計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育運(yùn)用仿真軟件

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本文作者：楊兵 單位：江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)校無(wú)錫交通分院

1高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高職校培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實(shí)際的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，是保證學(xué)生實(shí)踐能力得到培養(yǎng)和提高的前提，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的合理設(shè)置是保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果的關(guān)鍵。

1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單，也網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用脫離

目前很多高職校都開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，也安排了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂。但缺乏切合當(dāng)前實(shí)際專(zhuān)業(yè)的考核、評(píng)價(jià)體系，往往計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)難，難就業(yè)現(xiàn)狀。有些教材編寫(xiě)上和實(shí)際教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)上往往把大量時(shí)間用編程實(shí)驗(yàn)，雖然通過(guò)一些通信或協(xié)議的編程能使學(xué)生理解信息的傳輸方式。此類(lèi)的內(nèi)容可以包括但不宜過(guò)多，否則學(xué)生很難達(dá)到高職校學(xué)生的人才培養(yǎng)方案的要求：大量掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理，熟悉網(wǎng)絡(luò)操作，實(shí)際動(dòng)手能力強(qiáng)，能夠進(jìn)行一般網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)人員。

1.2網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求過(guò)于復(fù)雜

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要場(chǎng)地，有些學(xué)校幾年前購(gòu)置的硬件設(shè)備，已經(jīng)過(guò)于陳舊，嚴(yán)重制約了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。還有些學(xué)校雖然硬件條件的改善，并不意味著教學(xué)效果的提升，在實(shí)際的教學(xué)中，還存在著許多不盡人意的方面。使在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師進(jìn)行演示操作，或者忽略不做。使學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)或自己嘗試操作實(shí)踐機(jī)會(huì)較少，達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。近年來(lái)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技能培訓(xùn)領(lǐng)域，普遍采用了引入網(wǎng)絡(luò)模擬軟件進(jìn)行輔助教學(xué)的方法，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。其中普遍認(rèn)為PacketTracer是其中一種功能較為完善的模擬軟件，非常適合于高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。本文以利用PacketTracer5.3軟件完成模塊互連設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備優(yōu)化配置與維護(hù)實(shí)驗(yàn)為例，來(lái)體驗(yàn)在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入模擬軟件的優(yōu)越性。

2了解packettracer5.3仿真軟件

PacketTracer是Cisco公司為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院開(kāi)發(fā)的一款用來(lái)設(shè)計(jì)、配置和排除故障的網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)軟件。其基本界面如圖1所示，1-菜單欄；2-主工具欄；3-常用工具欄；4-邏輯/物理工作區(qū)轉(zhuǎn)換欄；5-工作區(qū)；6-實(shí)時(shí)/模擬轉(zhuǎn)換欄；7-網(wǎng)絡(luò)設(shè)備庫(kù)；8-設(shè)備類(lèi)型庫(kù)；9-特定設(shè)備庫(kù)；10-用戶(hù)數(shù)據(jù)包窗口。從下面幾個(gè)方面對(duì)該軟件做簡(jiǎn)單介紹：

(1)支持多協(xié)議模型：支持常用協(xié)議HTTP、DNS、TFTP、Telnet、TCP等協(xié)議模型。

(2)支持大量的設(shè)備仿真模型，還能仿真各種模塊，這在實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)備中是無(wú)法配置齊全的。對(duì)設(shè)備均提供圖型化和終端兩種配置方法，各設(shè)備模型均有可視化的外觀仿真。

(3)支持邏輯空間和物理空間的設(shè)計(jì)模式：邏輯空間模式、物理空間模式等虛擬設(shè)置。

(4)可視化的數(shù)據(jù)報(bào)表示工具：配置有一個(gè)全局網(wǎng)絡(luò)控測(cè)器，可以顯示仿真數(shù)據(jù)報(bào)的傳送路線(xiàn)。

