網(wǎng)絡(luò)仿真工具在高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

楊 奇

（遼寧政法職業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110161）

目前，網(wǎng)絡(luò)仿真工具已經(jīng)有了長(zhǎng)達(dá)十幾年的發(fā)展基礎(chǔ)和背景，并且其在各個(gè)領(lǐng)域的使用也受到了各方人士的重視，因此，相對(duì)而言，對(duì)于其在高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用可以說是比較成熟且適用的。當(dāng)下的高校計(jì)算機(jī)教學(xué)當(dāng)中人才缺乏的現(xiàn)狀使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)新模式的興起。因此網(wǎng)絡(luò)仿真工具與高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合是提高高校計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量以及培養(yǎng)綜合型、全面型人才和跟上時(shí)代發(fā)展的需要。接下來，將重點(diǎn)介紹幾種網(wǎng)絡(luò)仿真工具在高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用的方式方法[2]。

1 網(wǎng)絡(luò)仿真工具應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以引用的現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行對(duì)現(xiàn)實(shí)教學(xué)以及現(xiàn)實(shí)世界的模擬，克服了現(xiàn)實(shí)中客觀因素的限制，提高了學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)體驗(yàn)；其次，網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量和效率來說都有積極的推動(dòng)作用，符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)順應(yīng)時(shí)代的潮流；網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)從學(xué)生角度來說也有一定的優(yōu)勢(shì)，有益于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)過程當(dāng)中更加有針對(duì)性，其學(xué)習(xí)效率也由此得到了提高；網(wǎng)絡(luò)仿真工具的應(yīng)用為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)節(jié)約了開銷、提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)備的使用率，也節(jié)約了上課時(shí)不必要的時(shí)間浪費(fèi)，并且豐富了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)方式，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂更加豐富，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣。因此，可以說網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)教學(xué)發(fā)展以及時(shí)代發(fā)展的需求。

2 網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用

（1）利用Packet tracer實(shí)驗(yàn)教學(xué)。Packet tracer實(shí)驗(yàn)教學(xué)是讓學(xué)生掌握路由器與交換機(jī)基本配置當(dāng)中的檢測(cè)操作和利用交換機(jī)以及對(duì)VLAN、VTP、路由器子接口的學(xué)習(xí)，同時(shí)還對(duì)路由器與交換機(jī)基本配置當(dāng)中的檢測(cè)操作進(jìn)行掌握等等技能，讓學(xué)生在實(shí)際操作中了解和熟練網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的應(yīng)用。教師必須通過教授學(xué)生網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)參與到實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以提高學(xué)生創(chuàng)造性思維。

以Packet tracer為例，首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前準(zhǔn)備，準(zhǔn)備一臺(tái)電腦并且安裝Packet tracer工具軟件；其次，利用VLAN進(jìn)行通信隔離，并且，不允許有其它接口與VLAN連接，完成之后，必須制定好其IP和ID地址；再利用交換機(jī)進(jìn)行配置以及對(duì)VLAN進(jìn)行配置；再指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行ping指令操作，通過教師的具體引導(dǎo)，學(xué)生可以在這一操作中得到階段性的結(jié)論，對(duì)操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行改正；接下來，就到了配備路由器以及對(duì)路由表進(jìn)行查閱，學(xué)生在這一系列的操作之后再次得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論；最后學(xué)生通過Ping對(duì)連通性進(jìn)行測(cè)試，可以得出最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：VLAN間路由可以通過單臂路由來完成。通過Packet tracer實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生就可以掌握路由器和交換機(jī)的基本配置以及配置過程當(dāng)中檢測(cè)等技能的掌握，讓學(xué)生在具體操練過程中熟練應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)仿真工具。由此可見，利用Packet tracer進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂的實(shí)踐教學(xué)有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的效率以及提高學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性思維，是一個(gè)符合時(shí)代潮流的教學(xué)工具。

（2）利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)仿真工具的不斷發(fā)展加速了其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用，其中NS2就是網(wǎng)絡(luò)仿真工具的典型代表之一，當(dāng)前高?？梢约哟驨S2網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用。NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具在十幾年的發(fā)展過程中不斷升級(jí)、完善，并且逐步得到推廣，NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前很多常見并且被經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和連路層的模式，功能十分強(qiáng)大，為高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了各種仿真模擬，搭建了完整的網(wǎng)絡(luò)模型。因此，教師可以利用NS2進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。

