基于PacketTracer的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建”虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的研究與探討

摘要：本文通過(guò)對(duì)目前比較流行的二種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模擬器進(jìn)行了比較研究，探討了這二種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器的應(yīng)用范圍及適合的對(duì)象，并通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用，提出了選擇用其中一種PacketTracer模擬器作為構(gòu)建“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建”虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞：虛擬軟件；網(wǎng)絡(luò)組建實(shí)驗(yàn)；PacketTracer；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 20-0000-02

1 前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有很大的發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也同時(shí)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各行各業(yè)各個(gè)部門一般有架設(shè)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也越來(lái)越高檔，其設(shè)備配置也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理人員的要求也越來(lái)越高，這樣就要求我們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)設(shè)備要有熟練的操作，只有將通信配置好了，才能夠使其發(fā)揮最大的功效，使網(wǎng)絡(luò)通信更別通暢，因此目前各高職高專院校普遍都開(kāi)辦有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)班，用于培養(yǎng)當(dāng)今社會(huì)急需的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)人員，對(duì)于該專業(yè)的一門核心應(yīng)用課程“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建與維護(hù)”需要有大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地用于完成該課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）實(shí)訓(xùn)任務(wù)。但由于各院校在資金上的限制，無(wú)法投入大量的資金來(lái)建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。因此，使得該課程的教師在這門課程的教學(xué)方式和方法上顯得有點(diǎn)捉襟見(jiàn)肘。對(duì)此，我們?cè)诂F(xiàn)有的普通計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中，通過(guò)在PC機(jī)上安裝當(dāng)前幾種比較流行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件（模擬器），來(lái)構(gòu)建虛擬“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建”實(shí)驗(yàn)室，下面從幾個(gè)方面來(lái)談?wù)勗趺礃佑镁W(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件去構(gòu)建一個(gè)虛擬“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建實(shí)驗(yàn)室”。

2 虛擬實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)

虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、仿真、多媒體技術(shù)，創(chuàng)建出一個(gè)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室功能相似的、可視化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，其中每一個(gè)可視化的物體代表一種實(shí)驗(yàn)對(duì)象，可供學(xué)生觀察、操縱或通過(guò)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊以及拖拽等操作，使學(xué)生能夠獲得實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)或有所發(fā)現(xiàn)，滿足學(xué)生隨時(shí)隨地的實(shí)驗(yàn)要求。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是近幾年來(lái)信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，能讓用戶在人工合成的環(huán)境里獲得角色的體驗(yàn)。而對(duì)于“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建與維護(hù)”課程中所要求的有關(guān)通信設(shè)備配置方面的實(shí)驗(yàn)也可以在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下完成，通過(guò)在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的對(duì)虛擬通信設(shè)備的操作，可以使學(xué)生反復(fù)練習(xí)，而不至于損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的管理工作量也有所減少。而虛擬實(shí)驗(yàn)室有著如下一些優(yōu)勢(shì)和不足。

2.1 優(yōu)勢(shì)與特征

（1）構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室有投入小、回報(bào)大和建設(shè)容易的特點(diǎn)。

（2）可以免去一些復(fù)雜的線路連接，不會(huì)因此造成通信設(shè)備的損壞和損失。

（3）便于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備管理和設(shè)備的維護(hù)。。

（4）學(xué)生還可以將實(shí)驗(yàn)課堂上的實(shí)驗(yàn)帶回寢室去完成。

2.2 缺點(diǎn)與不足

（1）由于是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件是在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，因此真實(shí)性、直觀性比較差。

（2）雖然有些模擬軟件經(jīng)過(guò)漢化，但還是有些地方?jīng)]有漢化，這對(duì)于高職高專的學(xué)生來(lái)說(shuō)，還是有點(diǎn)難度的，因?yàn)橛行I(yè)英語(yǔ)學(xué)生還沒(méi)有學(xué)。

（3）有些模擬軟件在可視化程度上還是不夠完善。

3 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇

目前能夠滿足“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建與維護(hù)”課程中有關(guān)通信設(shè)備配置方面的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有二種，一種是BosonNetSim，它是ITExamPrep-com推薦的路由器模擬軟件，可以模擬路由器和部分交換機(jī)。另一種是PacketTracer，它是是由Cisco公司發(fā)布的一個(gè)輔助學(xué)習(xí)CCNA中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)工具。

