機的數量、鏈路的設定、虛擬主機的接入、 虛擬網(wǎng)關(guān)的接入等，設備個(gè)數、鏡像、規格都可以在用戶(hù)配額范圍內任意設置，實(shí)現快速組網(wǎng)。

3.通過(guò)模板設定的拓撲一鍵創(chuàng )建網(wǎng)絡(luò )。用戶(hù)可根據預設的模板拓撲創(chuàng )建實(shí)驗。實(shí)驗模板中已經(jīng)定義了實(shí)驗的具體內容（包括拓撲，設備鏡像和規格等信息）， 用戶(hù)可直接選擇實(shí)驗模板填寫(xiě)基本信息后一鍵創(chuàng )建實(shí)驗。

實(shí)驗資源全局可視

平臺可以實(shí)現全網(wǎng)設備信息可視化，方便資源合理分配和管理。 同時(shí)老師可以一目了然地查看學(xué)生的實(shí)驗進(jìn)展和遇到的問(wèn)題，以便制定更高效的資源分配策略，提供整體資源利用率的同時(shí)，最大化的優(yōu)化實(shí)驗效果。

實(shí)驗數據智能分析

平臺可以對學(xué)生的實(shí)驗操作進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄跟蹤，利用大數據技術(shù)進(jìn)行統計分析，方便課程優(yōu)化與個(gè)性化教學(xué)。 同時(shí)協(xié)助教師全方位掌握學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)和課程完成情況，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

相互隔離互不干擾

面向多維客戶(hù)提供定制化的實(shí)驗內容，幫助用戶(hù)搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境， 在物理資源共享復用的基礎上保證不同網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗環(huán)境之間相互隔離，互不干擾，保障了各個(gè)用戶(hù)的實(shí)驗效果。

多家設備兼容并包

平臺兼容已有傳統網(wǎng)絡(luò )設備，提供SSH、SNMP等協(xié)議適配。支持多廠(chǎng)家交換機如H3C、Huawei、銳捷等， 同時(shí)選用主流開(kāi)源SDN控制器如OpenDaylight、ONOS，并且系統與校園網(wǎng)互聯(lián)，支持VPN登錄，提供遠程服務(wù)。 因此平臺具有良好的兼容性和可擴展性，日后擴容和升級提供便利，進(jìn)一步保障了投資，為長(cháng)期的教學(xué)和科研提供支持。

實(shí)驗平臺綜合考慮先進(jìn)性、可靠性、性?xún)r(jià)比等因素，達到功能完善、性能穩定、且滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求的目標， 為高等院校及科研院所開(kāi)展SDN/NFV、云計算、傳統網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )安全、5G、大數據與人工智能等學(xué)科領(lǐng)域課程教學(xué)、 培養師資隊伍、進(jìn)行技能培訓、探索科研課題等提供技術(shù)平臺支撐。