VLS3132

网络实验教学是各行业IT培训机构必不可少的教学方式，大学、职业学校和众多IT设备厂家在其内部建设了大量的网络实验室用于学生上机实习操作。网络实验室在实际运转过程中，暴露出了多方面的问题，一方面，实验资源受限于场地、资金和教学安排；实验规模受限于设施规模和辅导能力；实验种类受限于设施种类和教改周期；另一方面，学生希望与时俱进的获得能力的提升；希望按照自身意愿安排学习；学校则希望在保证教学安全的前提下，尽可能的提供实验设备的使用效率，不断进行教学创新提供教学水平。
Abloomy的虚拟实验室教学解决方案为培训机构改进网络实验教学提供了技术和资源保障。通过部署虚拟实验室服务器（Virtual Laboratory Server），既可以实现线上学生“线下上课”的需要，又可以实现网络实验室“整体上网”，共享丰富的在线“真实”设备资源，将线下资源虚拟化，实现设备最大化利用和随时随地的访问资源和设备。

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VLS将传统网络实验室云化

Abloomy的虚拟化网络实验室教学解决方案是Abloomy基于其创新的IT技术协作平台，面向网络实训环境打造的云服务解决方案。整个方案在客户侧由虚拟实验室服务器（VLS）、串口服务器、拓扑交换机组成。
Abloomy虚拟实验室服务器（VLS）部署图

虚拟实验室服务器（VLS）

作为Abloomy的IT技术协作平台面向实验室教学的云服务在客户侧的微服务计算节点。实现以下四大功能：

1、作为协作平台云服务的本地代理，实现网络实验教学功能的本地化服务。
2、通过实验室网络，连接实验室学生PC，接管学生PC连接，实现基于机位的线上线下混合的本地学生管理。
3、通过拓扑交换机和实验室网络连接实验室实验设备，实现对实验环境拓扑的管理。
4、通过直接管理串口服务器，实现对本地实验设备的带外管理，进而实现对本地实验设备的配置管理。

串口服务器

作为方案中的可选设备，与实验室内的本地实验设备连接，在实验室整体上网模式下，网络实验室虚拟化服务器通过此设备，实现对本地实验设备的带外管理，进而实现对本地实验设备的配置管理；在线上学生“线下上课”模式下，该设备作为传统教学管理系统的一部分，网络实验室虚拟化服务器会为线上学生开启直接访问该设备的通道。

拓扑交换机

作为方案中的必选设备，替代传统网络实验环境中的“跳线”，实验室内的本地实验设备网络端口通过此设备连接到网络实验室虚拟服务器，学生通过使用本解决方案中的白板工具，间接控制本地实验设备网络端口的具体互联情况。学生可以通过使用本解决方案中的相关工具对互联进行验证。

Abloomy虚拟实验室改变实验教学方式

Abloomy虚拟实验室解决方案通过虚拟实验室服务器（VLS）实现了没有线下与线上空间限制的实现方式，为实验教学带来了全新的体验：
1、教师通过互联网平台管理学生和课程，打破了校区、校园对于教学的地域限制；
2、教师通过互联网平台进行授课和指导，打破了传统排班、排课对于教学的时间限制；
3、通过将线下实验室的实验资源与互联网平台上的在线资源进行互通和共享，打破了传统实验课程对于实验室硬件条件的依赖；
4、所见即所得的在线资源更加能够发挥教师的能动性和创造性，有助于帮助学校打破传统体制下，因专业、学科方向限制，所带来的对教学创新的阻碍。

独立的实验室门户

实验室教师可以在Abloomy虚拟实验室中设置自己独立的访问入口，方便线下实验室学生、在校访问学生、社会访问学生等不同来源的学生，通过入口访问学校实验室资源、实验室课程、教师主页、以及学生自己的学习记录。
实验室教师和管理者也可以通过此入口，实现对学生、实验课程、实验设备的管理。

线上线下一体的云课堂

通过Abloomy虚拟实验室，学生可以轻松通过互联网登入网络实验室课堂，与同在网络实验室的线下学生一道完成课堂实验、听取老师在线下实验室中的讲解；实验室教师也可以直接在虚拟实验室中开课，身处网络实验室的线下学生与线上学生一道登录云平台，通过虚拟实验室服务器，直接操作虚拟实验环境中的设备、调整实验拓扑、实时抓包分析和验证通信情况，一如在线下实验室一样操作。实验室教师可以在虚拟实验室环境中进行实验教学管理和学生管理，并综合使用已有的和全新的教学资源。

