路由器OSPF多区域配置的教学设计和实践

六安职业技术学院 胡 琼

职业教育是我国教育体系的重要部分，职业教育关系到技能型人才培养，国家高度重视高职教育的发展，近年来相关教育主管部门出台系列相关政策推动职教改革，随着我国职教改革的发展，对传统教学模式提出新的要求。计算机应用技术专业云计算方向是六安职业技术学院信息与电子工程学院的重要专业，主要培养网络系统运维行业生产管理服务一线的高素质技能型应用人才。OSPF（开放最短路径优先，Open Shortest Path First，简称OSPF）是计算机网络互联协议的重要协议，协议中采用的算法非常经典，典型特点是支持CIDR（无类别域间路由，Classless Inter-Domain Routing，简称CIDR）、收敛时间快等。OSPF协议中涉及概念较多，LSA（链路状态通告，Link-State Advertisement，简称LSA）类型与特殊区域是OSPF核心底层知识，传统教学侧重于知识点讲解，不重视知识点的总结，导致学生动手实践能力较弱。目前计算机应用技术专业云计算方向的OSPF多区域配置模块教学中存在很多问题，影响学生对重点知识的学习掌握。探索路由器OSPF多区域配置模块的教学设计具有重要意义。

一、高职OSPF多区域配置模块教学内容分析

随着互联网的快速发展，路由器在网络中发挥着日益重要的作用，小型自治系统因网络结构简单通常采用静态路由技术完成路由寻址，由于大型自治系统网络拓扑结构复杂，根据合理的路由寻址算法设计动态路由技术应运而生，OSPF动态路由技术因其强大功能得到广泛应用。随着网络流量的爆炸式增长，三层交换机成为业界新的研发热点，实现OSPF路由协议动态配置是实现三层交换机管理职能化的基础。路由器OSPF配置是高职路由高级配置课程的重要内容，由于教学内容复杂枯燥，需要进行优化设计。

OSPF是路由选择协议的重要协议，是互联网工程任务组开发的内部网关路由协议，路由域是网络自治系统，网络中路由器有唯一标识。LSDB（链路状态数据库，Link State DataBase，简称LSDB）描述网络的拓扑结构，OSPF将链路状态广播数据包LSA传送给某区域内所有路由器，利用LSA通告得到信息计算目标网络最短路径，包含到达目标网络的完整路径。OSPF路由标识在自治系统中用于唯一识别路由器，如果回送地址未配置则使用物理接口最高的IP地址为路由标识，OSPF利用HELL0数据包（hello packet）维护关系交换信息，区域0是主干区域，其他区域通过区域0互连。OSPF路由协议主要用于大型自治系统，距离矢量路由协议RIP（路由信息协议，Routing Information Protocol，简称RIP）主要用于小型自治系统，管理员可手工配置精确控制路由选择。OSPF路由协议具有独特特点，RIP在规划网络时不支持可变长子网掩码，OSPF支持VLSM（可变长子网掩码，Variable Length Subnet Mask，简称VLSM），适合大型网络。OSPF路由协议具有很多优点，同时存在需要管理员进行区域规划、配置相对静态路由RIP复杂等缺点。

OSPF动态路由协议是链路状态路由协议，路由器了解自身链路的网络，通过与直接网络中其他链路状态路由器互换HELL0数据包建立邻接关系，创建LSP（分层服务提供商，Layered Service Provider，简称LSP），包含与路由器直接相连的链路状态，路由器将LSP泛洪到邻居，接收LSP更新到链路状态数据库LSDB中，区域中路由器收到LSP。路由器使用数据库构建拓扑图计算最佳路径，拥有关于拓扑目的地的完整地图。OSPF动态路由协议分为单区域与多区域类型，单区域OSPF适用于通往目的地路径容易推断的小型网络，为使OSPF高效，使用多个区域支持分层路由。LSA是OSPF LSDB的构建基块，组合使用时描述OSPF网络，路由器链路定义为LSA类型，LSA类型取决于在路由域内生成的传播方式。