(5)數(shù)據(jù)報(bào)傳輸采用實(shí)時(shí)模式和仿真模式，使用戶(hù)能對(duì)抽象的數(shù)據(jù)的傳送具體化。

以上這些特點(diǎn)保證了利用PacketTracer軟件可以方便快捷的進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3仿真實(shí)驗(yàn)

利用PacketTracer軟件模擬仿真各種不同設(shè)備互連及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，配置路由器交換機(jī)及進(jìn)行端口聚合。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互通，路由間的串行鏈路使用PPP協(xié)議，并啟用CHAP認(rèn)證等。下面實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

3.1選擇設(shè)備，為設(shè)備選擇所需模塊并且選用合適的線(xiàn)型互連設(shè)備

在工作區(qū)中添加一個(gè)2621XM路由器。首先我們?cè)谠O(shè)備類(lèi)型庫(kù)中選擇路由器,再添加一個(gè)2950T-24交換機(jī)和兩臺(tái)PC。接下來(lái)我們要選取合適的線(xiàn)型將設(shè)備連接起來(lái)。我們可以根據(jù)設(shè)備間的不同接口選擇特定的線(xiàn)型來(lái)連接，當(dāng)然如果我們只是想快速的建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠豢紤]線(xiàn)型選擇時(shí)我們可以選擇自動(dòng)連線(xiàn)。

在正常連接Router0和PC0后，我們?cè)龠B接Router0和Switch0，提示出錯(cuò)了。出錯(cuò)的原因是Router上沒(méi)有合適的端口。默認(rèn)的2621XM有三個(gè)端口，剛才連接PC0已經(jīng)被占去了ETHERNET0/0,Console口和AUX口自然不是連接交換機(jī)的所以會(huì)出錯(cuò)，所以我們?cè)谠O(shè)備互連前要添加所需的模塊（添加模塊時(shí)注意要關(guān)閉電源）。我們?yōu)镽outer0添加NM－4E模塊（將模塊添加到空缺處即可，刪除模塊時(shí)將模塊拖回到原處即可）。模塊化的特點(diǎn)增強(qiáng)了Cisco設(shè)備的可擴(kuò)展性。我們繼續(xù)完成連接。我們看到各線(xiàn)纜兩端有不同顏色的圓點(diǎn)，它們分別表示什么樣的含義呢？線(xiàn)覽兩端圓點(diǎn)的不同顏色來(lái)將有助于我們進(jìn)行連通性的故障排除。

3.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備優(yōu)化配置與維護(hù)具體要求：

（1）按照拓?fù)鋱D連接好各種設(shè)備。（○為DCE端）

（2）分配地址情況：pc1所在的網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)一ip:192.168.1.0/28；pc2所在的網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)二ip:192.168.2.0/28；pc3所在的網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)三ip:192.168.3.0/28；路由間地址為：192.168.4.0/30；合理分配相關(guān)設(shè)備端口地址、pc地址。

（3）配置路由器交換機(jī)：在SW1和SW2中分別創(chuàng)建三個(gè)虛擬局域網(wǎng)分別為:vlan10、vlan20、vlan30；SW1和SW2之間連接23、24號(hào)端口連接，進(jìn)行端口聚合。實(shí)現(xiàn)路由器(R1)實(shí)現(xiàn)VLAN間路由；PC1所在的網(wǎng)絡(luò)是vlan10、PC2所在的網(wǎng)絡(luò)是vlan20；用RIPV2路由實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互通；路由間的串行鏈路使用PPP協(xié)議，并啟用CHAP認(rèn)證。

5結(jié)語(yǔ)

PacketTracer網(wǎng)絡(luò)模擬器，通過(guò)虛擬軟件技術(shù)，建立一個(gè)仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。利用模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行案例教學(xué)，效果直觀，學(xué)生印象深刻。用該平臺(tái)做的路由交換實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)過(guò)程由被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)思考、驗(yàn)證、解決問(wèn)題的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)自己設(shè)計(jì)案例，會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的問(wèn)題和規(guī)律，從而觸類(lèi)旁通，舉一反三，取得良好的學(xué)習(xí)效果。