王莉軍 張麗曉 隋 欣

（上海杉達(dá)學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海201209）

0 引言

組網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐課程的開展模式主要有兩種方式，一種是虛擬仿真模擬環(huán)境，通過廠家提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件來模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和配置，另一方面是直接在真機(jī)設(shè)備上操作實(shí)踐。兩種方式各有所長(zhǎng)，仿真環(huán)境的好處是節(jié)約時(shí)間，直接在軟件里拉設(shè)備，連線即可，組網(wǎng)方便快捷，操作配置設(shè)備簡(jiǎn)單，可視化界面友好，方便教學(xué)，另外仿真軟件有試卷功能，能夠?qū)?shí)驗(yàn)的配置考核點(diǎn)設(shè)置到試卷里，方便老師考核學(xué)生對(duì)設(shè)備的操作能力[1]，但是缺點(diǎn)是學(xué)生對(duì)真實(shí)的硬件設(shè)備不熟悉，操作不熟練，碰到問題不知怎么解決。真機(jī)環(huán)境教學(xué)雖然接近真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境，學(xué)生進(jìn)入工作之后能很好地適應(yīng)企業(yè)需求，但是在教學(xué)上也有些不足，真機(jī)教學(xué)上會(huì)花很長(zhǎng)的時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)的搭建，環(huán)境問題的定位，而且網(wǎng)絡(luò)視圖方面沒有仿真環(huán)境直觀，對(duì)于剛接觸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的學(xué)生來說容易打擊他們的學(xué)習(xí)積極性。因此本文研究虛擬仿真環(huán)境和真機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境結(jié)合的方式來開展組網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐課程的教學(xué)。

1 虛擬仿真綜合實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)

由于實(shí)驗(yàn)室的真機(jī)設(shè)備都是華為的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所以模擬仿真器采用的是華為的eNSP軟件。該軟件功能強(qiáng)大，能模擬華為主流的交換機(jī)、路由器、無線設(shè)備等，還能結(jié)合抓包軟件抓包分析協(xié)議的工作原理。課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)既有針對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的小的仿真實(shí)驗(yàn)，也有結(jié)合多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)包含Telnet遠(yuǎn)程登錄、aaa用戶認(rèn)證、交換機(jī)VLAN、靜態(tài)路由、OSPF路由、訪問控制列表、DHCP動(dòng)態(tài)地址分配、NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、WLAN等。綜合實(shí)驗(yàn)仿真拓?fù)鋱D如圖1所示：

圖1 綜合實(shí)驗(yàn)仿真拓?fù)鋱D

這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)M的是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)部、財(cái)務(wù)部、市場(chǎng)部分別劃分到VLAN10、VLAN20、VLAN30通過接入層交換機(jī)S1、S2、S3和核心層交換機(jī)S4相連，然后通過出口路由器和外網(wǎng)的路由器ISP R、用戶Client相連。市場(chǎng)部和財(cái)務(wù)部的PC2、PC3、STA1和STA2都是通過S4上部署的DHCP地址池動(dòng)態(tài)分配的IP地址，STA1和STA2可以通過無線連到AP，然后和外網(wǎng)通信。

1.2 NAT模塊設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)部的PC和服務(wù)器IP地址是手動(dòng)配置的，通過靜態(tài)NAT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)從外網(wǎng)訪問，市場(chǎng)部VLAN20訪問外網(wǎng)是通過NAT outbound技術(shù)，分配的公有地址范圍是213.123.10.20到213.123.10.40，財(cái)務(wù)部VLAN30是通過NAT Easy技術(shù)訪問外網(wǎng)[2]。相應(yīng)的配置如圖2所示：

圖2 路由器R1的NAT配置

其中2001號(hào)ACL限定的是VLAN20網(wǎng)段，2002號(hào)ACL限定的是VLAN30網(wǎng)段，address-group 1限定的是公有地址池213.123.10.20~213.123.10.40

1.3 無線模塊設(shè)計(jì)

無線模塊設(shè)計(jì)STA1和STA2可以通過AP1和AP2連接上網(wǎng)，AP1、AP2分別屬于2個(gè)不同的ap組,這2個(gè)組分別對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)VLAN20和VLAN30。STA1和STA2的地址是S4的DHCP分配的。以STA1為例，當(dāng)它位于AP1和AP2的交叉區(qū)域時(shí)，能夠搜索到WLAN20和WLAN30,如圖2所示，連接WLAN20,輸入密碼后STA1能夠獲取VLAN20的IP地址,如圖3所示，連接WLAN30輸入密碼后STA1能夠獲取VLAN30的IP地址[3]。

圖3 STA1獲取到VLAN20的IP地址

2 真機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

組網(wǎng)技術(shù)課程配有真機(jī)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室有6個(gè)學(xué)生機(jī)柜可以滿足真機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。真機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要有交換機(jī)、路由器、無線控制器，無線AP。每個(gè)機(jī)柜有一臺(tái)中控路由器AR2200，通過安裝在后背板的8端口異步卡實(shí)現(xiàn)管控機(jī)柜里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中控路由器下所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的console口通過定制的線纜連接在中控路由器上，每個(gè)設(shè)備設(shè)置了telnet方式登錄。同一機(jī)柜的設(shè)備登錄IP就是主控路由器的IP地址，通過端口號(hào)來區(qū)分不同的設(shè)備。真機(jī)的綜合實(shí)驗(yàn)如圖4所示，拓?fù)鋱D里的所有設(shè)備都用真機(jī)設(shè)備。S1為普通S3700交換機(jī)，S2為S3700 POE交換機(jī)，用來連接AP設(shè)備，并且可以給AP設(shè)備供電。S4為S5720三層交換機(jī)，R1和R2設(shè)備都是三層交換機(jī)。真機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的功能和仿真實(shí)驗(yàn)類似，可以通過NAT實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)訪問內(nèi)網(wǎng)FTP服務(wù)器、內(nèi)網(wǎng)訪問外網(wǎng)、無線獲取IP地址等功能。

圖4 真機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D

3 結(jié)語

本文研究了針對(duì)組網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和真機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)方法，可以讓學(xué)生既可以在虛擬仿真環(huán)境下方便快速地搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理，也可以通過真機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境掌握真實(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作，使得培養(yǎng)出來的學(xué)生能夠符合企業(yè)對(duì)人才的需求。