與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相比，使用BosonNetSim省去了制作網(wǎng)線連接設(shè)備，頻繁變換CONSOLE線，不停地往返于設(shè)備之間的環(huán)節(jié)。同時(shí)，BosonNetSim的命令也和最新的Cisco的IOS保持一致。最新的BosonNetSim版中包含了Cisco公司CCNA、CCNP中所涵蓋的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)該模擬器對(duì)于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)文檔，另外該模擬器還具有由用戶來(lái)自定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，同時(shí)還配套有實(shí)驗(yàn)用的PDF文檔，是一款用于學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的配置和Cisco公司CCAN、CCNP課程中所要求實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比較好的模擬器。但該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件由于不能對(duì)PC進(jìn)行配置，終端使用不夠靈活，再一個(gè)就是該模擬器上的通信設(shè)備的配置界面也不太友好，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，那些個(gè)難背的配置命令很難記住。因此，該款網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件不太適合初學(xué)者使用，而比較適合有了一定的操作基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者使用。

對(duì)于PacketTracer，它是為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，還能通過(guò)圖形界面對(duì)一些基本配置進(jìn)行操作。另外，該虛擬平臺(tái)還提供一種模擬模式，它提供了數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過(guò)程和傳輸路徑以及數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)，從而能得以觀察網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，為進(jìn)一步理解網(wǎng)絡(luò)工作原理提供了一個(gè)很好的察看平臺(tái)。該軟件還可以學(xué)習(xí)IOS的配置、以此來(lái)鍛煉網(wǎng)絡(luò)故障排查的能力。PacketTracer同時(shí)附帶了4個(gè)學(xué)期的多個(gè)已經(jīng)建立好的演示環(huán)境、任務(wù)挑戰(zhàn)等附屬工具。

通過(guò)以上比較，和在教學(xué)實(shí)踐中的具體應(yīng)用，本人認(rèn)為對(duì)于高職高專的學(xué)生來(lái)說(shuō)，使用PacketTracer是比較合適的，它操作簡(jiǎn)單，界面友好，通用性強(qiáng)，有多種設(shè)備可供選擇，同時(shí)PacketTracer5.5還有相應(yīng)的漢化版，這樣為英文基本不好的同學(xué)也提供了一個(gè)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的平臺(tái)。

4 平臺(tái)軟硬件的選擇

4.1 軟件平臺(tái)的選擇

WindowsXP＼、Windows2000操作系統(tǒng)，UNIX操作系統(tǒng)。

4.2 硬件平臺(tái)的選擇

（1）CPU奔騰四代以上。

（2）內(nèi)存1GB（推薦2GB以上）。

（3）硬盤200GB以上。

（4）顯卡獨(dú)立顯卡。

（5）顯示器SVGA彩色顯示器，分辨率在800*600以上。

5 總結(jié)

通過(guò)運(yùn)用PacketTracer網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件來(lái)構(gòu)建虛擬“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建”實(shí)驗(yàn)室，在本校的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建與維護(hù)”課程上的進(jìn)行了一會(huì)段時(shí)間的實(shí)踐，受到廣大授課教師和學(xué)生的一致好評(píng)，達(dá)到的構(gòu)建時(shí)的預(yù)期效果。另外，雖然用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模擬軟件能達(dá)到并完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和目的，但畢竟是虛擬的設(shè)備和虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，缺乏真實(shí)性真實(shí)感，有時(shí)學(xué)生一時(shí)無(wú)法理解，如果再在實(shí)驗(yàn)室中少量的配置一些適當(dāng)?shù)恼鎸?shí)設(shè)備作為真實(shí)環(huán)境的操作，這樣就能夠更加充實(shí)和完善了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”的功能和作用，為培養(yǎng)出更好更優(yōu)秀的有用的社會(huì)所需的人才發(fā)揮更大的作用，使“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”發(fā)揮出更好的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭洪濤.虛實(shí)結(jié)合實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建與管理課程實(shí)驗(yàn)[J].武漢商業(yè)服務(wù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，1.

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[作者簡(jiǎn)介]鄭洪濤（1962-），男，武漢商業(yè)服務(wù)學(xué)院信息工程系教師，長(zhǎng)期從事網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)工作，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)有比較深入的研究。