中职学校计算机网络实践教学初探

刘松林

摘 要：“计算机网络”课程强调理论性和实践性，本文重点推行基于案例的教学方法。然而随着计算机网络通信技术的不断发展，网络实验设备的数量和更新速度都很难满足目前的教学要求，针对当前网络配置教学过程中存在的一些问题，本文提出用 Cisco Packet Tracer模拟器作为教学工具进行网络配置教学实践，通过实例利用NAT实现外网主机访问内网服务器进行网络配置练习。

关键词：计算机网络 网络配置 模拟仿真 Packet Tracer

中图分类号：TP3;G712文献标识码：A文章编号：1003-9082（2020）05-0-01

“完善职业教育和培训体系，深化产教融合、校企合作。”这是党的十九大对职业教育的重要部署和未来期许，随着网络信息技术的快速发展，新的网络设备和新的电路技术不断涌现，设备昂贵，维护成本也不低。依靠更新硬件设备来增加实践教学资源很难满足需求。为此，我们尝试将Packet Tracer软件引入计算机网络实践教学中，能更好地将理论教学与实践教学相结合。

一、 Packet Tracer软件介绍

Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。其优势表现在：

1.节约成本，实验仿真结果与真实环境相同，效果好。模拟器提供各种网络设备，电缆和PC等终端，以满足基本的网络实验要求。使学生能够在虚拟网络环境中的各种实际应用中完成复杂网络环境中设备的配置和管理任务。

2.节约时间与空间，传统的实践教学，都要去实验室，都需要连接设备，花费的时间相对较多，这限制了学生在空间和时间上的操作实践，并在一定程度上抑制了学生的积极性。模拟器的引入提高学生的动手能力，提高学习效率。

二、计算机网络教学现状

计算机网络技术的快速发展和网络系统应用的日益普及，作为构建网络的基本组件，交换机，路由器和一些更高级别的网络设备的使用越来越广泛。实践教学取决于各种要素，网络设备，实践教学平台等。但各学校面临一些相同的问题：

1.设备数量少，更新换代慢，可维护性较差。网络设备日新月异，旧的设备适合做一些基础配置实验，满足不了学生对新知识的渴望，新的设备往往代表着新的技术，但学校要采购新设备用来教学，种类多，价格高，也是不现实的。

2.设备的兼容性问题，不同时期购买的设备，往往型号和厂商不一致，对于网络配置实践来说，不同品牌设备的兼容性将降低设备利用率并增加教学难度。

3.拓展性能差，网络配置课程除了具有很强的实践性外，也有很好的综合性，在学习过程中，学生不仅需要学会配置某台网络设备，也要学习网络拓扑等知识。一般实训室的网络配置满足不了需要灵活组网进行实践的高级配置实验。

三、Packet Tracer在网络实践教学中的应用

在计算机网络的实践教学过程中，使学生能够将所学的理论知识较好地应用于实际，是实践教学的目的，也是检验课堂教学效果的一个标准。因此，重视实践教学，让学生全身心的投入到实践中是计算机网络教学的重要环节。

根据以上所述，Packet Tracer可以模拟各种类型的网络实验，下面就以Packet Tracer模拟环境下配置NAPT的基本知识为例。

1.任务描述

NAT是指将网络地址从一个地址空间转换为另一个地址空间的行为。NAT将网络划分为内部网络（Inside）和外部网络（Outside）两部分。局域网主机利用NAT访问网络时，是将局域网内部的本地地址转换为全局地址后转发数据包。

2.训练描述

你是某公司的网络管理员，公司只向ISP申请了一个公网IP地址，希望全公司的主机都能访问外网，请你实现。实验拓扑如图所示 ：

图1 NAPT实验拓扑图

3.训练要求

添加1台计算机代表公司内部的计算机，1台服务器代表公网Web服务器。

添加2台2811路由器使用DCE串口线互联模拟与公网互联。

进行NAPT配置，实现内网的计算机能通过公网地址访问因特网上的服务器。

4.训练分析

公司通过路由器与外网互联，公司只有一个公网地址，那就是与公网直连的路由器端口的IP，即200.1.8.7，要实现内网访问因特网。

5.主要配置步骤：

5.1配置内网路由器

lan-router（config）#interface fastEthernet 0/0

lan-router （config-if）#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

lan-router （config）#interface serial 1/2

lan-router（config-if）#ip address 200.1.8.7 255.255.255.0

5.2配置因特網路由器

Internet-router （config）#interface fastEthernet 0/0

Internet-router （config-if） #ip address 63.19.6.1 255.255.255.0

Internet-router（config）#interface serial 1/2

Internet-router （config-1f）#ip address 200.1.8.8255.255.255.0

Internet-routex（conf1g-1f）#clock rate 64000

5.3在内网路由器上配置默认路由并验证

lan-router（config）#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 1/2

lan-router#ping 200.1.8.7

Sending 5，100-byte ICMP Echos to 200.1.8.7，timeout is 2 seconds：

111！

5.4内网路由器上配置动态NAPT映射

lan-router（config）#interface fastEthernet 0/0

1mn-xouter（conf1g-1f）#ip nat inside #定义0/0为内网接口

1an～zouter（conf1g）#interface serial1/2 #定义s1/2为外网接口

lan-router（config-if）#ip nat outside

lan-router（config）#ip nat pool to_internet 200.1.8.7200.1.8.7

netmask 255，255.255.0 #定义内部全局地址池

lan-router（conf1g）#acceas-l1st 10 permit 172.16.1.00.0.0.255

#定义允许转换的地址

lan-router（config）#ip nat inside source list 10 pool to_internet overload #为内部本地调用转换地址池

6.训练测试

在主机0上测试访问http：//63.19.6.2/index.html。

在路由器lan-router查看NAPT映射关系：

lan-router#show ip nat translations

Pro Inside globalInside local Outside localOutside

global tcp 200.1.8.7：1025 172.16.1.55：1025 63.19.6.2：80

63.19.6.2：80

7.训练小结

不要把Inside和Outside应用的接口弄错，尽量不要用广域网接口地址作为映射的全局地址，本例子中特定仅有一个公网地址，实际工作中不推薦。

四、总结及展望

使用Packet Tracer进行计算机网络配置实验教学中的仿真实验，虽然学生的经验不同于实际的硬件实践，特别是在一些先进的真实硬件设备上。比模拟器上的体验要真实，但对于教学来说，模拟器的作用还是非常大的，可以给学生一个不受空间束缚的练习和开拓的平台，为学习配置知识打下坚实的基础。它不仅可以降低网络设备的投资成本，还可以提高学生的动手能力和创造力，提高实验效率。学生可以使用Packet Tracer模拟基础实验，设计实验，并开发创新实验，以鼓励学生探索，创新和实践。

参考文献

[1]吴亚萍.Packet_Tracer和Dy_省略_计算机网络仿真实验中的应用与分析.计算机时代，2010.10：17.

[2]徐洪学.仿真软件Packet_Trace_省略_在计算机网络工程课程教学中的应用.沈阳教育学院学报，2010.2：84-88.

[3]徐生炜.高校计算机网络实验教学模式的探讨.实验科学与技术，2012，12：214-216.