二、高职路由器OSPF区域配置课堂教学现状

六安职业技术学院是省政府批准成立的专科层次公办高校，被评为省级示范高职院校，设有7个二级学院12个系3个部，开设高职专科专业39个，其中信息与电子工程学院主要设置计算机应用技术、人工智能技术应用等专业，开设路由高级配置等课程。路由器OSPF多区域配置是路由高级配置课程重点内容，课程教学目的是让学生通过学习将理论与实践结合，运用于互联网行业，高职计算机应用技术专业云计算方向路由配置教学内容较多，主要包括互联网基础知识、路由器与交换器内部结构协议、无线互联网技术与LAN技术交换等内容，路由技术是网络建设和网络运维的关键技术，目前，我校计算机应用技术专业云计算方向针对路由技术开设的路由高级配置课程也是职业岗位核心课程，它包括静态路由、动态路由（RIP、OSPF、IS-IS、BGP）、路由控制方法等一系列复杂配置管理技术。通过本课程的学习，培养学生解决大规模路由设计、系统配置、测试分析、故障诊断等复杂工程问题的能力。教师要通过理论与实践教学活动的结合帮助学生理解掌握难点知识。

高职院校计算机应用技术专业主要培养互联网行业生产管理服务一线的技能型人才，课程教学要求教师以市场需求为导向明确教育目标，根据学生的年龄特点合理选择教学模式，注重运用多样化教学方式激发学生的学习兴趣。路由器OSPF多区域配置模块教学内容复杂抽象，由于受到传统教学模式理念的影响，在目前课堂教学中教师习惯采用传统灌输式授课方式，忽视学生的主体地位，不能有效调动学生的学习积极性。在实际课堂教学中师生缺乏互动沟通，学生难以理解掌握重点知识内容。

三、OSPF多区域配置教学优化设计

高职计算机应用技术专业路由器OSPF多区域配置教学开展要分析学情，合理确定教学目标内容方法，应用成果导向引领教学模式激发学生的学习热情，要选择具有知识性与趣味性的内容，学生在教师指导下积极开展合作学习，课程教学设计要突出实践性，强调培养学生的合作探究学习能力，使学生感受到所学知识在实际生活中的应用。教师在学生遇到困难时要及时给予指导，针对不同层次的学生合理安排学习任务，锻炼学生的发散创新思维，促进学生多元智能综合素质的发展。

路由器OSPF多区域配置模块教学实施可以运用多样化教学方式，要根据教学内容与学生学习发展特点合理采用教学方法，OSPF协议原理教学可以运用对照法讲解，OSPF规划部署要运用理论与实践结合方式教学。我校计算机应用技术专业云计算方向学生具备路由与交换技术知识技能，但分析解决问题的能力有待提高。课程教学选用高职规划教材内容，利用数字化学习中心、学习通平台等现代教育技术平台，充分挖掘优质网络课程资源。从知识能力与素质方面设计教学目标，基础知识目标要求学生理解OSPF区域类型与路由器类型，教学技能目标要求学生能进行反向掩码计算实现网络互通，情感态度目标要求学生具备精益求精的工匠精神。成果导向引领教学中按企业网络典型工作任务配置OSPF实现网络互通，教学通过课前签到、知识讲解与任务实施环节有序开展。

四、结语

随着互联网市场经济的发展，对互联网领域技能型人才的需求不断提高。当前我国高职计算机应用技术专业云计算方向路由器配置教学实践中存在许多问题，影响学生对专业知识技能的学习，培养的学生不能适应互联网行业的发展。我校计算机应用技术专业云计算方向专业路由器配置课程教学中要做好教学设计，运用成果导向引领教学模式，结合学生学情合理选择教学内容，重点针对OSPF多区域配置难点知识进行教学创新。课堂教学中要树立学生的主体地位，打破传统以教师为中心的教学模式，有效调动学生的学习积极性。实际授课中注意理论与实践结合，帮助学生理解掌握重点知识技能，有效提升课程教学效果。