现场 | 网络工程专业新工科建设深化系列培训之“新工科系列课程群‘IPv6+网络技术’设计与实施”师资培训班在线上成功举办
2022年3月26-28日,“网络工程专业新工科建设深化系列培训”之主题四:新工科系列课程群“IPv6+网络技术”设计与实施师资培训班在线上成功举办。本次培训班由信息技术新工科产学研联盟网络工程工作委员会和信息技术新工科产学研联盟师资培训工作组主办,温州大学和华为技术有限公司承办,中教全媒体协办。
为深化地方本科院校网络工程专业新工科建设,提升专业建设与人才培养水平,信息技术新工科产学研联盟网络工程工作委员会和联盟师资培训工作组定于2022年,陆续推出以“网络工程专业新工科建设深化”为主题的系列师资培训。该系列由一个专业整体建设主题加N个新工科课程建设主题构成,包括:1)“卓工”2.0背景下的专业人才培养方案总体设计;2)新工科系列课程群“软件定义网络”设计与实施;3)新工科课程群“网络测试与分析”设计与实施;4)新工科课程群“IPv6+网络技术”设计与实施;5)新工科课程群“网络系统安全”设计与实施;6)网络工程专业核心课程思政建设。
2022年3月26-28日,“网络工程专业新工科建设深化系列培训”之主题四:新工科系列课程群“IPv6+网络技术”设计与实施师资培训班在线上成功举办。该主题培训由温州大学和华为技术有限公司共同承办,来自温州大学的专家教授、课程主讲教师和行业知名企业华为专家、资深工程师进行专题讲座和实践操作演示。
教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会委员、信息技术新工科产学研联盟网络工程工作委员会主任施晓秋教授
培训由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会委员、信息技术新工科产学研联盟网络工程工作委员会主任施晓秋教授主持。她指出,新工科建设正在不断走向深化,在国家科技创新和自主人才培养需求驱动下,新工科也成了重要范畴,工程技术对国家的经济发展至关重要。信息技术新工科产学研联盟推出的系列师资培训班紧贴高校网络工程专业新工科建设需求,对标新一代泛在融合和智能网络的核心关键技术来展开,致力通过系统化的师资培训解决新工科专业发展过程中的痛点、难点问题。2022年,信息技术新工科产学研联盟将首批选择网络工程、软件工程、大数据科学、人工智能等四个专业作为专业层面系统性师资培训的试点,本次培训是网络工程专业系列师资培训之一。
温州大学副教授、计算机与人工智能学院网络工程系主任刘军
3月26日上午,温州大学副教授、计算机与人工智能学院网络工程系主任刘军围绕“IPv6路由技术--IPv6静态路由、OSPFv3、IS-IS IPv6”做了主题报告。他首先介绍了IPv6路由基础,对目的网络、前缀长度、下一跳、优先级、静态路由、动态路由等相关路由概念和类别进行了阐释说明。在对OSPFv3基础介绍中,刘军解释,OSPFv3是运行于IPv6的OSPF路由协议,OSPF是基于链路状态的内部网关协议。最后,刘军对IS-IS基本概念、常用术语、拓扑结构等相关内容进行了介绍。他表示,IS-IS也是一种链路状态协议,使用最短路径优先SPF算法进行路由计算,在运营商网络中应用广泛。
3月26日下午,华为数通解决方案协议专家刘淑英围绕“IPv6+关键技术与应用概述”做了主题报告。她指出,2021年我国颁布《关于加快推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署和应用工作的通知》,着力解决关键问题,深化部署加速推进IPv6规模部署和应用。她对IPv6+关键技术与应用的基本原理、价值及应用场景,包括分段路由(SRv6)、新型组播(BIERv6)/网络切片、应用感知(APN6)、及随流检测(iFIT)等内容进行了具体介绍。她指出,“IPv6+”是基于IPv6下一代互联网的全面升级,包括SRv6、网络切片、随流检测、新型组播、应用感知等协议创新,包括以网络分析、网络自愈、自动调优等为代表的网络智能化技术创新,在广联接、超宽、自动化、确定性、低时延和安全六个维度全面提升IP网络能力。IPv6+具体体现在由万物互联向万物智联升级,由消费互联网向产业互联网升级。