以利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)為例，教師在利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)時(shí)，必須要求學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際操作之前學(xué)習(xí)、理解、掌握TCP協(xié)議的工作原理，理解TCP協(xié)議的工作原理是學(xué)生進(jìn)行下一階段的NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)；之后，教師再為學(xué)生講解TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁擠堵塞狀況時(shí)如何通過利用其協(xié)議進(jìn)行有效的管理和控制，教師在學(xué)生將這些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)都掌握之后再繼續(xù)下一步的教學(xué)；也就是建立模擬場(chǎng)景：根據(jù)實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行假設(shè)、發(fā)送數(shù)據(jù)、建立鏈接、設(shè)置鏈路寬帶等等。在整個(gè)過程中，要求學(xué)生利用動(dòng)態(tài)顯示工具nam了解網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流流向以及利用tcp協(xié)議緩解網(wǎng)絡(luò)擁擠狀態(tài)；在學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師還可以進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生利用圖形工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后得出結(jié)果。由此，教師對(duì)于NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)如上按部就班，制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行合理的NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用操作，最后達(dá)到最初制定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。由此可見，利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，有助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂模式的更新化、多樣化，使學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣變得更加濃厚，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平也得到了更大的提升。

（3）利用OMNET++進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。OMNeT++英文全稱是Objective Modular Network Testbed in C++，目前，存在著多種網(wǎng)絡(luò)仿真工具加入到高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程當(dāng)中，OM NET也是一種節(jié)約成本的計(jì)算機(jī)教學(xué)方式，同時(shí)也為學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的過程中提供了多變的模擬環(huán)境，也可以根據(jù)學(xué)生的需求進(jìn)行教學(xué)模式和內(nèi)容的改變，并且操作過程中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的所有層面都是可以受到良好的控制，有助于抽象的教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象變得簡(jiǎn)單化、具體化。由此可見OMNET++也是將網(wǎng)絡(luò)仿真工具應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要途經(jīng)之一。

以利用OMNET++進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為例，教師可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)利用OMNET++進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議添加以及認(rèn)識(shí)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的學(xué)習(xí)，在利用OMNET++進(jìn)行實(shí)際虛擬操作的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)到什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。首先給出ned代碼，指導(dǎo)學(xué)生利用OMNET++模擬一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；其次給出路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)的部分代碼，指導(dǎo)學(xué)生利用OMNET++實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議，向?qū)W生講解在此之后將可以根據(jù)代碼在OMNET++上進(jìn)行注冊(cè)，之后就可以使用自己設(shè)計(jì)的路由代碼。教師指導(dǎo)學(xué)生利用OMNET++自己設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時(shí)，教師可以針對(duì)該結(jié)果作出截圖等給同學(xué)進(jìn)行講解，幫助學(xué)生理解這個(gè)過程，以及學(xué)生對(duì)過程中輸出的相關(guān)命令的理解，在這個(gè)過程中，學(xué)生通過自己親身實(shí)踐創(chuàng)造出來的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以使學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的感受和接觸更加真切，由此幫助學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解和學(xué)習(xí)就達(dá)到了一個(gè)新高度。教師通過利用OMNET++在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，可以讓學(xué)生和教師在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂上更加深刻感受到網(wǎng)絡(luò)仿真工具在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程當(dāng)中不可替代的作用。

3 結(jié) 語

通過上述的講解，可以看出Pakcet tracer和NS2以及OMNET++有助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)脫離傳統(tǒng)的乏味模式，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣，并且網(wǎng)絡(luò)仿真工具對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)水平和質(zhì)量也有很大的促進(jìn)作用，為高校計(jì)算機(jī)教學(xué)節(jié)約了人力資源、財(cái)力資源等，是一個(gè)兩全其美的教學(xué)方法，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)來說具有不可替代的作用和意義，值得各高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)此進(jìn)行引用，不斷更新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，培養(yǎng)綜合型人才[3]。