計算機網(wǎng)絡教育運用仿真軟件

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

1高職計算機網(wǎng)絡課程實驗教學的現(xiàn)狀

實驗教學是高職校培養(yǎng)學生實踐能力的一個重要環(huán)節(jié),是理論聯(lián)系實際的重要學習內(nèi)容，是保證學生實踐能力得到培養(yǎng)和提高的前提，實驗內(nèi)容的合理設置是保證計算機網(wǎng)絡課程教學效果的關(guān)鍵。

1.1實驗內(nèi)容簡單，也網(wǎng)絡實際應用脫離

目前很多高職校都開設了計算機網(wǎng)絡課程，也安排了實驗教學，也根據(jù)有關(guān)規(guī)定進行專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂。但缺乏切合當前實際專業(yè)的考核、評價體系，往往計算機專業(yè)學生就業(yè)難，難就業(yè)現(xiàn)狀。有些教材編寫上和實際教學實驗中，很多學校在網(wǎng)絡課程實驗上往往把大量時間用編程實驗，雖然通過一些通信或協(xié)議的編程能使學生理解信息的傳輸方式。此類的內(nèi)容可以包括但不宜過多，否則學生很難達到高職校學生的人才培養(yǎng)方案的要求：大量掌握計算機網(wǎng)絡基本原理，熟悉網(wǎng)絡操作，實際動手能力強，能夠進行一般網(wǎng)絡規(guī)劃、設計、建設和運行維護的技術(shù)人員。

1.2網(wǎng)絡實驗環(huán)境要求過于復雜

網(wǎng)絡實驗室是實驗教學的主要場地，有些學校幾年前購置的硬件設備，已經(jīng)過于陳舊，嚴重制約了網(wǎng)絡實驗。還有些學校雖然硬件條件的改善，并不意味著教學效果的提升，在實際的教學中，還存在著許多不盡人意的方面。使在實際網(wǎng)絡教學中一些實驗項目由實驗指導老師進行演示操作，或者忽略不做。使學生沒有機會或自己嘗試操作實踐機會較少，達不到預期的目標。近年來在計算機網(wǎng)絡技能培訓領域，普遍采用了引入網(wǎng)絡模擬軟件進行輔助教學的方法，構(gòu)建網(wǎng)絡模擬實訓平臺。其中普遍認為PacketTracer是其中一種功能較為完善的模擬軟件，非常適合于高職計算機網(wǎng)絡課程的實驗教學。本文以利用PacketTracer5.3軟件完成模塊互連設備及網(wǎng)絡設備優(yōu)化配置與維護實驗為例，來體驗在網(wǎng)絡實驗教學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)絡技術(shù)學院開發(fā)的一款用來設計、配置和排除故障的網(wǎng)絡模擬系統(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-實時/模擬轉(zhuǎn)換欄；7-網(wǎng)絡設備庫；8-設備類型庫；9-特定設備庫；10-用戶數(shù)據(jù)包窗口。從下面幾個方面對該軟件做簡單介紹：

(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)支持大量的設備仿真模型，還能仿真各種模塊，這在實際實驗設備中是無法配置齊全的。對設備均提供圖型化和終端兩種配置方法，各設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計模式：邏輯空間模式、物理空間模式等虛擬設置。

(4)可視化的數(shù)據(jù)報表示工具：配置有一個全局網(wǎng)絡控測器，可以顯示仿真數(shù)據(jù)報的傳送路線。

(5)數(shù)據(jù)報傳輸采用實時模式和仿真模式，使用戶能對抽象的數(shù)據(jù)的傳送具體化。

以上這些特點保證了利用PacketTracer軟件可以方便快捷的進行仿真實驗教學。

3仿真實驗

利用PacketTracer軟件模擬仿真各種不同設備互連及網(wǎng)絡實驗，配置路由器交換機及進行端口聚合。實現(xiàn)網(wǎng)絡路由整個網(wǎng)絡的互通，路由間的串行鏈路使用PPP協(xié)議，并啟用CHAP認證等。下面實例進行說明。

3.1選擇設備，為設備選擇所需模塊并且選用合適的線型互連設備

在工作區(qū)中添加一個2621XM路由器。首先我們在設備類型庫中選擇路由器,再添加一個2950T-24交換機和兩臺PC。接下來我們要選取合適的線型將設備連接起來。我們可以根據(jù)設備間的不同接口選擇特定的線型來連接，當然如果我們只是想快速的建立網(wǎng)絡拓撲而不考慮線型選擇時我們可以選擇自動連線。

在正常連接Router0和PC0后，我們再連接Router0和Switch0，提示出錯了。出錯的原因是Router上沒有合適的端口。默認的2621XM有三個端口，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的所以會出錯，所以我們在設備互連前要添加所需的模塊（添加模塊時注意要關(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，刪除模塊時將模塊拖回到原處即可）。模塊化的特點增強了Cisco設備的可擴展性。我們繼續(xù)完成連接。我們看到各線纜兩端有不同顏色的圓點，它們分別表示什么樣的含義呢？線覽兩端圓點的不同顏色來將有助于我們進行連通性的故障排除。

3.2網(wǎng)絡設備優(yōu)化配置與維護具體要求：

（1）按照拓撲圖連接好各種設備。（○為DCE端）

（2）分配地址情況：pc1所在的網(wǎng)絡為網(wǎng)絡一ip:192.168.1.0/28；pc2所在的網(wǎng)絡為網(wǎng)絡二ip:192.168.2.0/28；pc3所在的網(wǎng)絡為網(wǎng)絡三ip:192.168.3.0/28；路由間地址為：192.168.4.0/30；合理分配相關(guān)設備端口地址、pc地址。

（3）配置路由器交換機：在SW1和SW2中分別創(chuàng)建三個虛擬局域網(wǎng)分別為:vlan10、vlan20、vlan30；SW1和SW2之間連接23、24號端口連接，進行端口聚合。實現(xiàn)路由器(R1)實現(xiàn)VLAN間路由；PC1所在的網(wǎng)絡是vlan10、PC2所在的網(wǎng)絡是vlan20；用RIPV2路由實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的互通；路由間的串行鏈路使用PPP協(xié)議，并啟用CHAP認證。

5結(jié)語

PacketTracer網(wǎng)絡模擬器，通過虛擬軟件技術(shù)，建立一個仿真的實驗環(huán)境。利用模擬網(wǎng)絡實訓平臺進行案例教學，效果直觀，學生印象深刻。用該平臺做的路由交換實驗，提高學生的學習興趣，學習過程由被動接受知識變?yōu)橹鲃铀伎?、驗證、解決問題的過程。學生通過自己設計案例，會發(fā)現(xiàn)更多的問題和規(guī)律，從而觸類旁通，舉一反三，取得良好的學習效果。