網(wǎng)絡虛擬實訓平臺在高職路由交換技術課程教學中的應用與實踐

周瑾怡

摘要：虛擬技術是當今十大IT技術之一。PacketTracer和GNS3是思科網(wǎng)絡技術學院開發(fā)的針對思科網(wǎng)絡技術學院課程教學的虛擬網(wǎng)絡平臺，該平臺能夠模擬真實的網(wǎng)絡環(huán)境。在平臺下，可以根據(jù)實際的需求來選擇網(wǎng)絡設備、終端和線纜組建網(wǎng)絡，也可以使用命令或窗口界面配置和測試網(wǎng)絡。有效解決高職院校教學硬件條件缺陷、教學時間和空間限制等問題。

關鍵詞：網(wǎng)絡；虛擬平臺；路由；交換

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）21-0131-03

1 概述

IT業(yè)高速發(fā)展，在國家“以信息化帶動工業(yè)化”戰(zhàn)略的指導下，信息化進程已經(jīng)涉及各行各業(yè)，隨著計算機技術和網(wǎng)絡通信技術的高速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術得到了廣泛而深入的應用。計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的組建、維護和管理等工作崗位，每年需要大量的各種層次的從業(yè)人員。《路由交換技術》主要培養(yǎng)學生動手配置網(wǎng)絡設備的能力，是一門操作性較強的理實一體化課程。也是培養(yǎng)掌握“建網(wǎng)、用網(wǎng)、管網(wǎng)”技能，能適應生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務一線的高素質技術技能人才的核心課程。

2 教學過程中存在的問題

路由交換技術是一門操作實踐性較強課程，目前教學模式主要采用教師講授和多媒體演示，授課教師在上課過程中以講授理論原理知識為主，留余給學生動手操作時間較少，學生在學習過程中感覺較為枯燥，學習積極性不高，教學效果不理想，該課程在教學過程主要存在有以下幾方面問題：

1）學生水平參差不齊

目前大多數(shù)高職院校學生的構成復雜，既有普高文理科學生也有部分中職或職高畢業(yè)生。學生的專業(yè)知識水平、接受能力，以及專業(yè)基礎不同，導致學生水平參差不齊。給路由交換技術課程教學帶來了諸多的不利因素。不考慮學生及專業(yè)情況的 “一刀切”教育模式，是導致該門課程教學效果不理想的主要原因之一。

2）教學硬件條件缺陷

路由交換技術主要培養(yǎng)學生動手操作能力，需對網(wǎng)絡設備（交換機、路由器和防火墻等）進行配置與調試，因此對教學實訓硬件要求較高。在教學過程中，需要一定數(shù)量防火墻、路由器和交換機等設備，但目前網(wǎng)絡設備存在品牌、型號繁多、價格昂貴、設備更新速度快等問題，學校不可能及時更新設備，也不可能滿足人均一套設備提供給學生配置練習，因此在教學過程中，就存在部分學生得不到應有的動手操作機會，這樣不利于調動學生的學習興趣，也會造成學生對知識點的理解不夠透徹，理論知識和實際操作脫節(jié)。

3）教學時間和空間的限制

因上課時間和場所的限制，學生只能在規(guī)定的時間內使用網(wǎng)絡設備，由于高職學生的水平參差不齊，部分學生在課堂內不能完成當堂設備調試任務。出于安全方面考慮，網(wǎng)絡實訓室無法對實訓室實現(xiàn)完全開放，學生就不能充分利用課余時間進行設備配置調試操作，這在一定程度上也制約學生學習的積極性。

3 網(wǎng)絡設備虛擬平臺在教學過程中的應用

1）網(wǎng)絡設備虛擬平臺

網(wǎng)絡設備虛擬平臺是利用普通計算機和模擬軟件來實現(xiàn)真實的訓練場景和實訓過程，這類模擬軟件在普通計算機上運行，模擬主流的交換機、路由器和防火墻等設備。目前計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)學生都配備有筆記本電腦，每個學生都能在自己計算機上獨立完成路由交換等實訓項目，在操作過程中就不受時間和空間的限制，對一些復雜綜合性強的實訓也能加時進行，這樣就大大節(jié)約教學成本，同時也能充分激發(fā)和調動學生自主學習的積極性。

2）Packet Tracer 虛擬平臺在《路由交換技術》中的應用

《路由交換技術》課程的學習和訓練內容，主要是培養(yǎng)學生具備中小企業(yè)網(wǎng)絡的組建、設備的選型、設備的調試、管理維護以及技術支持等職業(yè)崗位技能，具體教學內容如表1所示。

② 配置過程

配置主機PC1的地址，因PC2配置與PC1類型，PC2配置過程省略。具體PC1配置信息如圖2所示。

③ R1和R3的配置信息類似，R3的配置信息省略，R1、R2具體配置信息如下：

Packet Tracer 虛擬平臺適合初學者適用，該軟件僅能模擬出虛擬出Cisco的命令行和配置界面，支持的命令行十分有限，如配置OSPF路由總結和后續(xù)課程中的VRRP實訓項目等教學內容就無法在Packet Tracer 虛擬平臺中實現(xiàn)。

3）GNS3虛擬平臺在《路由交換技術課程》中的使用

GNS3是一款具有圖形化界面可以運行在多平臺的網(wǎng)絡虛擬軟件。讓用戶直接運行Cisco系統(tǒng)（IOS）的模擬器，虛擬是Cisco的網(wǎng)絡設備。下面以OSPF路由總結為例進行講解GNS3在路由交換技術課程中的使用。

① 利用GNS3搭建網(wǎng)絡拓撲圖

GNS實時界面中，使用鼠標拖拽方式將網(wǎng)絡設備拖放在拓撲界面中，配置拓撲圖如圖3所示：

② 配置過程

R1、R2各接口地址配置信息省略，在R1、R2上啟用OSPF協(xié)議。

R1（config）#router ospf 1

R1（config-router）#router-id 1.1.1.1

R1（config-router）#net

R1（config-router）#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1

R1（config-router）#network 192.168.0.0 0.0.3.255 area 1

R2（config）#router ospf 1

R2（config-router）#router-id 2.2.2.2

R2（config-router）#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1

R2（config-router）#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0

R2（config-router）#area 1 range 192.168.0.0 255.255.252.0//配置區(qū)域間路由總結

R3上配置地址，啟用OSPF協(xié)議與R1相同，配置信息省略。

③ 查看配置信息如圖4所示。

4）教學效果

網(wǎng)絡虛擬實訓平臺能滿足《路由交換技術》課程項目教學使用，解決了大多數(shù)院校硬件投入不足的問題，同時也不受教學時間和空間的限制，學生可利用課余時間使用自己的電腦隨時隨地配置交換、路由等設備。由于效果逼真，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，教學效果較好。

4 結束語

仿真模擬軟件的使用不僅僅局限在計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)路由交換技術等課程的教學中，在其他專業(yè)的教學中，例如數(shù)控、模具等專業(yè)等都可以采用各種仿真模擬軟件來進行教學活動。

參考文獻：

[1] 楊倩晨.仿真模擬軟件在高職計算機專業(yè)教學中的應用——以Packet Tracer在《網(wǎng)絡互聯(lián)技術》課程中的應用為例[J].科技信息，2010（2）.

[2] 梁廣民.CCNA實驗指南[M].北京： 電子工業(yè)出版社，2009.

[3] 羅梓元.基于虛擬機技術的虛擬實驗環(huán)境的構建[J].職業(yè)教育研究，2006（3）.