| 标题 | 基于ENSP仿真平台的IP地址与MAC地址教学设计 |
| 范文 | 胡日新 谢水珍 杨保海 摘要：为提高学生对ARP协议的理解，弄清IP地址和MAC地址的关系，在教学过程中，我们引入ENSP 仿真软件。通过仿真教学案例，在各网段路由器接口进行抓包，形象地展示了在网络层和数据链路层IP地址和MAC地址的变换关系，加深对基础理论和基本概念的认识和理解，在计算机网络与通信课程教学中取得了较好的教学效果。 关键词：仿真软件；ENSP 模拟器； IP地址；MAC地址 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）33-0172-02 1 教学背景 《计算机网络与通信》是通信工程专业的必修课程。学院通信工程专业于2013年被江西省教育厅立项为省级卓越工程师培养项目，目前学院已在2013级和2014级开设通信工程卓越工程师实验班。为了更好地培养学生的实践动手能力，增强学生的工程实践经验，课程组在该课程中引入了“基于项目驱动”的教学方法改革。由于该课程理论与实践两方面的结合较紧，实践性较强，要涉及交换机、路由器、防火墙等设备操作，但目前学院的数据通信实训室只能提供华为交换机2700和3700各10台，路由器为华为AR12系列的10台。学院实训室的设备跟不上技术的发展，所以我们在该课程的教学中引入了华为的eNSP（Enterprise Network Simulation Platform）仿真软件平台[1]， 是一款由华为提供的免费的、可扩展的、图形化操作的网络仿真工具平台，主要对企业网路由器、交换机进行软件仿真，同时又响应了国家在信息安全领域的号召，在课堂上只教华为的产品，而不再教思科的产品，为培养熟悉华为路由器和交换机的工程师作些铺垫[2]。 2 IP地址和MAC映射关系 在讲解IP地址和MAC地址关系时，在谢希仁编著的《计算机网络》教材中通常用下面图示1来产述数据帧在各网段的源MAC、目的MAC和源IP地址、目的IP地址的变化，并用了一张表格来说明[3]，学生在数据帧在各网段的通信过程及以上各项的改变存在难于理解，并且较抽象。 3 基于ENSP 的教学设计 实验使用2台AR2220 路由器和2 台PC。路由器R1GE0/0/1接口接一台PC机，模拟一个局域网，路由器R2 GE0/0/1接口接一台PC机，模拟一个局域网，两个路由器通过GE0/0/0直连，模拟一个网段。两台PC机和路由器的各接口的IP地址，按图示2所示设置好，并且PC1的网关，设为路由器R1GE0/0/1端口的IP地址，PC2的网关，设为路由器R2GE0/0/1端口的IP地址，在路由器R1和R2中分别运行RIP协议，确保PC1和PC2能PING通。 现分别在路由器R1的GE0/0/1、GE0/0/0和路由器R2的GE0/0/1分别抓包，然后在PC1 PING PC2，进行连通性测试。 <1） 在路由器R1的GE0/0/1抓包后的结果如图3所示； 2） 在路由器R1的GE0/0/0抓包后的结果如图4所示； 3） 在路由器R2的GE0/0/1抓包后的结果如图5所示。 从这个抓包图中看出，在路由器R1的GE0/0/1网段，数据包在网络层的源IP地址和目的IP地址分别是192.168.3.1和192.168.4.1，在数据链路层的源MAC地址、目的MAC地址分别是PC1的MAC地址和路由器R1接口GE0/0/1的MAC地址。 从这个抓包图中看出，在路由器R1和R2的网段，数据包在网络层的源IP地址和目的IP地址分别是192.168.3.1和192.168.4.1，在数据链路层的源MAC地址、目的MAC地址分别是路由器R1接口GE0/0/0和R2接口GE0/0/0的MAC地址。 从这个抓包图中看出，在路由器R2的GE0/0/1网段，数据包在网络层的源IP地址和目的IP地址分别是192.168.3.1和192.168.4.1，在数据链路层的源MAC地址、目的MAC地址分别是路由器R2接口GE0/0/1的MAC地址和PC2的MAC地址。 4 结束语 通过上述抓包实验，我们可以很好地理解IP地址和MAC地址之间的关系，更好地理解在网络层及以上，主机或路由器之间使用的是IP地址，即源IP地址和目的IP地址是不会变化的。而在各网段，在数据链路层及以下，使用的是不同的物理地址，即MAC地址。总之，利用ENSP 仿真软件开展计算机网络与通信课程的教学，可以帮助学生理解抽象的知識，同时使课堂教学更加方便，便于教师的讲解演示。 参考文献： [1] 刘仁成.基于eNSP 仿真软件的MPLS VPN 教学设计[J].实验科学与技术，2016，14（4） 88-90. [2] 曹雪峰.虚拟网络环境下计算机网络原理实验设计[J].河北民族师范学院学报，2014， 34（2）：19-22. [3] 谢希仁.计算机网络[M].6版.北京：电子工业出版社，2013. |
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