基于PacketTrace模拟软件的网络教学研究与分析

侯家振

摘要： 本文阐述了高校计算机网络实验教学现状，且引入PacketTracer模拟软件，并使用PacketTracer模拟软件进行telnet配置仿真实验，介绍了其对理论和实验教学的良好效果。

关键词： 计算机网络实验教学 PacketTracerTelnet

一、高校计算机网络实验教学的现状

随着计算机网络的应用越来越广泛，社会对高、精、尖的网络技术人才的需求也日益增加。高等教育的首要任务就是培养社会需求的专业人才，这无疑对网络课程的教学提出了要求。计算机网络是理论与实践紧密联系的一门课程，在教学过程中不仅要让学生掌握理论知识，而且要把理论和实践结合起来，通过实验培养学生动手能力和运用网络知识解决实际问题的能力。目前，与网络相关的软件方向的实验，多数学校基本能开设，但硬件方面的实验，各高校均不同程度地存在学生只能做一些简单实验；不能完成实用性较强的综合性、设计性实验的问题。产生以上现象的根本原因如下。

1.建一个网络实验室投入大且网络产品更新快，很快就会被淘汰。即便建立了实验室，设备数量、种类有限，开设实验项目的类型不多，满足不了综合性、研究性项目的开设，学生不能同时进行操作，须分批做实验，时间花费高。

2.实验课时不足。实验教学一直是高校《计算机网络》课程教学中的薄弱环节。实验课时一般只有10－16课时，受课时的约束，只能够开设简单的、验证性的实验。当学生离开实验室后无法进行扩展实验，巩固实验内容。学生没有时间完成整个实验过程，实验教学达不到应有的作用和效果。然而许多高校存在着重理论轻实践的问题，导致学生只懂理论，不会实践，无法适应社会对应用型人才的需求。因此如何培养出满足社会需求，跟得上网络技术发展的合格人才是各高校亟待解决的问题。

近年来，Cisco公司研发出模拟软件作为辅助教学的方法收效甚好，结合个人实验教学经验，我认为利用模拟软件配合计算机网络实验教学可以解决上述问题。

二、PacketTracer模拟软件简介

PacketTracer为学生设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，在命令行界面学习IOS的配置、锻炼故障排查能力，并且可观察数据包在网络中行进的详细处理过程，掌握网络实时运行情况。PacketTracer特点主要包括：模拟对象种类繁多、可视化的设计工作区、仿真的设备配置过程、可视化的数据报表工具等。

三、模拟配置项目分析

下面以Telnet的基本配置为例，介绍PacketTracer软件在实验教学过程中的应用。

1.实验要求及分析

为实现对设备进行远程管理和维护并提高设备的安全性，防止任何在未得到管理员授权的情形下对设备做任何操作。根据实验要求分析得出，首先对IP地址进行规划，要求设备管理IP和主机IP在同一网段内，设置进入设备特权模式的密码，设置端口连接和Telnet远程登录和管理密码。

2.实验步骤

（1）网络拓扑结构及地址规划

①交换机配置

Switch>en //进入特权模式

Switch#conft //进入全局模式

Switch（config）#int vlan 1//进入VLAN，设备默认所有端口都属于VLAN1

Switch（config-if）#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0//配置管理IP地址和子网掩码

Switch（config-if）#exit//返回全局模式

Switch（config）#enable password hjz123//设置进入特权模式密码

Switch（config）#line vty 0 4

Switch（config-line）#password hjz321//设置telnet登录密码

Switch（config-line）#login

Switch（config-line）#end

②设置PC机IP地址

双击PC机->Desktop->Ip Configuration选择static配置如下ip address ：192.168.1.2；subnet mask：255.255.255.0；Default Gateway：192.168.1.1；

③进行终端设置

双击PC机->Desktop->terminal进行terminal configuration配置如下 bits per second：9600；data bits：8；stop bits：1；flow control：none；

④进入命令提示符进行连通性测试

通过ping 192.168.1.1目标设备返回数据，得出测试结果可通。

⑤通过Telnet远程登录交换机，实现带内管理

PC>telnet 192.168.1.1//登录目标设备

Trying 192.168.1.1 ...Open

User Access Verification

Password：//要求输入telnet验证密码，也就是hjz321

Switch>en//通过终端的方式进入交换机

Password：//输入特权模式密码，也就是hjz123

Switch#//密码验证正确，进入设备特权模式

四、结语

为了增强教学效果，我们将PacketTrace模拟软件引入到该内容课堂教学中，利用模拟软件优势如下。

1.彻底摆脱了需要真实网络设备才能操作实验的难题。实验者无需其他设备投资，只需在普通PC机上安装一个模拟软件即可不受课时和地域的限制进行实验操作。

2.使用模拟软件也不存在损坏网络设备和实验设备维护成本高的问题。一方面，由于在真实设备上操作，学生的一些错误配置容易被保存到设备的操作系统中，如果不及时恢复默认设置，将导致后面的学生无法进行实验。另一方面，由于网络实验内容不同，网络拓扑结构也会发生改变，这将导致网络设备的接口被频繁地插拔，容易造成实验设备接口的损坏。

3.通过该软件模拟网络环境，学生可以模拟出许多网络实验室没有的网络设备和无法架设的网络环境，将抽象的理论知识具体化，加深对网络知识的理解，对交换机、路由器等重要网络设备在网络通信中的具体运用也有形象化的认识。培养网络设计、管理及应用的能力，激发浓厚的学习兴趣，动手能力也得到极大的提高。

参考文献：

［1］王浩，司凤山，周丰杰.PacketTracer软件在计算机网络实验教学中的应用研究.枣庄学院学报，2011.1028，（5）.

［2］陈建锐.基于Boson Netsim的网络地址转换实验教学设计.实验室研究与探索，2010.429，（4）.