《計算機網絡》實驗教學創新一例

周　杰

摘要：提出使用cisco模擬軟件來模擬真實的網絡實驗環境，以解決高等職業院校在進行《計算機網絡》實驗教學時出現的問題，提高教學質量，并介紹該軟件的具體操作過程。

關鍵詞：計算機網絡；實驗教學；創新；模擬；cisco

我國高職院校計算機專業普遍都開設了《計算機網絡》課程，這門課的理論知識抽象性很強，大多數學生學起來都很吃力。為了更好地加深學生對網絡理論知識的學習，就必須進行實驗，但《計算機網絡》這門課程所需要的實驗環境不像其他計算機專業課程那樣容易實現(每個學生只需一臺PC機就可進行操作，例如《C語言》)，而是需要很多硬件來支持。例如，每個學生要想順利地完成一個簡單的網絡實驗，除了要有PC機，至少還要有兩臺cisco網絡設備。但是cisco網絡設備價格非常昂貴，一臺功能齊全的cisco交換機至少需要2萬多元，更不用說是功能齊全的路由器了。所以，要想讓一個班的學生同時做網絡實驗，學校就需要使用100多萬的資金來購買cisco網絡設備。這對于資金比較匱乏的高職院校來說是非常困難的。即使購買了這么多的cisco網絡設備，如果不能夠得到充分利用(其他專業課程都不需要)，也是對硬件資源和資金資源的浪費。但是如果不購買cisco網絡設備，學生就無法從事相應的網絡實驗，也就沒有自己動手的機會，就難以成為一名合格的網絡管理人員。這就迫使我們思考如何解決這個緊迫問題。

計算機網絡實驗教學的創新方案

筆者在近幾年的教學中，總結出一套比較完整的實驗教學創新方案，可以讓學生在不使用cisco網絡設備硬件的情況下，也能順利完成網絡實驗，從而既節約硬件資源和資金，又充分提高學生的實踐動手能力。同時，學生采用這種方案完成實驗，不必在固定的時間到實驗室操作，只要自己有一臺電腦在任何時間就可獨立完成。

這個計算機網絡實驗教學的創新方案就是讓學生通過使用軟件來代替cisco網絡設備硬件進行網絡實驗。軟件就是Boson公司開發的Boson Netsim 6.0，它可以模擬網絡實驗環境。PC機安裝好這個軟件后，學生就可以通過操作軟件來完成實驗。首先，利用這個模擬軟件設計出一個網絡拓撲結構圖，在這個拓撲結構圖里面可以設計有cisco路由器、cisco交換機、用戶機，它們通過網絡傳輸介質連接起來，先保存這個拓撲結構圖。接著，用這個模擬軟件打開這個拓撲結構圖，我們就可以對圖里面的路由器、交換機、終端等網絡設備進行配置，比如，在路由器上配置常見的網絡路由協議，在交換機上劃分若干個VLAN，在終端上配置IP地址和網關等。所有設備都配置好以后，可以通過一些網絡診斷工具來測試網絡的連通性，比如Ping等。如果網絡暢通，則表示配置正確，實驗取得成功。通過這樣一種方案，可以讓學生在軟件提供的模擬環境下比較熟練地掌握網絡中最為實用的技術，提高學生的實踐動手能力，且通過實驗達到對網絡原理和網絡協議更深層次的理解。下面將用具體的實例來說明這個軟件是如何代替cisco網絡設備來進行網絡實驗的。

實例配置

實驗環境兩臺cisco交換機(分別命名為switch1和switch2)，四臺PC機(分別命名為PC1、PC2、PC3、PC4)，PC1和PC2分別與switch1中的1、2號端口連接，PC3和PC4分別與switch2中的1、2號端口連接，兩個交換機都通過各自的3號端口連接。要求PC1和PC3同屬于一個vlan2且能相互通信，PC2和PC4同屬于另一個vlan3且能相互通信。

通過Boson Netsim 6.0軟件畫出網絡拓撲圖筆者先通過Boson Netsim 6.0軟件的模擬器(Boson Network Designer)畫出網絡拓撲圖，雙擊打開Boson Network Designer模擬器，在彈出界面中可將左上角設備列表欄中相應的網絡設備(兩臺cisco2950交換機和四臺PC機)拖入右邊的繪圖區，并進行相應的連接。如圖1所示，畫好該拓撲圖后要進行保存，通過菜單欄中的“File→Save”保存并起名“實驗.top”，此時可以退出Boson Network Designer模擬器的工作界面。

通過Boson Netsim 6.0軟件配置相應的設備接著雙擊打開Boson Netsim 6.0軟件所提供Boson Netsim for CCNA配置視圖，通過菜單欄中的“File→Load Netmap”將先前保存的網絡拓撲圖“實驗.top”導入到該配置視圖中，此時可以對具體的設備進行相應的配置了。筆者先對交換機swich1進行配置，單擊工具欄“eSwitchs”菜單中的switch1，在下方的配置界面進行配置。如圖2所示，配置好交換機switch1后，接著用同樣的操作對交換機switch2進行配置。然后在對PC機進行設置，單擊工具欄“eStations”菜單中的pc1，在下方的配置界面進行配置。在C：>提示符下輸入winipcfg，打開ip地址設置對話框，寫入相應的ip地址、子網掩碼及網關。接著用同樣的操作對其他的PC機進行相應的設置。配置好所有的設備后，就可進行測試了，在任何一臺PC機的配置界面中的C：>提示符下，通過使用ping命令，看它能否和其他PC機通訊。如果測試的結果和實驗的要求一樣，那么實驗成功。如果測試的結果和實驗的要求不一樣，那么實驗中的網絡設備在配置的過程中就出現了問題，我們就要找出問題加以解決。

總結

通過上面的網絡實例可以說明，用Boson Netsim 6.0軟件模擬網絡實驗環境是完全可行的，該軟件中虛擬的交換機和路由器完全可以像真實的物理設備一樣使用，絕大部分交換機和路由器的配置命令都可在該軟件中使用。但是，通過多年的實驗教學研究，筆者發現，在用該軟件來模擬復雜的網絡實驗環境時，會出現一些小問題，這可能由于該軟件在設計上存在一些缺陷。需等待Boson公司開發新的軟件來解決這個問題；但最好的辦法是學校購買一組cisco網絡設備(大概5個，不會造成設備和資金浪費)，當學生通過模擬軟件做網絡實驗出現問題時，可以讓學生用同樣的操作方法在真實的cisco網絡設備運用，觀察到底是學生的操作問題還是該軟件的問題。

參考文獻：

[1]錢德沛.計算機網絡實驗教程[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]Louis R.Ross.Cisco Catalyst局域網交換技術[M].瀟湘工作室，譯.北京：機械工業出版社，2000.

[3]李俊娥.計算機網絡基礎實驗教程[M].武漢：武漢大學出版社，2007.

[4]石碩.交換機/路由器及其配置[M].北京：電子工業出版社，2007.

作者簡介：

周杰(1979—)，男，安徽巢湖人，碩士，安徽電子信息職業技術學院助理講師，研究方向為計算機網絡教學和應用研究。

(本文責任編輯：尚傳梅)