仿真軟件在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

劉睿瀟

當(dāng)前社會網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，一定程度上推動社會的發(fā)展與進(jìn)步，如何培養(yǎng)更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才，成為高校教育工作者關(guān)注的重要問題之一。仿真軟件在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中操作方便，能夠提供相關(guān)實驗條件，幫助教師很好的達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果，因此，本文以Packet Tracer為例，對仿真軟件在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供教育工作者參考。

【關(guān)鍵詞】仿真軟件 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 應(yīng)用 分析

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不僅需要學(xué)生掌握相關(guān)理論知識，而且對學(xué)生動手操作能力要求較高?？紤]到構(gòu)建專門的實驗室對學(xué)校是不小的開支，而將仿真軟件應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，可方便的模擬各種教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解一些抽象的過程，更加清楚的了解網(wǎng)絡(luò)運營知識，實現(xiàn)學(xué)生動手實踐能力的提高。

1 Packet Tracer功能分析

Packet Tracer仿真軟件功能強(qiáng)大，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用率較高，尤其在提升學(xué)生實踐能力方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。Packet Tracer仿真軟件主要功能體現(xiàn)在：首先，含有專門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計構(gòu)件，如不同型號的主機(jī)、路由器、交換機(jī)等，給網(wǎng)絡(luò)設(shè)計帶來較大便利。其次，具有支持多種協(xié)議的功能，如TCP、DNS、HTTP等，能夠真實的模擬網(wǎng)絡(luò)實際通信狀況。最后，可供學(xué)生進(jìn)行物理、邏輯空間的設(shè)計。其中前者表明可實現(xiàn)辦公室、樓宇、城市等模型的設(shè)計，后者主要用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建。另外，Packet Tracer仿真軟件還具備支持性能分析、以及實時跟蹤功能。

2 Packet Tracer在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中具體應(yīng)用

實踐表明，配置IP地址、仿真數(shù)據(jù)傳輸是Packet Tracer仿真軟件在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的典型應(yīng)用，接下來逐一對其進(jìn)行探討。

2.1 配置IP地址

假設(shè)要求主機(jī)1分配的IP地址為172.16.1.2，而主機(jī)2的分配的IP地址為172.16.2.2，其中其子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。另外，主機(jī)1的網(wǎng)絡(luò)為172.16.1.1/24，而主機(jī)2的網(wǎng)關(guān)為172.16.2.1/24。那么使用Packet Tracer仿真軟件究竟該如何操作呢？一種方法可通過輸入相關(guān)的命令實現(xiàn)，另一種方法可借助網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D實現(xiàn)。

利用輸入命令方法時，需要通過CLI實現(xiàn)，依次進(jìn)入到路由器的特權(quán)以及全局模式，將路由器的名字設(shè)置為R0，使用命令達(dá)到其以太網(wǎng)0號端口進(jìn)行0號端口IP地址的配置。其所用的命令為：R0（config-if）#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0，采用同樣方法完成1號端口的配置。

借助拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行IP地址配置時，主要通過路由器的界面設(shè)置config標(biāo)簽。在路由器可視化界面上找到以太網(wǎng)接口，設(shè)置哪個端口的IP，只需點開輸入即可，并在子網(wǎng)掩碼一欄中輸入255.255.255.0，其中如想打開某端口將PortStatus設(shè)置為On即可。

2.2 仿真數(shù)據(jù)傳輸

眾所周知，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中如何按照設(shè)計要求，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤的傳輸是重要的教學(xué)內(nèi)容，而使用Packet Tracer仿真軟件，可方便的模擬數(shù)據(jù)傳輸，幫助學(xué)生深刻理解學(xué)習(xí)的專業(yè)知識。使用Packet Tracer仿真軟件仿真數(shù)據(jù)傳輸時，可清楚的了解ping請求以及ping請求響應(yīng)兩個重要過程。

一方面，進(jìn)行ping請求時需要借助相關(guān)的通信協(xié)議實現(xiàn)，如ICMP、ARP、IP協(xié)議等。接來下以ICMP協(xié)議為例進(jìn)行探討。通過可視化界面中Event list上ICMP后面的顏色塊可清楚的看到ICMP協(xié)議相關(guān)信息。通信過程中ping處理進(jìn)程會產(chǎn)生ICMP回應(yīng)請求，并在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的作用下封裝處理。同時，IP協(xié)議將創(chuàng)建一個包括目的及源協(xié)議字段、IP地址的數(shù)據(jù)包，以指導(dǎo)接收方的IP協(xié)議將數(shù)據(jù)交給ICMP進(jìn)行處理。另外，創(chuàng)建IP數(shù)據(jù)報之初，IP協(xié)議會對目的IP進(jìn)行判斷，當(dāng)排除廣播地址、本地網(wǎng)絡(luò)地址后，將其傳輸給遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，并將其傳輸給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行處理。另一方面，在ping響應(yīng)過程中，使用Packet Tracer仿真軟件仿真也可對整個響應(yīng)過程進(jìn)行進(jìn)行仿真，從而幫助學(xué)生深刻的認(rèn)識ping響應(yīng)過程。

因此，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中，教師在應(yīng)用Packet Tracer仿真軟件時應(yīng)邊鼓勵學(xué)生進(jìn)行動手操作，認(rèn)真分析與記錄數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟煌^程，鼓勵學(xué)生多思考，不僅注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論知識的記憶，還應(yīng)做到學(xué)以致用，在仿真過程中實現(xiàn)自身動手實踐能力的提高。另外，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中，教師除充分認(rèn)識到Packet Tracer仿真軟件的優(yōu)點，注重在教學(xué)中的應(yīng)用外，還應(yīng)充分分析實際教學(xué)內(nèi)容，使用針對性仿真軟件，如NS2仿真軟件、MATLABA仿真軟件、OPNET仿真軟件等，幫助學(xué)生理解抽象的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識，了解網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P(guān)過程，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識體系，真正掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這門課程的重點、難點知識。

3 總結(jié)

大量實踐表明，將仿真軟件應(yīng)用到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實踐中，可取得事半功倍的教學(xué)效果，因此，教師應(yīng)清楚的認(rèn)識到：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用仿真軟件，可幫助學(xué)生更好的理解與認(rèn)識數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的具體過程，尤其能更好的掌握不同協(xié)議的工作原理。因此，實際教學(xué)實踐中，教師應(yīng)結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)用相關(guān)仿真軟件，幫助學(xué)生切實打牢網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)知識，促進(jìn)整個教學(xué)效率與質(zhì)量的提高。

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作者單位

濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東省濰坊市 262500