淺談無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)中Packer Tracer軟件的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了Packer Tracer 6.0建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境來(lái)開(kāi)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)。并借助Packer Tracer軟件實(shí)現(xiàn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，論述了組建無(wú)線局域網(wǎng)相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的配置進(jìn)行介紹，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用理論和概念的認(rèn)識(shí)與理解，從而全面撐握無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；一體化教學(xué)；Packer Tracer

中圖分類號(hào)：TN92-4

隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的不斷推廣，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的一門(mén)非常重要的專業(yè)課程，其教學(xué)內(nèi)容非常廣泛，而且理論性非常強(qiáng)。如何把無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論教學(xué)的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)有趣的“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)加深學(xué)生對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論的理解，從而促使學(xué)生全面掌握無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；而當(dāng)前由于實(shí)驗(yàn)室條件的限制，在缺乏無(wú)線網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的條件下，如何開(kāi)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)是非常值得研究的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)多年在教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐和探索，可利用Packer Tracer 6.0建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境來(lái)開(kāi)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以較好地實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)，使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率大幅提高，同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)成本，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生組建、使用和管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的能力[1]，從而全面撐握無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)。

1 Packer Tracer軟件簡(jiǎn)介

Packer Tracer軟件有多個(gè)版本，Packer Trace 6.0版本是思科公司針對(duì)思科認(rèn)證而開(kāi)發(fā)的一個(gè)全新的輔助學(xué)習(xí)軟件，為設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境[2]，可以在不同的操作系統(tǒng)下使用，零配置，具有可視化、可交互的用戶圖形界面，能夠完整提供組建無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備，主要有無(wú)線路由器、無(wú)線AP和無(wú)線網(wǎng)卡等。可在交互式的用戶圖形界面中通過(guò)“畫(huà)圖”方法來(lái)建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，在實(shí)時(shí)模式下，可以查看網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，了解網(wǎng)絡(luò)各協(xié)議數(shù)據(jù)包的傳輸過(guò)程，實(shí)驗(yàn)過(guò)程直觀、靈活和方便，學(xué)生更加容易接受和理解。

Packer Tracer 6.0軟件提供了兩個(gè)工作區(qū)，一個(gè)是邏輯工作區(qū)（logical）另一個(gè)是物理工作區(qū)（physical）；并提供2種工作模式：實(shí)時(shí)模式（real-time）與仿真模擬模式（simulation）。

Packer Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器6.0版本中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)備主要有：PT-HOST-NM-1W-A無(wú)線網(wǎng)卡模塊，Linksys-WMP300N無(wú)線網(wǎng)卡模塊，PT-HOST-NM-1W無(wú)線網(wǎng)卡模塊。另外還有AccessPoint-PT、AccessPoint-PT-A、AccessPoint-PT-N三類無(wú)線AP和Linksys-WRT300N無(wú)線路由器等。其中PT-HOST-NM-1W、Linksys-WMP300N可以訪問(wèn)AccessPoint-PT和AccessPoint-PT-N無(wú)線AP，不能訪問(wèn)AccessPoint-PT-A無(wú)線AP；PT-HOST-NM-1W-A可以訪問(wèn)AccessPoint-PT-A無(wú)線AP，不能訪問(wèn)AccessPoint-PT和AccessPoint-PT-N無(wú)線AP。

Packer Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器6.0版本提供無(wú)線AP和無(wú)線路由器的內(nèi)網(wǎng)標(biāo)志（標(biāo)識(shí)）SSID，并提供相關(guān)的安全保障機(jī)制，提供了WEP、WPA-PSK和WPA2-PSK等加密協(xié)議。

2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)主要內(nèi)容與要求

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容比較多，而且理論性強(qiáng)，主要內(nèi)容有：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議、無(wú)線通信基礎(chǔ)、WLAN（無(wú)線局域網(wǎng)）、WPAN（無(wú)線個(gè)域網(wǎng)）、WMAN（無(wú)線城域網(wǎng)）等相關(guān)知識(shí)。這就要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)課程的理論內(nèi)容為基礎(chǔ)，從中提取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行實(shí)際討論[3-4]。

