随着计算机网络技术的广泛应用，社会对网络技术人才的需求不断增加，培养掌握网络技术、适应时代需要的高素质人才，成为高等院校一项重要的战略任务。

计算机网络课程体系是覆盖面十分广泛的课程体系，包括计算机专业本科生、研究生的计算机网络课程以及面向非计算机专业的本科生、研究生的计算机网络课程，已逐步形成以“计算机网络”课程为基础的计算机网络课程群的教学体系。计算机网络作为工程性、实践性很强的课程，单纯的课堂教学远远不能达到教学目的。要满足信息类、非信息类、本科和研究生不同层次、不同类型的教学要求，需要依托优良的实验环境，通过完善的实验体系，使学生掌握和理解网络基本原理、网络协议等理论知识，学会网络的应用、管理、设计和开发，对于培养高素质人才是很有现实意义的，因此高校有必要建设专门的计算机网络实验室。

计算机网络原理课程是计算机网络课程体系中最基础，也是最重要的一门课程，计算机网络原理课程通过学习网络协议来洞悉理论基础的本质，目前网络原理课程的教学都是以书本教学的模式为主，使得学生对网络协议内部的实现机制和在网络中的实际传输情况缺乏感性的认识和实验环节，让学生难以理解和掌握，使得教学效果不理想，随着经济和社会的发展和终身教育观念的普及，迫切需要有科学、方便、完善的网络协议学习系统，作为学习网络协议、分析网络协议的利器。

针对计算机网络实验教学的需求，虽然近些年很多高校投入巨资采用H3C、Cisco或锐捷等厂商设备搭建了网络实验环境，但普通停留在网络工程实践类实验层次，并没有解决网络协议等知识点的配套实验教学。容易造成学生仅会配置各种商用设备，而无法理解网络的内在原理，形成“会操作设备，不懂为什么”的局面，严重影响学生的能力培养。

因此，对于一个完整的网络实验室，西普科技认为需要实现以下功能需求：

Ø  支持课程实验教学：计算机网络课程普遍以网络协议为线索进行教学，实验室需满足教学大纲中规定的各个知识点实验教学要求，可通过实验手段提高学生的理论水平。

Ø  构建真实网络环境：基于计算机网络技术的工程性、应用性，网络实验室必须配置必要的路由器、交换机等网络设备，以便学生可以熟悉真实网络环境，提高其实际动手能力。

Ø  综合能力培养体系：实验室不应仅仅满足于学生对各种网络设备的操作培训上，而应从计算机网络知识及技能出发，培养学生的理论及实践能力。需要从原理验证、实训应用、综合分析、自主设计及研究创新多层次培养学生的综合素质。

以前的网络教学实验往往需要购置一定数量的网络设备，搭建复杂的网络环境，建设成本高，往往走入设备操作的误区，缺乏对网络协议分析及开发实验的支持，迫使学生投入大量精力在网络设备操作上，从而忽略了协议细节及对协议整体原理机制的理解，严重影响了计算机网络方向人才的素质培养。我们认为作为一个完整的网络实验室，需要支持下图所示的协议分析、协议开发等网络原理实验；基于网络协议的网络应用实验；利用网络设备进行操作的网络工程实验等方向。

为了更好地辅助高校针对网络协议分析、开发、应用等方向开展网络基础原理及高级编程及应用等实验内容，北京西普阳光教育科技有限公司联合清华大学网络实验室联合开发了网络协议开发实验平台（SimplePAD-NetRiver2000）。

本实验平台一方面提供了网络协议的分析及应用实验，通过可视化的组包及分析界面让学生了解各种协议的分层结构；另一方面，提供了支持各层协议开发的编程接口和辅助函数，使学生能够集中精力实现网络协议的核心机制，而无需关心不重要的细节。实验平台提供了支持程序编辑、编译、调试、可视化执行、自动测试、用户管理和在线教程等一体化实验环境。通过本实验平台，可实现网络协议分析、协议开发及协议应用实验，从而满足学校对于网络原理及应用领域的实验教学需求。

