中職學校計算機網(wǎng)絡實踐教學初探

劉松林

摘 要：“計算機網(wǎng)絡”課程強調(diào)理論性和實踐性，本文重點推行基于案例的教學方法。然而隨著計算機網(wǎng)絡通信技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡實驗設(shè)備的數(shù)量和更新速度都很難滿足目前的教學要求，針對當前網(wǎng)絡配置教學過程中存在的一些問題，本文提出用 Cisco Packet Tracer模擬器作為教學工具進行網(wǎng)絡配置教學實踐，通過實例利用NAT實現(xiàn)外網(wǎng)主機訪問內(nèi)網(wǎng)服務器進行網(wǎng)絡配置練習。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡 網(wǎng)絡配置 模擬仿真 Packet Tracer

中圖分類號：TP3;G712文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）05-0-01

“完善職業(yè)教育和培訓體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作。”這是黨的十九大對職業(yè)教育的重要部署和未來期許，隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)的快速發(fā)展，新的網(wǎng)絡設(shè)備和新的電路技術(shù)不斷涌現(xiàn)，設(shè)備昂貴，維護成本也不低。依靠更新硬件設(shè)備來增加實踐教學資源很難滿足需求。為此，我們嘗試將Packet Tracer軟件引入計算機網(wǎng)絡實踐教學中，能更好地將理論教學與實踐教學相結(jié)合。

一、 Packet Tracer軟件介紹

Packet Tracer 是由Cisco公司發(fā)布的一個輔助學習工具，為學習思科網(wǎng)絡課程的初學者去設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡故障提供了網(wǎng)絡模擬環(huán)境。其優(yōu)勢表現(xiàn)在：

1.節(jié)約成本，實驗仿真結(jié)果與真實環(huán)境相同，效果好。模擬器提供各種網(wǎng)絡設(shè)備，電纜和PC等終端，以滿足基本的網(wǎng)絡實驗要求。使學生能夠在虛擬網(wǎng)絡環(huán)境中的各種實際應用中完成復雜網(wǎng)絡環(huán)境中設(shè)備的配置和管理任務。

2.節(jié)約時間與空間，傳統(tǒng)的實踐教學，都要去實驗室，都需要連接設(shè)備，花費的時間相對較多，這限制了學生在空間和時間上的操作實踐，并在一定程度上抑制了學生的積極性。模擬器的引入提高學生的動手能力，提高學習效率。

二、計算機網(wǎng)絡教學現(xiàn)狀

計算機網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡系統(tǒng)應用的日益普及，作為構(gòu)建網(wǎng)絡的基本組件，交換機，路由器和一些更高級別的網(wǎng)絡設(shè)備的使用越來越廣泛。實踐教學取決于各種要素，網(wǎng)絡設(shè)備，實踐教學平臺等。但各學校面臨一些相同的問題：

1.設(shè)備數(shù)量少，更新?lián)Q代慢，可維護性較差。網(wǎng)絡設(shè)備日新月異，舊的設(shè)備適合做一些基礎(chǔ)配置實驗，滿足不了學生對新知識的渴望，新的設(shè)備往往代表著新的技術(shù)，但學校要采購新設(shè)備用來教學，種類多，價格高，也是不現(xiàn)實的。

2.設(shè)備的兼容性問題，不同時期購買的設(shè)備，往往型號和廠商不一致，對于網(wǎng)絡配置實踐來說，不同品牌設(shè)備的兼容性將降低設(shè)備利用率并增加教學難度。

3.拓展性能差，網(wǎng)絡配置課程除了具有很強的實踐性外，也有很好的綜合性，在學習過程中，學生不僅需要學會配置某臺網(wǎng)絡設(shè)備，也要學習網(wǎng)絡拓撲等知識。一般實訓室的網(wǎng)絡配置滿足不了需要靈活組網(wǎng)進行實踐的高級配置實驗。

三、Packet Tracer在網(wǎng)絡實踐教學中的應用

在計算機網(wǎng)絡的實踐教學過程中，使學生能夠?qū)⑺鶎W的理論知識較好地應用于實際，是實踐教學的目的，也是檢驗課堂教學效果的一個標準。因此，重視實踐教學，讓學生全身心的投入到實踐中是計算機網(wǎng)絡教學的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)以上所述，Packet Tracer可以模擬各種類型的網(wǎng)絡實驗，下面就以Packet Tracer模擬環(huán)境下配置NAPT的基本知識為例。

1.任務描述

NAT是指將網(wǎng)絡地址從一個地址空間轉(zhuǎn)換為另一個地址空間的行為。NAT將網(wǎng)絡劃分為內(nèi)部網(wǎng)絡（Inside）和外部網(wǎng)絡（Outside）兩部分。局域網(wǎng)主機利用NAT訪問網(wǎng)絡時，是將局域網(wǎng)內(nèi)部的本地地址轉(zhuǎn)換為全局地址后轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