為了較好地實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的無(wú)線設(shè)備的配置方法應(yīng)先進(jìn)行講解，在實(shí)驗(yàn)時(shí)可演示無(wú)線AP、無(wú)線路由器、無(wú)線網(wǎng)卡等設(shè)備的配置方法、組建、使用和管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：搭建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式、自組織結(jié)構(gòu)（ad-hoc）模式等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；模擬無(wú)線AP或無(wú)線路由器接入因特網(wǎng)；無(wú)線AP、無(wú)線路由器、無(wú)線網(wǎng)卡的基本配置以及安全加密方面的配置[5]。實(shí)時(shí)模擬協(xié)議數(shù)據(jù)包的傳輸過(guò)程及分析數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)。

3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)內(nèi)容在Packer Tracer軟件中的摸擬實(shí)現(xiàn)

Packer Tracer網(wǎng)絡(luò)模擬器6.0版本能夠完整提供組建無(wú)線局域網(wǎng)的相送設(shè)備，主要有無(wú)線路由器、無(wú)線AP和無(wú)線網(wǎng)卡等，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)，配置SSID標(biāo)志及其加密認(rèn)證、實(shí)時(shí)模擬協(xié)議數(shù)據(jù)包的傳輸過(guò)程等。實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D如圖1所示，由于在BSS1區(qū)域中計(jì)算機(jī)終端是隨機(jī)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，需要在路由器R0（2611XM）上設(shè)置DHCP和DNS協(xié)議來(lái)動(dòng)態(tài)分配IP地址，而在BSS2區(qū)域中無(wú)線路由器W_R0（Linksys-WRT300N）可為計(jì)算機(jī)終端提供DHCP服務(wù)，其具體的IP地址配置如表1所示。

BSS1中的計(jì)算機(jī)終端配置：首先安裝無(wú)線網(wǎng)卡，打開(kāi)PC0的配置屬性頁(yè)中的wrieless0設(shè)置項(xiàng)，外分別設(shè)置SSID為ap1、認(rèn)證方式為WPA2—PSK、IP地址為自動(dòng)獲取。同理，可安裝和配置PC1、PC2、PC3。

無(wú)線接入點(diǎn)AP1的配置：設(shè)置SSID為ap1、通道為6、認(rèn)證方式為WPA2—PSK。

路由器R0配置步驟如下：

設(shè)置無(wú)線路由器W_R0：打開(kāi)W_R0的圖形用戶界面，設(shè)置Internet口IP地址為10.100.3.2子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為10.100.3.1 DNS為10.100.3.1；開(kāi)啟局域網(wǎng)DHCP服務(wù)功能并設(shè)置地址范圍為192.168.1.100-192.168.1.149；打開(kāi)W_R0的配置屬性頁(yè)，選擇無(wú)線配置分別設(shè)置：SSID為OK、通道為6、認(rèn)證方式為WPA2—PSK。

測(cè)試和分析過(guò)程：在PC0的”桌面”（desktop）屬性頁(yè)，打開(kāi)“命令提示符”，輸入ping 192.168.1.100命令來(lái)驗(yàn)證PC0和PC2的連通性。同理可在PC3上ping 10.100.1.4來(lái)驗(yàn)證PC3和PC1的連通性。

在路由器R0的特權(quán)模式下輸入show ip nat translations來(lái)顯示網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息。

在Packer Tracer6.0網(wǎng)絡(luò)模擬器中創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜的PDU數(shù)據(jù)包，PDU數(shù)據(jù)包在PC0上發(fā)出，目標(biāo)主機(jī)是PC3，在R0上捕獲PDU數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，具體信息見(jiàn)圖2和圖3。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)把Packer Tracer6.0網(wǎng)絡(luò)模擬器軟件引入到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中來(lái)，模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，開(kāi)展了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)課程的 “教、學(xué)、做”一體化教學(xué)。仿真實(shí)現(xiàn)了Infrastructure結(jié)構(gòu)模式 、Ad-hoc 結(jié)構(gòu)模式等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，分析了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，一方面解決了因缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備而無(wú)法滿足實(shí)踐教學(xué)的問(wèn)題；另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生組建、使用和管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的能力，從而全面撐握無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：歐衛(wèi)紅（1976-），男，教師，高級(jí)工程師，擅長(zhǎng)局域網(wǎng)組建技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)也有研究。

作者單位：廣州科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510450