该产品面世以来，已经承担了清华大学9门次课程的教学任务，所培养的学生多达1000人次（按学期计算）。该教学系统已经得到诸多兄弟院校的好评，将有力推动计算机网络教学的发展。

网络协议开发实验平台由一台实验控制设备和一台协议测试设备组成，其中包含客户端等软件系统。在高校实验室环境中，仅需在学生PC机上安装客户端软件为用户提供基于Windows的集成实验环境，学生编写实验代码、调试和运行实验程序均在客户端软件上执行。另外，在原有网络环境中，接入实验控制设备和协议测试设备即可完成网络协议开发实验平台的搭建。

Ø  实验控制设备：提供协议分析实验相关的应用层服务，实现基于Web的实验管理功能。

Ø  协议测试设备：通过与客户端交互协议包，实现实验功能，并提供自动测试和实验结果评分。

Ø  实验集成开发平台：学生可编写实验代码、调试和运行实验程序，完成协议相关功能的开发实验。

Ø  数据包发送器：可以编辑多种基于IPv4，IPv6的网络协议数据包，并真实发送到网络环境中。

Ø  数据包分析器：捕获和分析网络中各种协议数据包，并能够灵活地提取各种网络行为。

Ø  实验管理系统：提供在线实验教程，并可实现学生管理、教师管理、实验信息管理及系统管理等功能。

为配合学校进行网络协议分析及开发相关实验的开设，产品标配相关实验教材，对具体实验操作进行讲解，对实验目的、实验原理、实验环境、实验步骤等多个教学环节进行了详细说明。并针对实验结果，设置了问题，使学生通过分析实验数据，了解实验的实质。为加深学生对实验中所涉及的知识点的理解，每个实验结束后都有实验思考题。

其中，由清华大学徐明伟教授等编著的《计算机网络原理实验教程》以本实验平台为协议编程开发和测试环境，对高级编程开发实验进行了详细的讲解，已广泛应用于清华大学等高校的计算机网络课程教学。

《网络协议分析及应用实验教程》，由西普公司联合北京航天航天大学进行开发，针对计算机网络课程中的常见网络协议，利用SimplePAD-NetRiver平台作为实验环境，进行了详细的实验介绍，可支持网络协议分析及应用实验。

提供了一个全协议栈的网络实验环境，学生实验可涉及到完整协议栈，无论是数据链路层、网络层还是传输层和应用层，都可以通过编程开发或者交互式配置观察来深入理解相应网络协议机制。

实验平台客户端提供了一整套开发调试解决方案，学生可在客户端上完成包括登录、实验选择、测试例选择、代码编写、编译、调试和测试在内的完整过程。界面设计友好，可让学生迅速进入实验状态。

系统可在学生程序运行过程中实时捕捉实验相关报文，并且按照其时间顺序和发送方向以可视化的方式在界面上描绘出来，并且学生也可具体查看每个分组解析之后各域的内容，从而判断自己的程序潜在的错误。

实验平台所支持的协议开发实验是基于脚本语言编写的，通过脚本语言良好的描述能力，实验系统实现网络协议环境的模拟以及自动测试的功能。

完成某个开发实验之后，实验平台可按照学生选择的测试例自动对该学生所做的配置或者编写的代码进行测试，同时返回测试通过的数量和失败的数量。

学生可登录到该Web界面查看实验教程、自己做过哪些实验以及实验的通过情况；助教可通过该平台查看所有学生的实验情况，并可进行汇总分析；教师除了可看到所有学生的情况之外，还可对学生和实验进行增删等管理操作。该平台避免了手工管理大量学生实验成绩的繁琐，可高效、方便而又准确的对学生实验情况进行管理。

实验平台配套清华大学、北京航空航天大学等教授编写实验教材，已广泛应用于多所高校实验教学，可辅助教师快速掌握实验平台，开设相关实验课程。