基于網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書資源建設

劉后勝，胡章云，陶健林，熊祖濤

(安慶職業(yè)技術學院 電子信息系，安徽 安慶，246003)

基于網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書資源建設

劉后勝，胡章云，陶健林，熊祖濤

(安慶職業(yè)技術學院 電子信息系，安徽 安慶，246003)

針對網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術課程實驗設備投資大的問題，采用可視化模擬軟件Packet Tracer 實現(xiàn)相關理論實驗，經(jīng)實踐證實效果好，因此建設該門課程的實驗指導書。

網(wǎng)絡設備；互聯(lián)技術；模擬軟件；Packet Tracer

隨著計算機和通信技術的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術正以前所未有的速度在發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，在未來將有更為廣闊的前景。網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術是計算機網(wǎng)絡專業(yè)的專業(yè)課，涉及網(wǎng)絡設備如路由器、交換機等原理及基本、相關核心配置，是一門實踐性較強的課程。而教材沒有配套實驗指導書。本文就教材內(nèi)容，利用網(wǎng)絡資源并論證后，采用模擬軟件實現(xiàn)實驗指導書。

1 建設網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書資源意義

網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術課程本身既有很強的理論性，又具有實踐的應用性，而且知識面廣，知識點多，對學生的綜合素質(zhì)能力要求較高，想通過課堂的理論教學達到學習該門課程的目的是很難的。要讓學生掌握網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術的原理和實現(xiàn)技術，必須理論聯(lián)系實際，讓學生通過實驗教學環(huán)節(jié)來達到所見及所得的教學效果。通過實驗學生不僅學習了網(wǎng)絡設備互聯(lián)的基本知識，而且成就豐富的實踐經(jīng)驗和加深對本課程的內(nèi)涵理解〔1〕。加強實踐動手環(huán)節(jié)，一方面鍛煉學生的綜合能力，另一方促進了學生解決實際問題的應用研究，為學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)打下堅實的理論應用基礎，具有其他教學環(huán)節(jié)無法替代的作用。 做實驗就必須有相關的教程，否則學生無從下手，不知道實驗該怎么做，因此，實驗指導書的資源建設是必要和重要的。

2 網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術課程存在問題及應對策略

從教材和教學大綱出發(fā)，網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術課程，主要講解網(wǎng)絡設備如交換機和路由器等的基本概念和基本原理及配置、無線網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術等方面知識，涉及的知識面廣，概念多，內(nèi)容抽象，所以學生理解困難〔1〕，難以把握其中哪些是主干知識，哪些是次要知識，特別是理論聯(lián)系實際時，存在貫通遷移難的問題，從而產(chǎn)生學習畏難情緒，學習效果不理想。如果能提供一個可視化操作，模擬網(wǎng)絡建立、互聯(lián)、運行及排除故障的整個過程，不僅能有效地幫助了學生理解網(wǎng)絡知識的學習，而且進一步加深了學生對網(wǎng)絡整個運行行為的理解。

網(wǎng)絡設備如路由器、交換機、Hub等價格昂貴，如果讓學生親自在實物中做實驗，一是在實驗過程中網(wǎng)絡設備必將有損耗，甚至損壞，這個價格賠償學生是負擔不起的，另外學校必將耗資巨大，這也不現(xiàn)實；二是在真實環(huán)境下實驗，要連線，測試保證復雜網(wǎng)絡設備的基本可用狀態(tài)，才能在網(wǎng)絡設備上做實驗，這將消耗不少的時間。這樣關鍵內(nèi)容的操作練習與實踐就達不到實驗的效果。

由于學生人數(shù)多，在建設網(wǎng)絡互聯(lián)設備時，要求的硬件也要多，所以硬件投資大，而網(wǎng)絡技術的發(fā)展快，設備更新也較快，所以購買很多實驗設備不現(xiàn)實，由于技術的更新造成硬件被淘汰，因此建立模擬的網(wǎng)絡實驗環(huán)境很有必要。

Packet Tracer 是一款模擬軟件，通過該軟件，學生在模擬真實的實驗環(huán)境中掌握網(wǎng)絡設備互連的原理和技術，能快速的進行拖拽進行組網(wǎng), 通過該軟件的使用，可以彌補實驗室硬件設備的不足，有利于學生對路由、交換原理的理解，不僅增強了學生的動手能力，并提高了學生設計、分析以及解決問題的能力〔2-5〕。

3 網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書資源建設內(nèi)容

基于Packet Tracer的高度仿真模擬特點，網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書在利用Packet Tracer工具下，實驗所有案例都通過Packet Tracer 真實模擬。

