《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新一例

周　杰

摘要：提出使用cisco模擬軟件來(lái)模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以解決高等職業(yè)院校在進(jìn)行《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，提高教學(xué)質(zhì)量，并介紹該軟件的具體操作過(guò)程。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新；模擬；cisco

我國(guó)高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍都開(kāi)設(shè)了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程，這門(mén)課的理論知識(shí)抽象性很強(qiáng)，大多數(shù)學(xué)生學(xué)起來(lái)都很吃力。為了更好地加深學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，就必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》這門(mén)課程所需要的實(shí)驗(yàn)環(huán)境不像其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程那樣容易實(shí)現(xiàn)(每個(gè)學(xué)生只需一臺(tái)PC機(jī)就可進(jìn)行操作，例如《C語(yǔ)言》)，而是需要很多硬件來(lái)支持。例如，每個(gè)學(xué)生要想順利地完成一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，除了要有PC機(jī)，至少還要有兩臺(tái)cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。但是cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格非常昂貴，一臺(tái)功能齊全的cisco交換機(jī)至少需要2萬(wàn)多元，更不用說(shuō)是功能齊全的路由器了。所以，要想讓一個(gè)班的學(xué)生同時(shí)做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校就需要使用100多萬(wàn)的資金來(lái)購(gòu)買cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這對(duì)于資金比較匱乏的高職院校來(lái)說(shuō)是非常困難的。即使購(gòu)買了這么多的cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果不能夠得到充分利用(其他專業(yè)課程都不需要)，也是對(duì)硬件資源和資金資源的浪費(fèi)。但是如果不購(gòu)買cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，學(xué)生就無(wú)法從事相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，也就沒(méi)有自己動(dòng)手的機(jī)會(huì)，就難以成為一名合格的網(wǎng)絡(luò)管理人員。這就迫使我們思考如何解決這個(gè)緊迫問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新方案

筆者在近幾年的教學(xué)中，總結(jié)出一套比較完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方案，可以讓學(xué)生在不使用cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件的情況下，也能順利完成網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，從而既節(jié)約硬件資源和資金，又充分提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。同時(shí)，學(xué)生采用這種方案完成實(shí)驗(yàn)，不必在固定的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室操作，只要自己有一臺(tái)電腦在任何時(shí)間就可獨(dú)立完成。

這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新方案就是讓學(xué)生通過(guò)使用軟件來(lái)代替cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。軟件就是Boson公司開(kāi)發(fā)的Boson Netsim 6.0，它可以模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。PC機(jī)安裝好這個(gè)軟件后，學(xué)生就可以通過(guò)操作軟件來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。首先，利用這個(gè)模擬軟件設(shè)計(jì)出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，在這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖里面可以設(shè)計(jì)有cisco路由器、cisco交換機(jī)、用戶機(jī)，它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)連接起來(lái)，先保存這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。接著，用這個(gè)模擬軟件打開(kāi)這個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，我們就可以對(duì)圖里面的路由器、交換機(jī)、終端等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置，比如，在路由器上配置常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，在交換機(jī)上劃分若干個(gè)VLAN，在終端上配置IP地址和網(wǎng)關(guān)等。所有設(shè)備都配置好以后，可以通過(guò)一些網(wǎng)絡(luò)診斷工具來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的連通性，比如Ping等。如果網(wǎng)絡(luò)暢通，則表示配置正確，實(shí)驗(yàn)取得成功。通過(guò)這樣一種方案，可以讓學(xué)生在軟件提供的模擬環(huán)境下比較熟練地掌握網(wǎng)絡(luò)中最為實(shí)用的技術(shù)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議更深層次的理解。下面將用具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明這個(gè)軟件是如何代替cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的。

