基于铁路通信网络背景的《DHCP 配置》教学案例一则

一、教学场景设计

（一）教学痛点。1. 概念抽象难理解：IP 地址分配原理、租约机制等概念较为抽象，学生难以理解，导致后续配置原理无法掌握，像租约到期续租、IP地址回收等机制，学生容易混淆。2. 配置复杂易错：实际操作中，配置参数多，包括子网掩码、网关、DNS 服务器等，任何一处错误都可能导致配置失败，学生难以排查和解决，如子网掩码设置错误，会使网络无法正常通信。3. 知识迁移应用难：学生学会基础配置后，难以在复杂网络场景或实际项目中灵活应用，如在企业多子网环境中，无法根据不同部门需求合理规划 DHCP 服务 。

（二）教学设计。

1. 背景案例。某高铁车站因人工分配 IP 效率低，导致车载设备（如 CCTV摄像头、旅客Wi-Fi 终端）频繁断网，需部署DHCP 服务优化网络管理。

2. 技术需求。为不同业务划分地址池（如信号系统、旅客服务系统）。

通过 DHCP 中继实现跨 VLAN 地址分配（铁路调度 VLAN 与车站设备 VLAN 互通）。为不同业务划分地址池（如信号系统、旅客服务系统）。通过 DHCP 中继实现跨VLAN 地址分配（铁路调度VLAN 与车站设备VLAN 互通）。

二、教学内容与任务分层

针对以上教学内容和设计，将教学内容进行分层次的设计，遵从先框架，后细节；先易后难；先单项后综合；先基础再进阶最后挑战的原则进行任务分配，具体情况见表1 所示[1]。

表1《DHCP 配置》教学内容与任务分层

三、教学实施

1. 情境导入（10 分钟）。播放“郑州东站因 IP 冲突导致旅客 Wi-Fi 瘫痪”的新闻片段，引发学生思考DHCP 的重要性，并思政融入：强调铁路通信“零失误”的职业要求。

2. 理论精讲（20 分钟）。关键知识点：DHCP 报文交互流程（结合Wireshark 抓包演示），见图 1 所示。

华 为 设 备 DHCP 配 置 命 令（dhcp enable、dhcp select global、dhcprelay server-ip）。其中铁路案例为“高铁 Wi-Fi 系统中 DHCP 租期设置”（短租期适应旅客高频流动）。

3. 实训操作（60 分钟）。（1）实验拓扑（基于华为eNSP）：

铁路车站DHCP 实验拓扑：核心交换机（DHCP 服务器）→ 接入交换机（中继）→ 终端设备（模拟信号机、Wi-Fi AP）。

（2）任务步骤：

① 基础层：在核心交换机配置地址池，为 VLAN10 分配 192.168.10.0/24 网段。② 进阶层：在接入交换机配置DHCP 中继，将VLAN20 请求转发至核心交换机。③ 挑战层：启用 DHCP Snooping 并绑定合法设备 MAC 地址。

4. 故障排查（20 分钟）

典型故障：（1）终端获取 169.254.x.x 地址 → 检查中继服务器IP 是否可达。（2）地址池耗尽 → 调整租期时间或扩展地址范围。

铁路行业案例：某动车段因 DHCP 租期过长导致 IP 资源浪费，优化后效率提升 40% 。

5. 考核评价

实操评分：基础配置（ 40% ） + 中继功能（30%） + 安全防护（30%）。

答辩问题：“如何通过 DHCP Option 字段为铁路专用终端分配特定 DNS 服务器？”

四、结束语

本案例设计特色主要从三方面考虑：1. 岗课融合。对接华为 HCIA 认证考点（如DHCP 中继配置），通过认证的学生可优先推荐至铁路局通信段实习。2. 虚实结合。使用 AR 技术扫描设备面板，弹出 3D 配置向导（如通过“华为 AR 教学助手”APP）。3. 课程思政。在安全配置环节引入《铁路网络安全管理办法》，强调“网络安全即国家安全”。

本案例设计中需要反思与改进方面：1. 学生痛点。30% 学生对 DHCP 中继与VLAN 路由的关系理解模糊 → 增加“数据包路径追踪”动画演示。2. 技术迭代。补充IPv6 场景下的DHCPv6 配置（如高铁车载设备双栈支持）。3. 校企协同。邀请铁路局网络运维工程师参与案例更新，引入真实故障处理流程。

参考文献：

[1] 华为技术有限公司 .HCIA-Datacom 网络技术实验指南 . 人们邮电出版社 .2012.4

作者简介：李殿钢（1980-），男，黑龙江密山人，任职于通信教研室，讲师，工程硕士，研究方向：铁路数据网优化