| 标题 | Packet Tracer在计算机网络实验教学中的应用 |
| 范文 | 余基映 摘要：针对计算机网络课程难度大、协议抽象的特点，本文提出基于Packet Tracer进行计算机网络实验教学的方案，并结合VLAN技术教学实例，在Packet Tracer中设计出了网络拓扑结构，完成了配置过程，并进行了结果验证，经实际教学反馈，操作简便，效果逼真，便于学生理解抽象的知识，达到很好的教学效果。 关键词：Packet Tracer；计算机网络；实验教学；VLAN技术 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）12-0157-02 1引言 计算机网络课程是计算机相关专业的一门专业基础课和核心课程，该课程具有难度大、协议抽象的特点[1]。在理论教学环节，学生对原理、协议等抽象的知识缺乏理解，学习效果不甚理想。实验教学是对理论教学的实践环节，是加深对理论教学的理解和应用能力培养的重要环节，受教学经费和场地的限制，无法让学生真实地操作网络设备[2]。针对目前计算机网络实验教学的现状和特点，引入Packet Tracer模拟器，配套相应的教学实例，通过软件建立一个仿真的实验环境，使得抽象的内容变得形象，提高学生的学习兴趣，改善课堂的授课效果[3-4]。 2 Packet Tracer简介 Cisco公司针对其CCNA认证专门开发了一个用来设计、配置和进行故障整理排除的官方模拟软件Packet Tracer [5]。Packet Tracer主要通过软件模拟网络设备的工作原理，用户通过拖曳的方法轻松地在软件上建立网络拓扑，还可以通过输入命令来配置网络设备，并可提供数据包在网络中模拟详细处理过程，观察网络实时运行情况。Packet Tracer提供了良好的图形界面、配套的实验实例，具有操作方便、交互性强、形象直观、准确真实等优点。 3教学实例 在Packet Tracer平台上，可以完成的计算机网络相关教学实例主要有：交换机VLAN技术、VLAN间路由、STP生成树协议、路由器静态路由、路由器RIP协议、路由器OSPF协议、访问控制列表ACL、网络地址转换NAT等。下面以VLAN技术为例进行说明。 3.1 VLAN技术 VLAN（Virtual LAN）即虚拟局域网，是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某种共同的需求。每一个VLAN的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的计算机属于哪个VLAN。传统共享介质的以太网和交换式以太网中，所有用户在同一个广播域中，随着广播帧数量的增多，网络传输性能将明显下降，甚至产生网络风暴。VLAN技术具有隔离广播报文、提高网络带宽利用率、增强网络通信安全等优势[6]。 3.2 Packet Tracer对网络拓扑的模拟 VLAN技术教学实例教学环境的搭建如图1所示，六台主机电脑PC0～PC5通过直通线与交换机Switch0互连。网络拓扑图如图1所示。 在Packet Tracer中，将网络设备连接起来后，还需要对网络设备进行IP地址分配，IP地址分配如表1所示。 配置命令 3.2.1 配置PC 按照IP地址分配表表1分别配置PC0～PC5的IP地址和子网掩码。在Packet Tracer工作区内，依次单击PC0～PC5，打开PC参数设置对话框，选择“Desktop”选项卡，单击“IP Configuration”对话框，输入参数。 3.2.2 配置交换机 在Packet Tracer工作区内，单击交换机Switch0，打开Switch0参数设置对话框，选择“CLI”选项卡，输入配置命令。 （1） 创建VLAN 在交换机Switch0上创建VLAN10，VLAN20，VLAN30。 Switch>enable Switch#configure terminal Switch（config）#vlan 10 Switch（config-vlan）#name HR Switch（config-vlan）#VLAN 20 Switch（config-vlan）#name SALES Switch（config-vlan）#VLAN 30 Switch（config-vlan）#name ENG （2） 分配VLAN 將交换机Switch0的Fa0/1～ Fa0/2分配给VLAN10，Fa0/3～ Fa0/4分配给VLAN20，Fa0/5～ Fa0/6分配给VLAN30。 Switch> Switch>enable Switch#configure terminal Switch（config-if-range）#interface range Fa0/1-2 Switch（config-if-range）#switchport mode access Switch（config-if-range）#switchport access vlan 10 Switch（config-if-range）#exit VLAN20、VLAN30配置命令相同。 3.3 结果分析 完成配置之后，采用ping命令测试网络设备连通性。Packet Tracer可以模拟这个过程，在Packet Tracer工作区内，单击PC机，打开PC参数设置对话框，选择“Desktop”选项卡，单击“Command Prompt”对话框，输入ping命令。 （1） 对在同一个VLAN中的PC测试连通性，用同在VLAN 10中的PC0 ping PC1，可以ping通，结果如图3所示。 （2） 对在不同VLAN中的PC测试连通性，用在VLAN 10中的PC0 ping VLAN 20中PC3，不能ping通，结果如图4所示。 （3） 在未划分VLAN之前，PC0 ping PC3，可以ping通，结果如图5所示。 结果验证，未划分VLAN之前，交换机的所有接口在同一个广播域内，连接在该交换机上的PC机互相之间可以ping通。划分VLAN之后，分配在同一个VLAN中的接口在一个广播域内，连接在该接口上的PC机之间可以ping通，不同VLAN之间的PC机之间不能ping通，从而隔离广播域。 4 结束语 在计算机网络实验教学中，利用Packet Tracer模拟器进行仿真实验，操作简便，效果逼真，能够更好地将理论教学与实验教学相结合，学生对抽象的计算机网络知识有了更深刻的理解，教学效果很好，值得推广。 参考文献： [1] 容振邦.基于Packet Tracer的计算机网络原理课程案例教学[J].计算机教育，2011（03）：67-70. [2] 刘静.基于Packet Tracer的VLAN间通信实验设计与实现[J].数字技术与应用，2017（02）：55-56+58. [3] 薛琴.基于Packet Tracer的计算机网络仿真实验教学[J].实验室研究与探索，2010，29（02）：57-59. [4] 李萍.Packet Tracer在计算机网络实验教学中的应用[J].现代电子技术，2012，35（11）：177-179+182. [5] 崔北亮.CCNA认证指南[M].北京：电子工业出版社，2014：81-86. [6] 谢希仁.计算机网络[M].北京：电子工业出版社，2017：101-103. |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。