劉后勝，胡章云，陶健林，熊祖濤

(安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息系，安徽 安慶，246003)

基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)實驗指導(dǎo)書資源建設(shè)

劉后勝，胡章云，陶健林，熊祖濤

(安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息系，安徽 安慶，246003)

針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)課程實驗設(shè)備投資大的問題，采用可視化模擬軟件Packet Tracer 實現(xiàn)相關(guān)理論實驗，經(jīng)實踐證實效果好，因此建設(shè)該門課程的實驗指導(dǎo)書。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；互聯(lián)技術(shù)；模擬軟件；Packet Tracer

隨著計算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的專業(yè)課，涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器、交換機(jī)等原理及基本、相關(guān)核心配置，是一門實踐性較強(qiáng)的課程。而教材沒有配套實驗指導(dǎo)書。本文就教材內(nèi)容，利用網(wǎng)絡(luò)資源并論證后，采用模擬軟件實現(xiàn)實驗指導(dǎo)書。

1 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)實驗指導(dǎo)書資源意義

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)課程本身既有很強(qiáng)的理論性，又具有實踐的應(yīng)用性，而且知識面廣，知識點多，對學(xué)生的綜合素質(zhì)能力要求較高，想通過課堂的理論教學(xué)達(dá)到學(xué)習(xí)該門課程的目的是很難的。要讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)的原理和實現(xiàn)技術(shù)，必須理論聯(lián)系實際，讓學(xué)生通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)來達(dá)到所見及所得的教學(xué)效果。通過實驗學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(qiáng)實踐動手環(huán)節(jié)，一方面鍛煉學(xué)生的綜合能力，另一方促進(jìn)了學(xué)生解決實際問題的應(yīng)用研究，為學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)打下堅實的理論應(yīng)用基礎(chǔ)，具有其他教學(xué)環(huán)節(jié)無法替代的作用。 做實驗就必須有相關(guān)的教程，否則學(xué)生無從下手，不知道實驗該怎么做，因此，實驗指導(dǎo)書的資源建設(shè)是必要和重要的。

2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)課程存在問題及應(yīng)對策略

從教材和教學(xué)大綱出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)課程，主要講解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)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(shù)等方面知識，涉及的知識面廣，概念多，內(nèi)容抽象，所以學(xué)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(xué)習(xí)畏難情緒，學(xué)習(xí)效果不理想。如果能提供一個可視化操作，模擬網(wǎng)絡(luò)建立、互聯(lián)、運(yùn)行及排除故障的整個過程，不僅能有效地幫助了學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)知識的學(xué)習(xí)，而且進(jìn)一步加深了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)整個運(yùn)行行為的理解。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器、交換機(jī)、Hub等價格昂貴，如果讓學(xué)生親自在實物中做實驗，一是在實驗過程中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必將有損耗，甚至損壞，這個價格賠償學(xué)生是負(fù)擔(dān)不起的，另外學(xué)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(fù)雜網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本可用狀態(tài)，才能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上做實驗，這將消耗不少的時間。這樣關(guān)鍵內(nèi)容的操作練習(xí)與實踐就達(dá)不到實驗的效果。

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

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

3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)實驗指導(dǎo)書資源建設(shè)內(nèi)容

基于Packet Tracer的高度仿真模擬特點，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)實驗指導(dǎo)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(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)實驗指導(dǎo)書全書包括十八章，主要包括以下內(nèi)容：認(rèn)識Packet Tracer軟件、交換機(jī)的基本配置與管理、標(biāo)準(zhǔn)訪問控制列表配置、擴(kuò)展訪問控制列表配置、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換配置、網(wǎng)絡(luò)端口地址轉(zhuǎn)換配置、配置PAP認(rèn)證等。每一章包括實驗?zāi)繕?biāo)、技術(shù)原理、實驗步驟、實驗設(shè)備以及拓?fù)鋱D。

2)示例：利用三層交換機(jī)實現(xiàn)VLAN間通信

實驗?zāi)繕?biāo)：通過三層交換機(jī)實現(xiàn)VLAN間相互通信；

技術(shù)原理：三層交換機(jī)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(jìn)行地址轉(zhuǎn)發(fā)。三層交換機(jī)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?fù)鋱D；

(2)在二層交換機(jī)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(jī)端口fa 0/1設(shè)置為trunck模式；

(4)此時測試二層交換機(jī)VLAN2、VLAN3下的主機(jī)之間不能相互通信；

(5)在三層交換機(jī)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(jī)連接二層交換機(jī)的接口fa0/1設(shè)置為trunk模式；

(7)將二層交換機(jī)VLAN2、VLAN3下的主機(jī)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)分別設(shè)置為相應(yīng)虛擬接口的IP地址；

圖1 拓?fù)鋱D

(8)此時測試二層交換機(jī)VLAN2,VALN3下的主機(jī)之間可以相互通信。

實驗設(shè)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(jìn)入接口 fa0/2模式

switchport access vlan 2 將fa0/2劃分到VLAN2

interface fa 0/3 進(jìn)入fa0/3接口模式

switchport access vlan 3 將fa0/3劃分到VLAN3

interface fa 0/1 進(jìn)入接口fa0/1模式

switchport mode trunk 將接口fa0/1設(shè)置為trunk模式

S3560

vlan 2 創(chuàng)建VLAN2

vlan 3 創(chuàng)建VLAN3

interface fa 0/1 進(jìn)入接口fa0/1模式

switchport trunk encapsulation dot1q 鏈路封裝格式設(shè)為dot1q

switchport mode trunk 將接口設(shè)置為trunk

interface fa 0/2 進(jìn)入接口模式

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

……….

interface vlan 3 進(jìn)入VLAN3接口模式

ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 設(shè)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(jié) 語

對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)技術(shù)這門課，由于涉及的硬件設(shè)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(dǎo)書，不僅節(jié)約了設(shè)備投資成本，還加強(qiáng)了學(xué)生動手實踐的能力。隨著技術(shù)的更新，實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容也要做相應(yīng)的更新。

〔1〕 羅芳瓊.Packet Tracer在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中應(yīng)用研究〔J〕.柳州師專學(xué)報，2014,29(1):131-133.

〔2〕 曾令改,陳露軍,張娜.基于Packet tracer的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)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(jī)組網(wǎng)實驗教學(xué)中的應(yīng)用〔J〕.計算機(jī)工程與科學(xué)，2016,38(Supply(1)):163-166.

〔4〕 王海鳳,劉志強(qiáng).基于Packet Tracer的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(xué)學(xué)報，2015,34(2):125-130.

〔5〕 姜恩華,李素文.基于Packet Tracer的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗教學(xué)〔J〕.吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)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(wù)(RW12(443)).

劉后勝(1975-)，男，安徽懷寧人，安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)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