論packettracer在計算機網絡實驗教學中的應用研究

摘要：

計算機網絡是一門理論與實踐并重的學科，一直以來，高校計算機網絡教學中，普遍存在重理論輕實踐的問題。主要原因有，實踐平臺搭建困難、硬件設備上投資及維護金費不足、設備接口配置及布線過于復雜等。為了提高計算機網絡實踐教學實施的便捷性、結果評估的簡易性，將思科公司的PacketTracer軟件作為實踐環(huán)節(jié)教學平臺，該軟件避免了在硬件上開展實驗的諸多問題。高校教師利用該軟件，在不具備硬件條件的普通機房，即可快速組織學生開展諸如交換機劃分VLAN、第三層交換機實現VLAN間通信、路由器RIP協議配置等課程核心實驗，并可當堂獲取實驗結果數據，方便老師進行考核評估，經濟便捷，高效實用。

關鍵詞：

PacketTracer;計算機網絡實踐教學;VLAN間通信

中圖分類號：

G434;TP393-4

文獻標識碼：

A

文章編號：

1672-9129（2020）15-0029-01

1引言

計算機網絡課程實踐教學環(huán)節(jié)的目標，是讓學生掌握組建網絡、網絡連接、規(guī)劃配置等實踐知識。要掌握以上知識，需要進行大量實驗操作，比如：常用網絡設備的工作機制和配置方法、會創(chuàng)建虛擬局域網及實現不同VLAN間通信、會組建局域網及實現局域網內和不同局域網間的通信等。按傳統的教學方式，這些實驗必須在耗資巨大、配置齊全且設備均調試正常的專用網絡實驗室開展，且由于硬件平臺布線維護成本高、高頻使用導致設備老化快、設備故障的偶然性因素難以控制等因素影響，傳統的計算機網絡實踐教學過程不易管理、結果不易評估，教學效果往往不太理想。

因此，本文將PacketTracer軟件引入實踐課堂，節(jié)約成本的同時，讓網絡實驗的開展突破了硬件平臺的制約，不存在因設備接口接觸不良、物理性損壞或連接線路老化等諸多問題，老師不再疲于解決各種設備異常問題從而更好的指導實驗原理及步驟本身，學生也可輕松上手、獨立完成課堂任務。文中會以一個具體的實驗說明該軟件在實踐教學中的應用。

2實驗內容簡介

本實驗內容是“利用第三層交換機實現VLAN間通信”，該實驗的前導實驗是“利用以太網交換機劃分VLAN”。學生們已經學習到如何創(chuàng)建虛擬局域網及構建虛擬局域網的作用，即相同VLAN下主機可以通信而不同VLAN下主機不能通信。而本實驗是利用第三層交換機，即具備一定路由能力工作在網絡層的交換機，實現跨VLAN的通信。

本實驗需要的設備有Switch_2960兩臺、Switch_35601臺、PC4臺、直通線若干。首先，在PacketTracer平臺下，將需要的設備以鼠標拖拽的方式添加到編輯區(qū)域，再選擇直通線連接各設備，拓撲結構如圖1所示。

3主要命令及實驗步驟

本實驗中用到的主要命令如下：（1）創(chuàng)建vlan2：vlan2（2）將fa0/2端口添加到vlan2中：intf0/2和switchaccessvlan2（3）將fa0/1端口設置為trunk模式：switchmodetrunk（4）將三層交換機與二層交換機連接的端口封裝802.1q協議：switchtrunkencapsulationdot1q（5）三層交換機上配置虛接口IP地址：intvlan2和ipaddress192.168.100.1255.255.255.0。

本實驗的操作步驟如下：（1）將pc0和pc2的IP地址分別設置為192.168.100.2、192.168.100.3，子網掩碼均為255.255.255.0，默認網關均為192.168.100.1（其所在vlan對應虛接口的IP地址）;將pc1和pc3的IP地址分別設置為192.168.200.2和192.168.200.3，子網掩碼均為255.255.255.0，默認網關均為192.168.200.1。（2）在二層交換機上創(chuàng)建VLAN2和VLAN3，將fa0/2和fa0/3端口分別添加到VLAN2和VLAN3中，并將二層交換機與三層交換機相連的端口fa0/1設置為trunk模式。（3）在三層交換機switch0上，將其與兩臺二層交換機相連的端口fa0/1和fa0/2均封裝802.1Q協議，并定義兩個端口為tagVLAN模式。（4）此時，pc0pingpc1，結果是timeout，即vlan2和vlan3下的主機暫時還不能通信。接著，在switch0上創(chuàng)建VLAN2和VLAN3的虛接口并配置虛接口的IP地址。

最后，在switch0上使用iprouting命令開啟三層交換機的路由功能，然后用pc0pingpc1，結果是reply。經驗證，利用三層交換機的路由功能，vlan2和vlan3下的主機可以相互通信。

4小結

經多次教學實踐效果證明，ciscopackettracer平臺提供了良好的網絡模擬實驗環(huán)境，極大提高了實驗操作的便捷性和靈活性，解決了某些高校長期以來因受限于硬件環(huán)境而無法開展實踐教學的問題。學生通過對各類網絡設備的配置及各類組網操作，熟練掌握了常用命令，提升了組建、維護及管理計算機網絡的技能，同時也更好的幫助理論知識的鞏固吸收，讓真正實現培養(yǎng)“懂理論、會操作、有技術”的工程師型人才的目標成為可能。

參考文獻：

[1]徐佩鋒，趙中營.用PacketTracer模擬軟件改進高職計算機網絡實驗教學[J].計算機教育，2008（18）

[2]彭明，馬金忠.仿真技術在網絡模擬中的實現方式[J].信息技術，2008（06）

[3]袁華，張凌.IPv6基礎實驗教學的探索[J].計算機工程與科學，2014，36（S2）

作者簡介：賈晶（1982-11-2），女，漢族，湖北武漢人，碩士學歷，武漢文理學院，講師，研究方向：網絡數據庫。