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。
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。
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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。
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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。
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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
