思科模拟软件在网络实践教学中的应用

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摘要：网络模拟软件是网络实践教学的重要辅助手段。通过介绍网络模拟软件的概念和比较几种针对网络设备厂商的模拟软件，详细介绍了思科公司的模拟软件PacketTracer的特点和优势。并通过“不连续子网”案例，详细论述了该软件在实践教学中的应用。

关键词： 思科； 模拟器； PT； 配置

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）31-7063-03

高职高专网络类专业主要培养“建网、管网、用网”的一线技术人才，强调实际动手能力的培养。其整个课程体系中主要包括三个方面：一是网络设备配置；二是综合布线与系统集成；三是服务器应用。

其中，在网络设备配置实践教学过程中，需要投入大量的资金构建实训环境，以一个小组的实验为例，一般需要2-4台路由器，2台核心交换机和2台层交换机。网络设备更新换代较快，为了保证与市场主流设备对接，需要多次更新网络设备。同时由于误操作，可以导致接口或者设备损坏，影响实践教学的正常开展。而使用模拟软件辅助教学，可以解决网络设备资源的局限性，延展教学的时间和空间，满足课程教学的实际需要[1]。

1 模拟器概述

模拟器是用软件指令模拟仿真硬件行为的软件或者硬件，使用软件来营造出一种虚拟的网络环境，其中包括路由器、交换机以及各种网络连接方式[2]。针对不同厂商的网络设备，有不同的模拟软件。以针对思科公司的网络产品为例，如模拟软件输入输出的Boson NetSIM和Packet Tracer，模拟网络设备硬件的Dynamips（Router）、Pemu（PIX）、Qemu（ASA）、GNS和IOU等。以针对华为公司的网络产品为例，如ROUTERSIM，RouterVisio和WVRP。以针对华三公司的网络产品为例，如SIMware[3]。

2 PT模拟软件

Packet Tracer[4]是思科公司针对CCNA认证开发的模拟软件，为网络初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境，现版本为6.0。学生可在图形化的界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并通过软件模拟CLI方式配置设备。该软件可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，来观察网络实时运行情况。

因此，在讲解网络原理，模拟复杂网络环境，设置故障进行排错等方面，特别适合使用PT模拟软件，来模拟和再现网络环境和协议的运行情况[5]。

3 应用案例

我们以网络中“不连续子网”问题为例，介绍PT模拟软件在教学中的作用。在讲到RIPv1协议与RIPv2协议的比较时，一般会涉及到“不连续子网”这个问题。由于RIPv1自动将路由汇总到主类网络，这时就存在网络不能连通的问题，如图1所示。

为了精确定为问题所在，我们将所需要设置的网络配置文件保存成“.pka”格式，即设定相应的场景。如在该案例中，我们将路由器的接口IP地址和PC的IP地址配置完成，这样就排除了接口或者IP地址配置错误等带来的网络不能连通的问题。将问题出现的原因进行限定，排除其他人为因素带来的干扰，是我们选择使用“.pka”的原因。学生只需要配置相应的RIP命令即可以完成相关的实验。如图2所示，配置路由器A的RIPv1路由协议，这里我们宣告的是与路由器接口直接相连网络的主类网络号。路由器B和路由器C也可以参照上述命令完成相应的配置。

配置完成后，PC1通过ping命令测试与远端主机PC0的连通性，发现其ping包不能到达对方网络，连通性测试失败，如图3所示。主要问题是不连续子网的问题，导致路由器没有学习到到达对方的路由。

这个时候，学生可以通过检查结果选项，查看自己配置的完成情况及其正确性，如图4所示，在3个路由器上完成RIPv1配置后，还有部分内容没有配置，需要进一步进行完善。

为了解决该问题，需要在路由器上配置RIPv2，并取消自动汇总，以路由器A为例，其具体配置如图5所示。

在路由器A、B和C上分别配置相应的RIPv2路由协议，再使用ping命令测试与远端主机的连通性时，系统显示为成功。查看路由器的IP路由表时，发现对端网络的信息已经体现在路由表中，如图6所示。

对于学生自主练习或者教师检查学生练习情况来说，可以通过判分点来判断其对错，便于检查和给分。如图7所示，显示配置命令全部正确。

4 小结

采用网络模拟软件实现实验教学改革，克服了网络设备资源的局限和实验花费时间长的缺陷，满足了专业实验教学的需要。通过模拟软件，学生可以在仿真环境下，通过计算机独立完成相关的练习，保证了在有限的教学实践内让每个学生都能独立完成相关实验。同时，教师演示和学生操作可相互结合，更好的体现教、学、做合一。

参考文献：

[1] 章丽玲.PacketTracer模拟器在“广域网技术”课程实验教学改革中的应用研究[J].湖北第二师范学院学报，2011，28（8）：74-76.

[2] 刘本军，魏文胜，陈文明.基于虚拟技术构建高职计算机网络专业教学和实训平台[J].计算机教育，2012（17）：59-62.

[3] 杨功元，马国泰，罗晓东.思科PT 软件在计算机网络专业教学中的探究与实践[J].数字技术与应用， 2010（4）：123-125.

[4] 李佳，江涛.计算机网络专业实践教学环节仿真软件的应用[J].中国现代教育装备，2010（9）：59-62.

[5] 甘敬周.虚拟技术和模拟器在网络实验室的应用[J].贺州学院学报，2010，28（2）：136-139.