1)資源內(nèi)容：網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術實驗指導書全書包括十八章，主要包括以下內(nèi)容：認識Packet Tracer軟件、交換機的基本配置與管理、標準訪問控制列表配置、擴展訪問控制列表配置、網(wǎng)絡地址轉換配置、網(wǎng)絡端口地址轉換配置、配置PAP認證等。每一章包括實驗目標、技術原理、實驗步驟、實驗設備以及拓撲圖。

2)示例：利用三層交換機實現(xiàn)VLAN間通信

實驗目標：通過三層交換機實現(xiàn)VLAN間相互通信；

技術原理：三層交換機具備交換和路由功能，通過識別數(shù)據(jù)包的IP地址，查找路由表進行地址轉發(fā)。三層交換機采用交換虛擬接口的方式實現(xiàn)VLAN間互連。

實驗步驟：

(1)創(chuàng)建packet tracer拓撲圖；

(2)在二層交換機上創(chuàng)建VLAN2、VLAN3，將接口fa0/2劃分到VLAN2，將接口fa0/3劃分給VLAN3；

(3)將二層交換機端口fa 0/1設置為trunck模式；

(4)此時測試二層交換機VLAN2、VLAN3下的主機之間不能相互通信；

(5)在三層交換機上創(chuàng)建interface VLAN2、interface VLAN3的虛接口，并配置虛接口的IP地址；

(6)將三層交換機連接二層交換機的接口fa0/1設置為trunk模式；

(7)將二層交換機VLAN2、VLAN3下的主機默認網(wǎng)關分別設置為相應虛擬接口的IP地址；

圖1 拓撲圖

(8)此時測試二層交換機VLAN2,VALN3下的主機之間可以相互通信。

實驗設備：Switch_2960 1臺；Swithc_3560 1臺；PC 3臺；直連線

S2960

vlan 2 創(chuàng)建VLAN2

vlan 3 創(chuàng)建VLAN3

interface fa 0/2 進入接口 fa0/2模式

switchport access vlan 2 將fa0/2劃分到VLAN2

interface fa 0/3 進入fa0/3接口模式

switchport access vlan 3 將fa0/3劃分到VLAN3

interface fa 0/1 進入接口fa0/1模式

switchport mode trunk 將接口fa0/1設置為trunk模式

S3560

vlan 2 創(chuàng)建VLAN2

vlan 3 創(chuàng)建VLAN3

interface fa 0/1 進入接口fa0/1模式

switchport trunk encapsulation dot1q 鏈路封裝格式設為dot1q

switchport mode trunk 將接口設置為trunk

interface fa 0/2 進入接口模式

switchport access vlan 2 將接口fa0/2劃分到VLAN2

……….

interface vlan 3 進入VLAN3接口模式

ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 設置VLAN3的ip地址

測試：

pc1:ping pc2(success)

ping 192.168.1.3 Reply from 192.168.1.3 bytes=32 time=26ms TTL=128

Pc1:ping pc3(success)

Ping 192.168.2.2 Reply from 192.168.2.2 bytes=32 time=17ms TTL=127

4 結 語

對于網(wǎng)絡設備互聯(lián)技術這門課，由于涉及的硬件設備投資大的問題，從而引入可視化模擬軟件Packet tracer，并依此軟件制備實驗指導書，不僅節(jié)約了設備投資成本，還加強了學生動手實踐的能力。隨著技術的更新，實驗指導書的內(nèi)容也要做相應的更新。

〔1〕 羅芳瓊.Packet Tracer在計算機網(wǎng)絡基礎課程中應用研究〔J〕.柳州師專學報，2014,29(1):131-133.

〔2〕 曾令改,陳露軍,張娜.基于Packet tracer的網(wǎng)絡實驗教學研究〔J〕.大眾科技，2011,(6):181-182.

〔3〕 陸中武,劉瀚,劉俊.Cisco Packet Tracer軟件在計算機組網(wǎng)實驗教學中的應用〔J〕.計算機工程與科學，2016,38(Supply(1)):163-166.

〔4〕 王海鳳,劉志強.基于Packet Tracer的計算機網(wǎng)絡類課程實驗測評系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)〔J〕.內(nèi)蒙古工業(yè)大學學報，2015,34(2):125-130.

〔5〕 姜恩華,李素文.基于Packet Tracer的計算機網(wǎng)絡仿真實驗教學〔J〕.吉林師范大學學報(自然科學版),2013,(3):123-125.

2017-06-12

安徽省教育廳高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2015-2018)任務(RW12(443)).

劉后勝(1975-)，男，安徽懷寧人，安慶職業(yè)技術學院電子信息系講師，博士.研究方向：人工智能、知識發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘.

1008-3723(2017)05-037-02

10.3969/j.issn 1008-3723.2017.05.016

G71

A