基于PacketTrace模擬軟件的網絡教學研究與分析

侯家振

摘要： 本文闡述了高校計算機網絡實驗教學現狀，且引入PacketTracer模擬軟件，并使用PacketTracer模擬軟件進行telnet配置仿真實驗，介紹了其對理論和實驗教學的良好效果。

關鍵詞： 計算機網絡實驗教學 PacketTracerTelnet

一、高校計算機網絡實驗教學的現狀

隨著計算機網絡的應用越來越廣泛，社會對高、精、尖的網絡技術人才的需求也日益增加。高等教育的首要任務就是培養社會需求的專業人才，這無疑對網絡課程的教學提出了要求。計算機網絡是理論與實踐緊密聯系的一門課程，在教學過程中不僅要讓學生掌握理論知識，而且要把理論和實踐結合起來，通過實驗培養學生動手能力和運用網絡知識解決實際問題的能力。目前，與網絡相關的軟件方向的實驗，多數學校基本能開設，但硬件方面的實驗，各高校均不同程度地存在學生只能做一些簡單實驗；不能完成實用性較強的綜合性、設計性實驗的問題。產生以上現象的根本原因如下。

1.建一個網絡實驗室投入大且網絡產品更新快，很快就會被淘汰。即便建立了實驗室，設備數量、種類有限，開設實驗項目的類型不多，滿足不了綜合性、研究性項目的開設，學生不能同時進行操作，須分批做實驗，時間花費高。

2.實驗課時不足。實驗教學一直是高校《計算機網絡》課程教學中的薄弱環節。實驗課時一般只有10－16課時，受課時的約束，只能夠開設簡單的、驗證性的實驗。當學生離開實驗室后無法進行擴展實驗，鞏固實驗內容。學生沒有時間完成整個實驗過程，實驗教學達不到應有的作用和效果。然而許多高校存在著重理論輕實踐的問題，導致學生只懂理論，不會實踐，無法適應社會對應用型人才的需求。因此如何培養出滿足社會需求，跟得上網絡技術發展的合格人才是各高校亟待解決的問題。

近年來，Cisco公司研發出模擬軟件作為輔助教學的方法收效甚好，結合個人實驗教學經驗，我認為利用模擬軟件配合計算機網絡實驗教學可以解決上述問題。

二、PacketTracer模擬軟件簡介

PacketTracer為學生設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環境。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絡拓撲，在命令行界面學習IOS的配置、鍛煉故障排查能力，并且可觀察數據包在網絡中行進的詳細處理過程，掌握網絡實時運行情況。PacketTracer特點主要包括：模擬對象種類繁多、可視化的設計工作區、仿真的設備配置過程、可視化的數據報表工具等。

三、模擬配置項目分析

下面以Telnet的基本配置為例，介紹PacketTracer軟件在實驗教學過程中的應用。

1.實驗要求及分析

為實現對設備進行遠程管理和維護并提高設備的安全性，防止任何在未得到管理員授權的情形下對設備做任何操作。根據實驗要求分析得出，首先對IP地址進行規劃，要求設備管理IP和主機IP在同一網段內，設置進入設備特權模式的密碼，設置端口連接和Telnet遠程登錄和管理密碼。

2.實驗步驟

（1）網絡拓撲結構及地址規劃

①交換機配置

Switch>en //進入特權模式

Switch#conft //進入全局模式

Switch（config）#int vlan 1//進入VLAN，設備默認所有端口都屬于VLAN1

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

Switch（config-if）#exit//返回全局模式

Switch（config）#enable password hjz123//設置進入特權模式密碼

Switch（config）#line vty 0 4

Switch（config-line）#password hjz321//設置telnet登錄密碼

Switch（config-line）#login

Switch（config-line）#end

②設置PC機IP地址

雙擊PC機->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進行終端設置

雙擊PC機->Desktop->terminal進行terminal configuration配置如下 bits per second：9600；data bits：8；stop bits：1；flow control：none；

④進入命令提示符進行連通性測試

通過ping 192.168.1.1目標設備返回數據，得出測試結果可通。

⑤通過Telnet遠程登錄交換機，實現帶內管理

PC>telnet 192.168.1.1//登錄目標設備

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//通過終端的方式進入交換機

Password：//輸入特權模式密碼，也就是hjz123

Switch#//密碼驗證正確，進入設備特權模式

四、結語

為了增強教學效果，我們將PacketTrace模擬軟件引入到該內容課堂教學中，利用模擬軟件優勢如下。

1.徹底擺脫了需要真實網絡設備才能操作實驗的難題。實驗者無需其他設備投資，只需在普通PC機上安裝一個模擬軟件即可不受課時和地域的限制進行實驗操作。

2.使用模擬軟件也不存在損壞網絡設備和實驗設備維護成本高的問題。一方面，由于在真實設備上操作，學生的一些錯誤配置容易被保存到設備的操作系統中，如果不及時恢復默認設置，將導致后面的學生無法進行實驗。另一方面，由于網絡實驗內容不同，網絡拓撲結構也會發生改變，這將導致網絡設備的接口被頻繁地插拔，容易造成實驗設備接口的損壞。

3.通過該軟件模擬網絡環境，學生可以模擬出許多網絡實驗室沒有的網絡設備和無法架設的網絡環境，將抽象的理論知識具體化，加深對網絡知識的理解，對交換機、路由器等重要網絡設備在網絡通信中的具體運用也有形象化的認識。培養網絡設計、管理及應用的能力，激發濃厚的學習興趣，動手能力也得到極大的提高。

參考文獻：

［1］王浩，司鳳山，周豐杰.PacketTracer軟件在計算機網絡實驗教學中的應用研究.棗莊學院學報，2011.1028，（5）.

［2］陳建銳.基于Boson Netsim的網絡地址轉換實驗教學設計.實驗室研究與探索，2010.429，（4）.