教师线上备课

Abloomy虚拟实验室提供开放的虚拟化教学工具和第三方应用工具上传入口，教师可根据教材和科研的需要增加相应的教学工具，并在线编写教案。同时也可以上传已有文档资料，上传文档格式支持常用的PDF，PPT，WORD，Excel，图片，视频文件等。

课堂直播

通过Abloomy虚拟实验室，可以直接将网络实验室升级成为在线直播网络课堂：实验室教师在课堂上对于教案的讲解、对屏幕的操作以及同步的话语都会直播给上课的学生。教师还可以实时检查实验中学生的实际操作情况，并可以对该学生的实验进行干预和单独讲解。教师也可以实时共享自己的桌面，通过语音、视频，在线提问等方式，与学生进行即时互动教学。实验室教师还可以将自己讲课的过程录制并剪辑下来，作为教案的一部分，在后续的课程中进行播放，教师则可以专注于对某个学生的具体情况进行指导和解答。

课程管理

Abloomy虚拟实验室提供了日常教学过程中的课程管理功能。教师可以对课程安排进行管理，也可以对实验过程进行管理。配合教案，对实验内容进行定制；对实验环境中的实验设备进行规划；对实验过程进行管理监控；对实验结果进行获取、验证和打分，等等。更可以在课前完成将教案的分发，在课后完成对作业的收集。

学生管理

Abloomy虚拟实验室能够通过组织管理模块，实现根据学校，院校，系，或班级进行学生和教学资源的分配和定义。实验室老师可以根据学生分班情况，根据实验课程要求，对即将上课的学生进行分组和排课，对于其即将接触的实验资源也会自动进行相应的分配和授权。完成以上工作后，系统会自动将该学生纳入到课程管理过程中，对于其课前是否正常接收教材、课上是否准时报到、课后是否按时提交作业、实验过程表现等都会进行记录，方便实验课教师对其进行评价。

实验小组管理

Abloomy虚拟实验室提供了实验小组管理模块，教师能够根据教案要求，在开课前将实验所需资源进行分组，同时在开课时，还允许教师根据学生报到情况，临时调整实验分组。实验分组直接反映实验教案在学生实验过程中的人与实验设备控制的对应关系。通常教师对于学生的实验评价就是依据对实验分组的评价产生的。

实验设备虚拟化和云管理

Abloomy虚拟实验室服务器能够接管实验室中的各种实验设备，不仅包括各种可管理型网络设备，同样包括主机设备和服务器设备，通过带内方式和带外方式对设备进行控制，还能够通过对数据端口的接管，实现本地流量在基于互联网互联的实验设备间的通信。这就是Abloomy真实设备虚拟化的原理。
Abloomy虚拟实验室不仅支持对真实设备的虚拟化，同样支持服务应用在云平台上的虚拟化部署。不论是各种开源应用，还是第三方厂商的服务应用，亦或是实验室教师自己构建部署的应用，都可以获得云平台的支持。
实验室教师可以通过各种常用的远程访问方式，访问上述设备资源，如：SSH、Telnet、VNC、远程桌面、WEB等，并可以通过云平台自动监控这些设备在线下和线上的运行状态。同时，对处于实验环境中设备支持一键自动恢复配置、一键自动清除等功能。
作为一种增值服务，Abloomy虚拟实验室服务器支持对所有实验中使用的设备进行操作记录功能。在实验结束后，服务器可以将之前实验过程中对设备的所有操作，以视频的形式记录下来，形成回放记录。这种方式便于教师和设备维护人员分析实验过程或者追溯问题。
使用云平台上的设备资源，通过云平台，不仅可以使用私有的的虚拟化设备和资源，还能够在平台授权的情况下，使用平台分享的其他虚拟化设备和资源。这对于解决实验教学中的资源不足问题具有重要意义。同时在本地实验室不具备某些设备是情况下，通过云平台提前尝试和熟悉某一领域的新功能和新技术，不失为一种经济快捷的工作方法。

硬件规格

名称VLS3132
外观VDS3132
接口1 个前置 USB 3.0 接口
2 个后置 USB 3.0 接口
4 个 10/100/1000 Base-T 以太网接口
1 个 VGA 接口
尺寸（机架式）1U
最大支持探针数量1024
内存32G
硬盘900G*4 SAS
CPU单路 E5
电源500W 1+1 服务器专用冗余电源
使用温度0°C~40°C (32°F~104°F)
储藏温度-20°C~80°C (-68°F~176°F)
湿度非冷凝 10% ~ 90%