华为数据通信认证架构师、主任工程师朱仕耿围绕“IPv6+关键技术--SRv6”做了主题报告。他介绍,SR是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种架构。SRv6 统一转发平面,同时拥有简化协议、高扩展性和可编程等优势。SRv6利用IPv6 128 bit地址的可编程能力,丰富了SRv6指令表达的网络功能。例如除可以标识转发路径的指令外,还能标识防火墙、应用加速或应用网关等。如果需要部署一个新的网络功能,只需要定义一个新的指令即可,不需要改变协议的机制或部署。朱仕耿对SRv6网络节点和节点行为也做了详细介绍,并介绍了基于华为NetEngine系列路由器的SRv6基本配置。
3月26日晚上,刘军围绕“动手实验——构建典型IPv6园区网络”做了详细解读,并带领老师们进行了实践操作。刘军带领老师们在实践操作中完成汇聚交换机及其下联交换网络部署,汇聚交换机与核心交换机的对接,以及与衍生网络的连接。进而掌握以太网二层交换基础配置,包括VLAN、Trunk等,掌握使用VLANIF实现VLAN间通信的方法,掌握以太网链路聚合的基础配置,掌握DHCPv6及无状态地址自动配置的部署与应用,掌握多区域OSPFv3、IS-IS的规划与配置。
3月27日上午,华为IPv6解决方案专家任化军围绕“IPv6路由技术—BGP EVPN、IPv6+关键技术—BGP EVPN与SRv6”做了主题报告。他详细介绍了EVPN的发展历史、工作原理以及应用场景。他介绍,VPLS作为公用网络中提供的一种点到多点的L2VPN业务,存在无法实现负载分担、网络部署困难等缺点,无法满足L2VPN灵活部署和CE多归属场景下提升链路利用率等需求,而EVPN(以太网虚拟私有网络)解决了以上问题。他指出,EVPN颠覆了传统L2VPN数据面学习MAC地址的方式,引入控制面学习MAC和IP指导数据转发,实现了转控分离。EVPN能够解决传统L2VPN的典型问题,实现双活、快速收敛、简化运维等价值。任化军指出,随着应用场景的逐渐丰富和协议的扩展,EVPN可以被用于多场景,包括广域网、数据中心、园区网等多种场景。
3月27日下午,刘军围绕“IPv6过渡技术、IPv6网络安全基础”做了主题报告。刘军首先介绍了IPv6网络安全基础理论知识。他表示,数据通信产业一般涉及园区、广域、数据中心及安全等多个场景,这些场景对应的网络都将面临各种安全威胁,例如非法主机接入、非法流量侵入、数据窃取及篡改、网络协议欺骗与拒绝服务攻击等。刘军介绍,IPv6协议实现部分安全提升,例如追击可溯源、扫描攻击难度提高、天然支持IPsec、协议优化等,但各种挑战依然存在,包括设备处理性能挑战以及新的安全威胁等。他从常用的以太网交换安全技术、IGP与BGP4+协议安全特性、防火墙等方面介绍了面向IPv6网络安全相关的解决方案。并阐述了IPv4和IPv6共存时期的三类典型过渡技术,包括双栈、隧道和转换等,并详细介绍了常见的IPv6 over IPv4隧道技术,包括GRE与自动隧道、6PE、6VPE等。
3月27日晚上,刘军围绕“动手实验——构建基于IPv6+的广域骨干网络”做了主题报告,并带领老师们进行了实践操作,指导老师们从零开始搭建一个基于IPv6的骨干网,并接入两个用户站点,使用SRv6承载用户的L3VPN业务。通过3个主要配置步骤:配置骨干路由器的IPv6地址及ISIS路由协议,实现IPv6路由互通;配置PE路由器的L3VPN实例并与CE之间建立EBGP对等体,引入用户私有路由;配置骨干路由器SRv6功能及BGP EVPN对等体关系,使用户L3VPN数据报文转发时通过SRv6 BE隧道转发。最终实现实验结果为:通过在骨干网配置EVPN L3VPNv4 over SRv6 BE业务,实现本部和分校的专线互联,使私网IP地址(本部11.11.11.11/32, 分校22.22.22.22/32)能够互相访问。
