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借助NetSim辅助计算机网络教学

2016-08-22 15:31 来源:学术参考网 作者:未知

  计算机网络课程的教学,要求有足够的实践来支撑。目前,与网络软件方面的实践,多数学校都能安排,但是网络硬件设备方面的实践,很多学校并不具备条件——主要的问题是投入大。这里介绍了用BOSON NetSim组建虚拟网络实验室,它经济、灵活,非常适合学校教学使用。


  1 引言

 

  计算机网络课程的教学,要求有足够的实践来支撑。但现实中,多数学校能够给学生创造比较好的软件方面的实践环境(譬如:在电脑中装上 Windows2000、Linux,让学生实践常用网络操作系统的使用;装上IIS、SER-U FTP、Cterm、FOX-Mail等软件实践常用网络服务器软件和工具软件的使用);却不能给学生提供较好的网络设备方面的实践条件(譬如:教师在课堂上大讲路由器、交换机的配置使用如何重要,但往往学生根本接触不到,从而严重影响教学效果)。

 

  这样的教学是不能令人满意的,让一门实践性很强的课程,仅仅停留在书本的理论学习上,是对学生的不负责任。那么,为什么这样的现象还很普遍呢?

 

  造成上面这种现象,主要并不是因为学校主观上存在“重软件,轻硬件”的思想,而是客观上组建一个由实际的路由器、交换机等网络产品构建的网络实验室的投资太大——拿目前在国内比较热门的“锐捷网络实验室方案”为例,组建一个供50人同时实验的实验室(还仅是基础实验),光设备投资就要上百万,要是以CISCO的设备组建一个同样规模的实验室,投资更是惊人。这样的投资对于一个商业化运作的培训机构可以接受,但对于普通的学校却较难接受。更关键的问题是,随着网络技术的发展,网络设备的新旧更替也很快,因此,学校纵使投大量资金建设了网络实验室,很可能在不久就又会满足不了实际教学的需求。

 

  2 “虚拟网络实验室”方案的提出

 

  组建一个“物理的网络实验室”有困难,那么有没有其他的解决方案呢?——有,“虚拟网络实验室”。

 

  “虚拟网络实验室”即通过软件模拟现实的网络设备及网络环境,向实验者提供配置使用交换机、路由器等网络设备的实验条件。它只需在普通PC机上安装一个仿真软件即可(对硬件配置要求不高,只要是“奔腾”以上都可运行),无需其他设备的投资,方便又经济。

 

  除了方便经济外,“虚拟网络实验室”还有很多“物理的网络实验室”无法比拟的优越性。

 

  (1)无场所限制:因为只是一个软件,而且对硬件配置要求不高,所以几乎可以被灵活地安装在任何地方的PC机上(包括:机房的学生机、教师机、笔记本电脑等等)——不需要专门的房间,不需要布线,使用时也就没必要到固定的实验室。只要愿意,完全可以让所有机房都成为“虚拟网络实验室”,从而方便机房调度,灵活安排实验课。

 

  (2)设备选择多:组建“物理的网络实验室”时,由于经费的原因,不可能把各种型号的设备统统包括。这样,实验者能够接触到的设备就相对有限。而象NetSim这样的仿真软件,通常包括了CISCO所有的主流设备,这对实验者来讲是很幸福的。

 

  (3)升级方便:正如我们前面提到的,随着网络技术的发展,网络设备的新旧更替也很快,为了不与现实脱节,网络实验室也需要及时升级。对于 “物理的网络实验室”,升级就意味着更新设备,意味着又一笔巨大的开销,更新下来的旧设备又会成为一堆“鸡肋”。而“虚拟网络实验室”的升级,只需安装升级包,或重新安装新版本的仿真软件即可。而BOSON NetSim这些年来始终积极关注CISCO产品的发展,并及时响应市场,保证了自己的软件仿真产品与真实世界迅速同步。

 