實(shí)例配置

實(shí)驗(yàn)環(huán)境兩臺(tái)cisco交換機(jī)(分別命名為switch1和switch2)，四臺(tái)PC機(jī)(分別命名為PC1、PC2、PC3、PC4)，PC1和PC2分別與switch1中的1、2號(hào)端口連接，PC3和PC4分別與switch2中的1、2號(hào)端口連接，兩個(gè)交換機(jī)都通過(guò)各自的3號(hào)端口連接。要求PC1和PC3同屬于一個(gè)vlan2且能相互通信，PC2和PC4同屬于另一個(gè)vlan3且能相互通信。

通過(guò)Boson Netsim 6.0軟件畫(huà)出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D筆者先通過(guò)Boson Netsim 6.0軟件的模擬器(Boson Network Designer)畫(huà)出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，雙擊打開(kāi)Boson Network Designer模擬器，在彈出界面中可將左上角設(shè)備列表欄中相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(兩臺(tái)cisco2950交換機(jī)和四臺(tái)PC機(jī))拖入右邊的繪圖區(qū)，并進(jìn)行相應(yīng)的連接。如圖1所示，畫(huà)好該拓?fù)鋱D后要進(jìn)行保存，通過(guò)菜單欄中的“File→Save”保存并起名“實(shí)驗(yàn).top”，此時(shí)可以退出Boson Network Designer模擬器的工作界面。

通過(guò)Boson Netsim 6.0軟件配置相應(yīng)的設(shè)備接著雙擊打開(kāi)Boson Netsim 6.0軟件所提供Boson Netsim for CCNA配置視圖，通過(guò)菜單欄中的“File→Load Netmap”將先前保存的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D“實(shí)驗(yàn).top”導(dǎo)入到該配置視圖中，此時(shí)可以對(duì)具體的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置了。筆者先對(duì)交換機(jī)swich1進(jìn)行配置，單擊工具欄“eSwitchs”菜單中的switch1，在下方的配置界面進(jìn)行配置。如圖2所示，配置好交換機(jī)switch1后，接著用同樣的操作對(duì)交換機(jī)switch2進(jìn)行配置。然后在對(duì)PC機(jī)進(jìn)行設(shè)置，單擊工具欄“eStations”菜單中的pc1，在下方的配置界面進(jìn)行配置。在C：>提示符下輸入winipcfg，打開(kāi)ip地址設(shè)置對(duì)話框，寫(xiě)入相應(yīng)的ip地址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)。接著用同樣的操作對(duì)其他的PC機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。配置好所有的設(shè)備后，就可進(jìn)行測(cè)試了，在任何一臺(tái)PC機(jī)的配置界面中的C：>提示符下，通過(guò)使用ping命令，看它能否和其他PC機(jī)通訊。如果測(cè)試的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)的要求一樣，那么實(shí)驗(yàn)成功。如果測(cè)試的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)的要求不一樣，那么實(shí)驗(yàn)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在配置的過(guò)程中就出現(xiàn)了問(wèn)題，我們就要找出問(wèn)題加以解決。

總結(jié)

通過(guò)上面的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例可以說(shuō)明，用Boson Netsim 6.0軟件模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境是完全可行的，該軟件中虛擬的交換機(jī)和路由器完全可以像真實(shí)的物理設(shè)備一樣使用，絕大部分交換機(jī)和路由器的配置命令都可在該軟件中使用。但是，通過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，筆者發(fā)現(xiàn)，在用該軟件來(lái)模擬復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些小問(wèn)題，這可能由于該軟件在設(shè)計(jì)上存在一些缺陷。需等待Boson公司開(kāi)發(fā)新的軟件來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題；但最好的辦法是學(xué)校購(gòu)買一組cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(大概5個(gè)，不會(huì)造成設(shè)備和資金浪費(fèi))，當(dāng)學(xué)生通過(guò)模擬軟件做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以讓學(xué)生用同樣的操作方法在真實(shí)的cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)用，觀察到底是學(xué)生的操作問(wèn)題還是該軟件的問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：

周杰(1979—)，男，安徽巢湖人，碩士，安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院助理講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和應(yīng)用研究。

(本文責(zé)任編輯：尚傳梅)