計算機網(wǎng)絡虛擬仿真在教學中的應用

苗瑾超，郭 勤，邵鵬飛，2，劉 超

（1.新疆大學科學技術(shù)學院阿克蘇校區(qū)，阿克蘇 843000；2.浙江萬里學院，寧波 315000）

1 建設計算機網(wǎng)絡虛擬仿真實驗教學的意義

新疆大學科學技術(shù)學院是地處南疆的一所新建的本科院校。由于本校實驗教學經(jīng)費及實驗設備有限，開展的部分試驗項目已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需求，因此我校逐步將虛擬仿真軟件應用到實驗教學中，使傳統(tǒng)的實驗教學得到了改善，不僅拓展了實驗實訓項目，強化了學生工程能力培養(yǎng)，同時也滿足人才培養(yǎng)的需要。

由于我校定位為培養(yǎng)高水平應用型人才的大學，理論與實踐的相結(jié)合是衡量學生的基本標準，同時也是提高學生競爭力和就業(yè)率的有效途徑。因?qū)嶒炇业臈l件的缺陷，導致一些設計性實驗無法實現(xiàn)，而虛擬仿真軟件可模擬真實的環(huán)境，達到真實的仿真效果，可很好的解決計算機網(wǎng)絡課程實驗。在此基礎上，我校引入了華為的eNSP軟件來進行計算機網(wǎng)絡的實驗教學。

2 軟件的簡介

eNSP軟件中所提供的各個設備近似于真實的設備，可以讓學生對設備有簡單的認知，模擬器中自帶的設備有路由器、交換機、PC終端等網(wǎng)絡中的基本設備。

通過圖形化界面可更簡單、直觀的進行組網(wǎng)的連接，然后對各個設備的仿真配置，可以通過華為命令行來實現(xiàn)，命令行語句簡單易學易掌握，還可模擬大規(guī)模設備組網(wǎng)。

eNSP軟件完全免費對外開放，下載安裝即可使用，適合教學使用。讓學生有機會在沒有真實設備的情況下能夠模擬演練，學習網(wǎng)絡技術(shù)。

3 實驗教學中eNSP的應用

將虛擬仿真軟件引入后，克服了硬件條件限制，降低了課程實驗的成本，學生可以隨時自由練習，完成實驗內(nèi)容。為了學生更好的將理論與實踐相結(jié)合，計算機網(wǎng)絡的課程采用的是理論授課，同時進行課內(nèi)實驗，最后進行項目式練習，最終可搭建出簡單的校園局域網(wǎng)的教學模式。

計算機網(wǎng)絡課程的實驗教學內(nèi)容一般包括：設備操作基礎、交換機配置、VLAN應用配置、IP地址與子網(wǎng)劃分、PPP協(xié)議配置、路由配置及組建小型企業(yè)網(wǎng)絡等。在eNSP圖形化界面下，學生可以在可視化圖形界面上拖拽需要的設備進行網(wǎng)絡拓撲的搭建，可仿真真實的網(wǎng)絡場景。虛擬仿真軟件在課堂上的應用極大的促進了學生學習的積極性，通過仿真平臺的設計和學習之后，可使學生對書本上乏味、抽象難懂的概念易于理解和消化，對于初次學習網(wǎng)絡技術(shù)的學生，他們可以在課后進行自由拓展練習，鞏固知識的同時還能增加舉一反三的能力，從而提高了教學效果。

下面介紹利用仿真軟件eNSP完成“VLAN應用配置”的實驗過程。在局域網(wǎng)中VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)是為了解決交換機互聯(lián)產(chǎn)生的廣播問題而提出的。利用VLAN技術(shù)可將局域網(wǎng)劃分為多個虛擬局域網(wǎng)，而在一個VLAN內(nèi)主機間可相互通信，在不同VLAN間的主機則不能相互通信。

實驗要求：如圖1所示，將四臺PC機PCA、PCB、PCC、PCD分別連接到兩臺交換機上，交換機A上連接PCA、PCB，交換機B上連接PCC、PCD，用網(wǎng)線將交換機A和交換機B相連，將PCA劃分到VLAN5，將PCB劃分到VLAN10。將PCC劃分到VLAN5，將PCD劃分到VLAN10。四臺PC機需配置IP地 址（PCA IP：192.168.10.100、PCB IP：192.168.10.101、PCC IP：192.168.10.102、PCD IP：192.168.10.103）。上述配置完成后，測試四臺PC機的是否能相互通信。

圖1

根據(jù)實驗要求打開eNSP軟件，在新建的拓撲窗口中通過拖拽所需設備完成圖1的繪制，點擊開啟設備，將所有設備啟動成功。下來依次單擊PC機，在基本配置中配置IP地址，單擊交換機A在CLI中進行命令配置，配置命令如下：

[Huawei]interface ethernet 0/0/1

[Huawei-Ethernet0/0/1]port link-type access

[Huawei]interface ethernet 0/0/2

[Huawei-Ethernet0/0/2]port link-type access

[Huawei-Ethernet0/0/2]quit

[Huawei]interface ethernet 0/0/3

[Huawei-Ethernet0/0/3]port link-type trunk

[Huawei-Ethernet0/0/3]quit

[Huawei]vlan 10[Huawei-vlan10]port ethernet 0/0/1

[Huawei-vlan10]quit

[Huawei]vlan 20

[Huawei-vlan20]port ethernet 0/0/2

[Huawei-vlan20]quit

[Huawei]interface ethernet 0/0/3

[Huawei-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 10

[Huawei-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 20

同樣的原理在去配置交換機B，配置完成后，單擊PCA在命令行界面用ping命令去ping其他三臺PC，會發(fā)現(xiàn)同一VLAN中可以互通，不同VLAN中不能互通。

4 結(jié)束語

將虛擬仿真軟件引入計算機網(wǎng)絡課程的教學中，可有效的改善并解決本校計算機網(wǎng)絡課程的實驗實訓問題。不僅極大的促進了學生學習的積極性，還使學生對書本上乏味、抽象難懂的概念易于理解和消化，從而提高了教學效果。