3月28日下午,华为IP组播领域总工段方红围绕“IPv6+关键技术—BIERv6”做了主题报告。他介绍,传统的组播协议如PIM和NG MVPN等,要求设备为每条组播流显式建立组播分发树,并且分发树中的每个节点均需要维护组播状态。当有新的组播用户加入时,需要将用户从网络边缘的组播流接受设备开始逐跳加入到组播树中,这些特征带来了网络扩容困难、管理运维复杂、故障收敛慢及业务体验难以提升等问题。为解决这些问题,亟需引入BIER和BIERv6为代表的下一代组播技术。段方红指出,BIERv6将BIER协议与Native IPv6报文转发相结合,不需要显示建立组播树,也不需要在中间节点维护每条组播流状态,可以无缝融入SRv6网络,简化了协议复杂度。
华为数据通信解决方案高级工程师王秋生围绕“IPv6+关键技术—随流检测iFIT技术、网络切片”做了主题报告。他指出,传统网络运维存在业务受损被动感知、定界定位效率低下等痛点。iFIT是华为公司为了应对5G和云时代网络业务不断提高的SLA要求和网络运维面临的挑战提出的IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)标准化检测协议,是业界首个完整体系的随流质量感知与定界方案。基于iOAM扩展、融合IP FPM技术,iFIT融合RFC 8321染色技术+随流检测技术,直接对业务报文进行测量,配合Telemetry秒级数据采集和NCE统一管控、计算可视化,实现网络质量SLA实时可视、主动监控,故障快速定界定位,是5G移动承载网络运维的重要手段。
3月28日晚上,刘军围绕“‘IPv6+’相关课程内容体系与实践教学建设”做了主题报告。首先介绍了其所负责的IPv6+课程内容体系。IPv6+课程内容体系分为IPv6基础、IPv6特性和IPv6+,并列举了各模块的知识单元和知识点。刘军提出两种IPv6+相关课程开设策略,一是新开独立的IPv6/IPv6+课程,二是在既有课程中引入IPv6/IPv6+课程内容。刘军同时介绍了温州大学网络工程专业在课程内容整合IPv6/IPv6+相关教学内容的方案,基于专业基础、专业核心、综合实践、创新实践的不同层次,通过新增/更新、独立案例、融合案例、综合案例、特定主题等不同整合形式,对IPv6+相关课程内容加以整合。刘军和老师们讨论了IPv6+相关内容教学策略、面临难题、所需支持等问题,探索协同推进IPv6+教学建设的可行路线。
温州大学教授、浙江省万人计划领军人才、浙江省教学名师、教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会委员、信息技术新工科产学研联盟网络工程工作委员会主任施晓秋围绕“遵循OBE理念的一流课程建设”做了主题演讲。她从教育部一流课程建设文件出发,谈了对一流课程内涵与本质的认识;并给出如何遵循学生中心、产出导向、持续改进的理念,立足“四新”人才培养,进行一流课程建设的流程与方法,分享了首批国家级线上线下混合式一流课程“软件定义网络技术”建设实践;就一流课程申报申请书撰写提出建议,包括信息完整、理念先进、脉络清晰、全局一盘、关键突出、成效明显、特色鲜明。她指出,一流课程建设要坚持学生中心、产出导向、持续改进之道,让课程真正活起来。
为期三天的线上培训班亮点多多。培训主题有创新:IPv6+网络技术培训与OBE理念课程教学培训相结合,技术与教学相得益彰。技术讲座与动手实践相结合,提供来自生产实践的项目案例供参加培训的教师学习,并提供专门的实践辅导;培训实力有展示:院校培训师资来自温州大学网络工程专业,企业培训师资来自业界领先的网络产品与解决方案提供商华为技术有限公司;培养效果有好评:本次培训受到参训老师们的广泛好评,参训老师普遍反映对“IPv6/IPv6+网络技术”课程设计与实施有了更加全面和深刻的认识,为其后续相关工作提供了重要的启发与指导;后续服务有跟进:对“IPv6/IPv6+网络技术”课程相关建设有意向的老师,组成了跨校的虚拟课程组。
该主题之后,将于暑假期间陆续推出“主题五:新工科课程群‘网络系统安全’设计与实施”,以及主题六:“网络工程专业核心课程思政建设”的线上培训,请继续关注。
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