基于仿真模擬軟件的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究

陸玉陽　于本成

摘要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，要求學(xué)校提供完善的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備的不斷更新，學(xué)校的教學(xué)條件往往達(dá)不到最新要求，為培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識和技能，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，在設(shè)備欠缺的情況下，教學(xué)中應(yīng)用仿真模擬軟件來輔助教學(xué)，從而為學(xué)生提供較全面的實(shí)踐環(huán)境。該文以思科網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為例，在實(shí)驗(yàn)室中安裝仿真模擬軟件Packet Tracer，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)的順利開展。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)踐教學(xué)；Packet Tracer

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044（2012）30-7316-03

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)涉及課程較多，要求不一，但總的目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識和專業(yè)技能。對于高職院校來說，培養(yǎng)的是社會(huì)需要的專門型人才，因此對于學(xué)生的動(dòng)手能力要求更為嚴(yán)格。為保證培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)校針對網(wǎng)絡(luò)方面的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度要加大。由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類較多，設(shè)備商較多，因此在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時(shí)要充分考慮。通過實(shí)踐教學(xué)，能夠讓學(xué)生更容易掌握所學(xué)知識，通過實(shí)踐操作，加深知識的消化，提高動(dòng)手能力。然而，由于多種原因，各個(gè)學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面都不能達(dá)到理想要求，導(dǎo)致相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐實(shí)踐課程不能完全開展。原因有：（1）實(shí)驗(yàn)室場地小及實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不足。以思科網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為例，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)包括計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)（二層與三層）、防火墻等設(shè)備，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格相對較高，而且更新?lián)Q代很快，導(dǎo)致學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室硬件條件都不達(dá)標(biāo)。（2）網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)踐課程較多，實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備在頻繁的使用中損耗很大，實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)行成本較大。（3） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在操作時(shí)如果沒人指導(dǎo)，操作起來比較麻煩而且耗時(shí)，因此教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的工作量大，實(shí)驗(yàn)過程比較復(fù)雜，教師實(shí)驗(yàn)課上指導(dǎo)效果不理想。（4） 開放網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室可以為學(xué)生提供鍛煉機(jī)會(huì)，但由于設(shè)備貴重，學(xué)生在操作時(shí)需要有專人監(jiān)管，安排起來比較困難?；谏鲜鲈?，為保障網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)的順利開展，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)時(shí)安裝思科模擬器Packet Tracer（版本以最新為佳。另外市面上路由與交換方面的模擬器較多，可根據(jù)需要自行選擇，本文以思科網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為例，故選擇思科專門模擬器Packet Tracer），通過在教學(xué)中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模擬器來搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)，來彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)條件的不足。

1 思科模擬器Packet Tracer簡介

Packet Tracer 是由美國思科公司發(fā)布的一個(gè)路由與交換學(xué)習(xí)工具，可以為設(shè)計(jì)、配置、測試網(wǎng)絡(luò)故障等操作提供網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。學(xué)生可在軟件界面上直接通過拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，軟件中可直接加載相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，等同于真實(shí)設(shè)備操作；同時(shí)可提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。

將Packet Tracer軟件用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)之中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和目的，學(xué)生可以在仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境中自由選擇所需要的路由器、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)和各種線纜等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，然后對設(shè)備進(jìn)行配置，完成后進(jìn)行性能模擬測試。重要的是學(xué)生可以很方便地重復(fù)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，從而達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

Packet Tracer目前網(wǎng)絡(luò)上提供的流行版本是Packet Tracer5.3.3，隨著版本的不斷升級，各版本的功能也在不斷增強(qiáng)，可模擬的設(shè)備也在增加，基本上能夠滿足教學(xué)需要。

2 基于Packet Tracer搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

下面以“VLAN間通信”實(shí)驗(yàn)為例，介紹Packet Tracer的具體操作。

2.1 實(shí)驗(yàn)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

詳見如圖1拓?fù)鋱D，各端口及設(shè)備名稱如圖1所示，完成下面配置要求：

配置要求：PC4、PC5、PC7屬于VLAN2，PC6、PC8、PC9在同一VLAN3中，VLAN2的網(wǎng)段地址為192.168.50.0/24，網(wǎng)關(guān)地址為：192.168.50.1，VLAN3的網(wǎng)段是192.168.60.0/24，網(wǎng)關(guān)地址為：192.168.60.1，各網(wǎng)段內(nèi)主機(jī)均采用靜態(tài)IP地址分配方式。PC4、PC5和PC7的IP地址為：192.168.50.2、192.168.50.3、192.168.50.4；PC6、PC8、PC8的IP地址為：192.168.60.2、192.168.60.3、192.168.50.4，然后PING網(wǎng)段內(nèi)的主機(jī)和其他網(wǎng)段的主機(jī)，以檢查能否實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)和網(wǎng)段間的相互通信。

2.2 配置步驟

1）通過Packet Tracer實(shí)現(xiàn)拓?fù)鋱D的制作與連接（過程省略，主要是拖曳和線纜連接操作）。

2）配置SW3560交換機(jī)：

最后通過ping命令進(jìn)行VLAN之間連通性的測試。結(jié)果PC4、PC5與PC7之間能相互ping通，PC6、PC8與PC9之間也能相互ping通，其它不能通信，如果要實(shí)現(xiàn)VLAN2、VLAN3相互通信，必須啟用路由協(xié)議。本實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備是交換機(jī)，如果實(shí)驗(yàn)室沒有三層交換機(jī)，完成可以通過模擬器完成交換機(jī)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

本文僅僅給了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來說明思科模擬器Packet Tracer的應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用過程中，Packet Tracer可以滿足絕大多數(shù)的路由與交換方面的模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過軟件的不斷升級，相關(guān)最新設(shè)備的不斷加入，思科模擬器完成能夠勝任網(wǎng)絡(luò)方面的實(shí)踐教學(xué)需要。該模擬器操作簡單，實(shí)驗(yàn)效果逼真，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果良好。通過本文可以看出，在有限的教學(xué)條件中嘗試仿真模擬軟件，既能降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資成本，又能提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率，能夠更好地將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來。

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