基于PacketTrace模擬軟件的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究與分析

侯家振

摘要： 本文闡述了高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)現(xiàn)狀，且引入PacketTracer模擬軟件，并使用PacketTracer模擬軟件進(jìn)行telnet配置仿真實驗，介紹了其對理論和實驗教學(xué)的良好效果。

關(guān)鍵詞： 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué) PacketTracerTelnet

一、高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛，社會對高、精、尖的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求也日益增加。高等教育的首要任務(wù)就是培養(yǎng)社會需求的專業(yè)人才，這無疑對網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)提出了要求。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是理論與實踐緊密聯(lián)系的一門課程，在教學(xué)過程中不僅要讓學(xué)生掌握理論知識，而且要把理論和實踐結(jié)合起來，通過實驗培養(yǎng)學(xué)生動手能力和運用網(wǎng)絡(luò)知識解決實際問題的能力。目前，與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的軟件方向的實驗，多數(shù)學(xué)校基本能開設(shè)，但硬件方面的實驗，各高校均不同程度地存在學(xué)生只能做一些簡單實驗；不能完成實用性較強(qiáng)的綜合性、設(shè)計性實驗的問題。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的根本原因如下。

1.建一個網(wǎng)絡(luò)實驗室投入大且網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品更新快，很快就會被淘汰。即便建立了實驗室，設(shè)備數(shù)量、種類有限，開設(shè)實驗項目的類型不多，滿足不了綜合性、研究性項目的開設(shè)，學(xué)生不能同時進(jìn)行操作，須分批做實驗，時間花費高。

2.實驗課時不足。實驗教學(xué)一直是高校《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。實驗課時一般只有10－16課時，受課時的約束，只能夠開設(shè)簡單的、驗證性的實驗。當(dāng)學(xué)生離開實驗室后無法進(jìn)行擴(kuò)展實驗，鞏固實驗內(nèi)容。學(xué)生沒有時間完成整個實驗過程，實驗教學(xué)達(dá)不到應(yīng)有的作用和效果。然而許多高校存在著重理論輕實踐的問題，導(dǎo)致學(xué)生只懂理論，不會實踐，無法適應(yīng)社會對應(yīng)用型人才的需求。因此如何培養(yǎng)出滿足社會需求，跟得上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的合格人才是各高校亟待解決的問題。

近年來，Cisco公司研發(fā)出模擬軟件作為輔助教學(xué)的方法收效甚好，結(jié)合個人實驗教學(xué)經(jīng)驗，我認(rèn)為利用模擬軟件配合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)可以解決上述問題。

二、PacketTracer模擬軟件簡介

PacketTracer為學(xué)生設(shè)計、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)洌诿钚薪缑鎸W(xué)習(xí)IOS的配置、鍛煉故障排查能力，并且可觀察數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程，掌握網(wǎng)絡(luò)實時運行情況。PacketTracer特點主要包括：模擬對象種類繁多、可視化的設(shè)計工作區(qū)、仿真的設(shè)備配置過程、可視化的數(shù)據(jù)報表工具等。

三、模擬配置項目分析

下面以Telnet的基本配置為例，介紹PacketTracer軟件在實驗教學(xué)過程中的應(yīng)用。

1.實驗要求及分析

為實現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和維護(hù)并提高設(shè)備的安全性，防止任何在未得到管理員授權(quán)的情形下對設(shè)備做任何操作。根據(jù)實驗要求分析得出，首先對IP地址進(jìn)行規(guī)劃，要求設(shè)備管理IP和主機(jī)IP在同一網(wǎng)段內(nèi)，設(shè)置進(jìn)入設(shè)備特權(quán)模式的密碼，設(shè)置端口連接和Telnet遠(yuǎn)程登錄和管理密碼。

2.實驗步驟

（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及地址規(guī)劃

①交換機(jī)配置

Switch>en //進(jìn)入特權(quán)模式

Switch#conft //進(jìn)入全局模式

Switch（config）#int vlan 1//進(jìn)入VLAN，設(shè)備默認(rèn)所有端口都屬于VLAN1

Switch（config-if）#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0//配置管理IP地址和子網(wǎng)掩碼

Switch（config-if）#exit//返回全局模式

Switch（config）#enable password hjz123//設(shè)置進(jìn)入特權(quán)模式密碼

Switch（config）#line vty 0 4

Switch（config-line）#password hjz321//設(shè)置telnet登錄密碼

Switch（config-line）#login

Switch（config-line）#end

②設(shè)置PC機(jī)IP地址

雙擊PC機(jī)->Desktop->Ip Configuration選擇static配置如下ip address ：192.168.1.2；subnet mask：255.255.255.0；Default Gateway：192.168.1.1；

③進(jìn)行終端設(shè)置

雙擊PC機(jī)->Desktop->terminal進(jìn)行terminal configuration配置如下 bits per second：9600；data bits：8；stop bits：1；flow control：none；

④進(jìn)入命令提示符進(jìn)行連通性測試

通過ping 192.168.1.1目標(biāo)設(shè)備返回數(shù)據(jù)，得出測試結(jié)果可通。

⑤通過Telnet遠(yuǎn)程登錄交換機(jī)，實現(xiàn)帶內(nèi)管理

PC>telnet 192.168.1.1//登錄目標(biāo)設(shè)備

Trying 192.168.1.1 ...Open

User Access Verification

Password：//要求輸入telnet驗證密碼，也就是hjz321

Switch>en//通過終端的方式進(jìn)入交換機(jī)

Password：//輸入特權(quán)模式密碼，也就是hjz123

Switch#//密碼驗證正確，進(jìn)入設(shè)備特權(quán)模式

四、結(jié)語

為了增強(qiáng)教學(xué)效果，我們將PacketTrace模擬軟件引入到該內(nèi)容課堂教學(xué)中，利用模擬軟件優(yōu)勢如下。

1.徹底擺脫了需要真實網(wǎng)絡(luò)設(shè)備才能操作實驗的難題。實驗者無需其他設(shè)備投資，只需在普通PC機(jī)上安裝一個模擬軟件即可不受課時和地域的限制進(jìn)行實驗操作。

2.使用模擬軟件也不存在損壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和實驗設(shè)備維護(hù)成本高的問題。一方面，由于在真實設(shè)備上操作，學(xué)生的一些錯誤配置容易被保存到設(shè)備的操作系統(tǒng)中，如果不及時恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置，將導(dǎo)致后面的學(xué)生無法進(jìn)行實驗。另一方面，由于網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容不同，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會發(fā)生改變，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口被頻繁地插拔，容易造成實驗設(shè)備接口的損壞。

3.通過該軟件模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，學(xué)生可以模擬出許多網(wǎng)絡(luò)實驗室沒有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和無法架設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將抽象的理論知識具體化，加深對網(wǎng)絡(luò)知識的理解，對交換機(jī)、路由器等重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)通信中的具體運用也有形象化的認(rèn)識。培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、管理及應(yīng)用的能力，激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，動手能力也得到極大的提高。

參考文獻(xiàn)：

［1］王浩，司鳳山，周豐杰.PacketTracer軟件在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究.棗莊學(xué)院學(xué)報，2011.1028，（5）.

［2］陳建銳.基于Boson Netsim的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換實驗教學(xué)設(shè)計.實驗室研究與探索，2010.429，（4）.