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基于嵌入式终端的实验教学网络管理系统的设计与实现的中期报告

一、前言

随着计算机网络在各个领域的广泛应用，网络管理的重要性越来越受到关注。网络管理是指对计算机网络的监控、管理、配置和维护等过程，因而，构建一套有效的网络管理系统显得非常重要。本课题旨在设计和实现一套基于嵌入式终端的实验教学网络管理系统，以提高实验教学的效率和质量。

本中期报告对当前课题工作的完成情况进行了总结和分析，主要内容包括需求分析、系统设计和实现过程。此外，还介绍了下一步的工作计划和安排。

二、需求分析

本课题所要设计的基于嵌入式终端的实验教学网络管理系统具有以下需求：

1.网络拓扑构建：可进行网络拓扑的构建，包括拓扑结构、节点信息、连接信息等。

2.设备监控：可实现对网络设备的监控，包括实时监测和历史数据查询等。

3.远程控制：可通过系统实现对远程设备的控制，包括设备开关、配置参数等。

4.实验管理：可通过系统实现对实验管理的功能，包括实验设计、实验预约、实验进度管理和实验报告等。

5.安全保障：系统应具有安全保障机制，包括身份验证、权限管理等。

基于以上需求，本课题的系统设计和实现可分为以下几个模块。

三、系统设计

1.硬件模块设计

系统硬件主要包括树莓派、OpenWRT路由器、交换机等嵌入式终端设备。其中，树莓派作为系统的控制节点，负责统一管理和控制其他设备；交换机则作为实验教学的核心设备，提供各种网络服务；OpenWRT路由器则作为其它端设备的中转节点。

2.软件模块设计

系统软件主要分为以下几个模块：网络拓扑管理模块、设备监控模块、远程控制模块、实验管理模块和安全保障模块。

（1）网络拓扑管理模块

该模块主要功能为：构建网络拓扑，包括添加节点、连接设备、删除节点等操作，提供拓扑图形化显示能力。可使用Graphviz、vis.js等图形化工具进行展示。

（2）设备监控模块

该模块根据监控需求选择合适的技术，如SNMP、NetFlow、Syslog等。可实现对网络设备的实时监测和历史数据查询等。

（3）远程控制模块

该模块可实现对设备的远程控制，依据实现的具体内容而定，如控制设备开关、配置参数等。

（4）实验管理模块

该模块主要功能为：提供实验设计、实验预约、实验进度管理和实验报告等功能。可使用Moodle、Jupyter等开源平台实现。

（5）安全保障模块

该模块主要功能为：实现身份验证、权限管理等，为系统提供安全保障。

四、实现过程

当前，系统的硬件模块和网络拓扑管理模块已经完成，包括使用一台树莓派和数台交换机、路由器构建网络拓扑结构，同时使用vis.js工具进行拓扑图形化展示。

下一步，我们将着手实现设备监控模块、远程控制模块、实验管理模块和安全保障模块，实现系统功能的全面覆盖。

五、下一步工作计划

1.设备监控模块的实现。

2.远程控制模块的实现。

3.实验管理模块的实现。

4.安全保障模块的实现。

5.系统测试和优化。

6.撰写毕业论文和答辩准备。