2.訓練描述

你是某公司的網(wǎng)絡管理員，公司只向ISP申請了一個公網(wǎng)IP地址，希望全公司的主機都能訪問外網(wǎng)，請你實現(xiàn)。實驗拓撲如圖所示 ：

圖1 NAPT實驗拓撲圖

3.訓練要求

添加1臺計算機代表公司內(nèi)部的計算機，1臺服務器代表公網(wǎng)Web服務器。

添加2臺2811路由器使用DCE串口線互聯(lián)模擬與公網(wǎng)互聯(lián)。

進行NAPT配置，實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)的計算機能通過公網(wǎng)地址訪問因特網(wǎng)上的服務器。

4.訓練分析

公司通過路由器與外網(wǎng)互聯(lián)，公司只有一個公網(wǎng)地址，那就是與公網(wǎng)直連的路由器端口的IP，即200.1.8.7，要實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問因特網(wǎng)。

5.主要配置步驟：

5.1配置內(nèi)網(wǎng)路由器

lan-router（config）#interface fastEthernet 0/0

lan-router （config-if）#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

lan-router （config）#interface serial 1/2

lan-router（config-if）#ip address 200.1.8.7 255.255.255.0

5.2配置因特網(wǎng)路由器

Internet-router （config）#interface fastEthernet 0/0

Internet-router （config-if） #ip address 63.19.6.1 255.255.255.0

Internet-router（config）#interface serial 1/2

Internet-router （config-1f）#ip address 200.1.8.8255.255.255.0

Internet-routex（conf1g-1f）#clock rate 64000

5.3在內(nèi)網(wǎng)路由器上配置默認路由并驗證

lan-router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 1/2

lan-router#ping 200.1.8.7

Sending 5，100-byte ICMP Echos to 200.1.8.7，timeout is 2 seconds：

111！

5.4內(nèi)網(wǎng)路由器上配置動態(tài)NAPT映射

lan-router（config）#interface fastEthernet 0/0

1mn-xouter（conf1g-1f）#ip nat inside #定義0/0為內(nèi)網(wǎng)接口

1an～zouter（conf1g）#interface serial1/2 #定義s1/2為外網(wǎng)接口

lan-router（config-if）#ip nat outside

lan-router（config）#ip nat pool to_internet 200.1.8.7200.1.8.7

netmask 255，255.255.0 #定義內(nèi)部全局地址池

lan-router（conf1g）#acceas-l1st 10 permit 172.16.1.00.0.0.255

#定義允許轉(zhuǎn)換的地址

lan-router（config）#ip nat inside source list 10 pool to_internet overload #為內(nèi)部本地調(diào)用轉(zhuǎn)換地址池

6.訓練測試

在主機0上測試訪問http：//63.19.6.2/index.html。

在路由器lan-router查看NAPT映射關(guān)系：

lan-router#show ip nat translations

Pro Inside globalInside local Outside localOutside

global tcp 200.1.8.7：1025 172.16.1.55：1025 63.19.6.2：80

63.19.6.2：80

7.訓練小結(jié)

不要把Inside和Outside應用的接口弄錯，盡量不要用廣域網(wǎng)接口地址作為映射的全局地址，本例子中特定僅有一個公網(wǎng)地址，實際工作中不推薦。

四、總結(jié)及展望

使用Packet Tracer進行計算機網(wǎng)絡配置實驗教學中的仿真實驗，雖然學生的經(jīng)驗不同于實際的硬件實踐，特別是在一些先進的真實硬件設(shè)備上。比模擬器上的體驗要真實，但對于教學來說，模擬器的作用還是非常大的，可以給學生一個不受空間束縛的練習和開拓的平臺，為學習配置知識打下堅實的基礎(chǔ)。它不僅可以降低網(wǎng)絡設(shè)備的投資成本，還可以提高學生的動手能力和創(chuàng)造力，提高實驗效率。學生可以使用Packet Tracer模擬基礎(chǔ)實驗，設(shè)計實驗，并開發(fā)創(chuàng)新實驗，以鼓勵學生探索，創(chuàng)新和實踐。

參考文獻

[1]吳亞萍.Packet_Tracer和Dy_省略_計算機網(wǎng)絡仿真實驗中的應用與分析.計算機時代，2010.10：17.

[2]徐洪學.仿真軟件Packet_Trace_省略_在計算機網(wǎng)絡工程課程教學中的應用.沈陽教育學院學報，2010.2：84-88.

[3]徐生煒.高校計算機網(wǎng)絡實驗教學模式的探討.實驗科學與技術(shù)，2012，12：214-216.