  (4)使用方便:若使用的是“物理的网络实验室”,教师要准备一个试验(如:“路由器故障排除”实验),需要事先对每一套设备做设置,工作量相当大,而且容易出错。但使用“虚拟网络实验室”,教师完全可以在家中将实验的TOP环境、设备初始配置等信息准备好,并保存为数据文件(NetSim提供这样的功能),然后带到机房,将其导入学生机的仿真软件即可,非常高效。另外,教师向学生演示试验过程时,也会变得非常方便,因为它就和平常的软件类课程的演示一样,可以借助投影或是电子教室,而不像传统的硬件类实验室那样,让少量的学生围观教师的操作。所以,使用“虚拟网络实验室”扩大了实验室的容量,提高了实验课的效率。

 

 借助NetSim辅助计算机网络教学


  3 选择NetSim辅助计算机网络教学

 

  目前优秀的网络设备仿真软件也有不少,诸如:RouterSim、CIM、Flash及NetSim等等,我们在这里推荐的是NetSim。原因是,虽然这些软件仿真的都是CSICO的设备,且仿真度都很高,但前三款软件与CSICO的认证考试(如:CCNA、CCNP)结合过于紧密,用于普通学校的网络教学,显得不够灵活。而BOSON公司出品的NetSim不但支持CSICO的认证考试,同时还支持自定义网络试验,这一点十分迎合普通学校的教学需求,因此可以说NetSim是普通学校组建“虚拟网络实验室”的最佳选择。

 

  4 借助NetSim组织计算机网络实践课

 

  4.1 实验构思

 

  假设我们准备让学生做一个路由器静态路由配置的实验。

 

  实验目的:

 

  1) 验证“同一网段的主机间才能直接通信”;

 

  2) 验证“通过使用路由器可以让不同网段的主机间进行通信”。

 

  实验内容:

 

  1) 工作站TCP/IP配置;

 

  2) 路由器静态路由配置;

 

  3) 路由测试。

 

  TOP环境:如图1所示。

 

  ■

 

  图1

 

  4.2 设计网络TOP

 

  用“Boson Network Designer”可以DIY实验的网络TOP。

 

  如图2所示,右部灰色的区域是设计区,左上部是设备列表,左下部是说明区。

 

  ■

 

  图2

 

  设计网络TOP时,在设备列表中选中设备后,直接用鼠标逐个拖拽到设计区,然后在设备图标上单击鼠标右键,在弹出菜单中选择适当的端口进行设备间的互连(系统提供了“向导对话框”,使用非常直观)。

 

  设计完成后,可将设计保存为一个.top文件,以后若要查看或修改,只要载入该文件即可。

 

  4.3 配置设备初始参数

 

  打开“Boson NetSim”——首先会提示载入TOP,此时就可以载入前面的.top文件,进入实验环境了。

 

  可以在主界面菜单栏下面的工具条中选择要配置的设备(如图3),然后就会弹出相应设备的配置窗口。接下来就是对设备进行初始配置了,操作和真实的设备是几乎一样的。

 

  ■

 

  图3

 

  配置完成后,可以将配置信息保存成文件——若选择保存单个设备配置信息,则会输出一个.rtr文件;若选择保存所有设备配置信息,则会输出一个.nwc文件和一组.rtr文件。以后可以通过载入这些文件,恢复设备的配置信息(下面就要用到这个操作)。

 

  4.4 安排学生做实验

 

  只要将上面通过“Boson Network Designer”导出的.top文件,以及对应该TOP,由“Boson NetSim”导出的.nwc文件和.rtr文件传到学生机上,让学生打开“Boson NetSim”,载入.top文件,然后载入.nwc文件或.rtr文件,接下来就可以开始实验了。

 

  5 结束语

 

  BOSON NetSim是一款非常优秀的仿真软件,它面向主流、紧跟主流,它的一个for CCNP的版本中,还包含了对三层交换设备的仿真,因此无论是学生实验,还是教师备课,它在我国本、专科计算机网络课程的教学过程中都是非常好的助手。

 

  作者:史书明 来源:电脑知识与技术·学术交流 2008年19期

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