Abloomy虚拟实验室方案和模拟器方案的对比

将网络模拟器应用于计算机网络教学，是学校在历史条件下，在教学水平要求和教学资源投入之间进行比较的结果。在学校常见的网络模拟器是一种仿真工具，多是设备厂商为网络初学者熟悉该厂商的网络设备命令操作而提供的一种单机版模拟环境的学习工具，多用于与该厂家相关的资质等级认证考试前培训。这一类网络模拟器能够通过一个侧面帮助学生了解网络设备工作的基本概念和表现，但无法替代通过真实设备进行通信学习。而另一类面向专业领域的网络模拟器，是为研究网络通信行为的专业人士开发的，虽然能够很好的反映网络通信过程中的各项表现，但也因此不能满足初学人员直观了解，简易使用的需求。
Abloomy虚拟实验室方案另辟蹊径，立足于学校实验教学场景，提升教师教学管理的工作效率；从教学资源社会共享和资源虚拟化的角度出发，通过将实验教学设备上网，提高设备使用效率，降低教学资源的拥有成本，提出了一种新的教学模式，体现了以下几个方面的优势：

全方位拓展实验教学能力

Abloomy的虚拟实验室方案能够切实加快学校实验室实验教学信息化和互联网化改革的步伐。通过将教师的教学、备课、学生管理、课程管理和设备管理等的主要工作过程纳入到虚拟实验的教学环境中，帮助教师从简单、繁琐的日常工作中解放出来，专注于教学辅导和教学创新。再者，Abloomy虚拟实验室方案支持学生多人组队真机实验，并同时支持教师实时的一对一教学指导和操作监察，这种教学辅导能力与没有地域限制的互联网教学能力相结合，无疑是当前互联网实验教学的理想方式。学校通过引入Abloomy虚拟实验室方案在提升教学资源利用率的同时，也能够降低对硬件设施建设的强依赖。从这个角度分析，完全不是模拟器这种单人学习工具所能够比拟的。

虚拟化技术为实验教学的发展带来无限可能

Abloomy的虚拟实验室方案是当前边缘计算技术和云计算技术在实验教学领域应用的集大成者，继续保持了云计算技术发展中对于通用性、扩展性和开放性的追求，尽最大的可能对第三方应用和服务提供开放支持。虚拟实验室支持教师根据自己的教学和科研需要，将可能的第三方应用、服务和工具添加到Abloomy虚拟实验室的虚拟化仿真环境中，甚至于包括那些网络模拟器工具。并且，Abloomy虚拟实验室支持对虚拟化后的各种应用、服务和工具在实验环境中进行组合，这种组合可以是网络的连接（虚拟/实体）、数据的连接（逻辑/通道）、控制的连接（人工/状态/指令）等，以此帮助教师充分利用虚拟化资源，服务于教学和科研。

方便教师进行课程创新

Abloomy虚拟实验室打造的是一种新的授课模式，教师可以根据自己的教学需要来设定教学方案和实验计划，不用担心线下实验室资源的不足，也不需要等待实验条件到位。更可以摆脱线下实验教学的专业限制和学科限制，根据教学实践的需要，开展跨学科、跨领域的实验教学。比如，在开展网络安全实验教学的同时，结合数据安全的实验内容；在开展网络通信实验教学的同时，结合大数据方向的实验内容等。而网络模拟器只是一个工具，课程内容受限于模拟器中集成组件的种类。Abloomy虚拟实验室是一个开放的生态系统，教师完全可以按需编写课件和教学工具。同时，Abloomy虚拟实验室也能够帮助教师积极应对社会需求的变化，根据技术潮流的变化，适时开办更具时效性的实验课程，如当前大热的云技术、大数据、深度学习等相关的实验环境等。

接触实际，摆脱对单一厂家的依赖

学生实验，最主要的目的就是将所学理论印证到实际应用中去，避免学生只学到了“纸面功夫”。而在现实环境中，通过单一厂家的产品搭建整个IT系统，几乎没有。因此，理想的学生实验环境，一方面应该反映真实的IT环境，包括网络环境、服务环境、应用环境和终端环境等；另一方面应该避免使用单一厂家方案，认清“命令操作”并不等于“设备操作”。Abloomy虚拟实验室方案最主要的特点，就是能够开放性的将不同类型、不同厂家的IT设备“真实的”呈现到教师和学生面前。使用虚拟实验室方案构建学生实验环境，除了能够证实教师在教案中所构想的实验内容外，还能够依托云平台所分享出来的庞大的设备种类，避免“单一厂商”设备对实验“真实性”的损害。并且，虚拟服务器所呈现出来的网络连接，本身就是真实的网络设备之间通信。避免了单纯使用模拟器中的设备组件间通信表现与实际网络间的差别，也避免了从模拟器中抓包分析，只能得到“假”数据，不能抓取真数据。

Datasheet

VLS3132_1_Datasheet