OpenBox在北京大學計算機網絡實驗教學中得到應用
發布時間：2018-11-30
北京大學計算機系在2018年秋季學期《計算機網絡實習》課程中選擇OpenBox-S4作為網絡教學實驗平臺，開展網絡協議處理、硬件轉發和SDN交換方面的實驗。
本學期共有83名大二到大四的學生選擇《計算機網絡實習》課程，其中60名同學基于OpenBox-S4開展實驗。針對北京大學學生網絡基礎扎實，對網絡新技術求知欲強的特點，湖南新實專門為實驗定制了5個案例，包含ICMP報文協議觀測與解析、基于SDN交換原型實現及TCP亂序與丟棄重傳等。參課學生表示這次實驗加深了他們對計算機網絡工作原理的理解，深入領會到網絡設備的實現方式與處理流程，對通過本學期網絡實習課提升個人網絡工程實踐能力和對新技術的跟蹤掌握充滿信心。
學生基于OpenBox-S4的實驗交流
OpenBox-S4采用Zynq-7000SOC芯片實現，芯片內部集成了雙核Cortex-A9 處理器，提供4路千兆以太網數據接口及1路千兆管理以太網接口，是湖南新實網絡科技有限公司推出的致力于為高校和科研院所開發的輔助其教學與科研創新的實驗平臺。
OpenBox-S4網絡教學創新實驗平臺
OpenBox-S4的教學案例基于FAST架構實現，為實驗的學生屏蔽了軟硬件底層的開發細節及平臺相關的接口實現，清晰簡單的用戶接口定義以及豐富的實驗案例，可以使開發者迅速的開發自己的功能實現，從而大大減化了開發者的開發難度及開發周期。
目前，此平臺已經在國防科技大學、湖南大學、河北大學、東南大學、清華大學、重慶郵電大學等高校的本科生、研究生的教學及科研實驗中得到應用。支持的實驗案例包括：
| 分組 |
序號 |
案例名稱 |
| 第一組：網絡接口的實現 |
1 |
以太幀格式的觀測與分析 |
| 2 |
以太網幀的接收與緩存 |
| 3 |
接口計數器的實現 |
| 4 |
接口網絡帶寬統計 |
| 第二組：分組協議分析 |
5 |
ARP地址解析協議分析 |
| 6 |
IP協議報文的分析 |
| 7 |
ICMP協議報文觀測與分析 |
| 第三組：QoS機制的實現 |
8 |
基于令牌桶的速率控制機制 |
| 9 |
輸出端口阻塞現象觀測與分析 |
| 10 |
選擇性丟包機制 |
| 11 |
優先級調度 |
| 第四組：傳輸層協議分析 |
12 |
TCP基本通信流程 |
| 13 |
TCP窗口機制分析 |
| 14 |
TCP擁塞控制機制 |
| 第五組：應用層協議分析 |
15 |
流媒體流的特性觀測 |
| 16 |
QoS參數對應用的影響 |
| 第六組：分組轉發查表 |
17 |
分組查表關鍵字提取 |
| 18 |
HASH流標識定義 |
| 19 |
查表的實現流程分析 |
| 20 |
查表動作的執行 |
| 第七組：控制平面與數據平面通信 |
21 |
觀測控制平面與數據平面的通信 |
| 22 |
控制分組處理流程 |
| 23 |
對硬件資源的訪問 |
| 第八組：交換 |
24 |
自學習的以太網交換機實現與組網 |
| 25 |
內核網橋軟件交換機 |
| 26 |
基于FAST架構的自學習交換機 |
| 第九組：路由 |
27 |
內核路由轉發 |
| 28 |
Click模塊化路由 |
| 29 |
Quagga路由協議應用 |
| 第十組：SDN |
30 |
SDN交換機原型 |
| 31 |
OF協議通道實現 |
| 32 |
OF交換機流表管理 |
| 第十一組：綜合 |
33 |
FAST架構搶紅包控制與分析 |
