制作Packet Tracer行动向导实例指导实验实现自动评价

摘  要：CCNA课程教学使用的模拟器软件Packet Tracer在网络入门课程教学中广泛使用，是一款很好的设备模拟器，该软件的数据通信分析功能的模拟环境界面能有效地帮助入门级学生形成网络专业思维，使用Packet Tracer行动向导的指导功能帮助学生了解实验流程和步骤，行动向导的自动评价功能节约考核批阅的时间，提高了教学效率，使用Packet Tracer的行动向导案例进行实验，实验教学反馈及时，学生能自己判断实验结果，是网络课程教学反馈环节良好的手段。

关键词：Packet Tracer;行动向导;自动评价

中图分类号：TP311.52       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）22-0177-08

Making an Example of Packet Tracer Action Guide to Guide Experiment and

Realize Automatic Evaluation

YAO Youjun

（Nanjing Jiangning Higher Vocational and Technical School，Nanjing  211100，China）

Abstract：Packet Tracer，a simulator software used in CCNA course teaching，is widely used in network introductory course teaching. It is a good device simulator. The simulation environment interface of the data communication analysis function of the software can effectively help entry-level students form network professional thinking，and use the guidance function of the Packet Tracer action guide to help students understand the experimental process and steps，the automatic evaluation function of the action guide can save the time of assessment and review and improve the teaching efficiency. Using the case of the Packet Tracer action guide to carry out the experiment，the experimental teaching feedback is timely，and the students can judge the experimental results by themselves，which is a good means for the feedback link of network course teaching.

Keywords：Packet Tracer;action guide;automatic evaluation

0  引  言

笔者长期任教中高职“计算机网络组建”课程，职业学校的学生初涉计算机网络知识，就如同不满岁的小孩学步，需要有人辅助与引导，这些学生普遍只有部分计算机基础操作方面的能力，没有网络理论知识，基本英语知识匮乏，逻辑思维能力不足。课堂上学生往往重复地提出两个问题，一是“老师你帮我看看我配置的对不对”，二是“老师你看我下一步该怎么配置”，1节课上，1名学生占用教师1分钟，20名学生问这样的问题，这节课可能就无法按时顺利进行。

2015年笔者为南京市网络实训统考组卷，选择使用Packet Tracer作为网络搭建部分的配置平台，老师批阅学生交上来的电子配置文档花费了很多时间，效率极低，笔者就想到使用Packet Tracer的行动向导（Activity Wizard）的自动评分功能来自动批阅配置。通过阅读资料、研究学习，学会了制作行动向导后，在实验教学中使用行动向导案例让学生练习网络配置，引导学生配置网络并对学生实验作业进行评价，有效解决了前面的课堂上学生的两个问题，提高了实验教学效率，成为教学反馈的重要评价工具。

Packet Tracer的行动向导的指导（Instructions）功能对学生起到了很好的引导作用，如图1右下角的PT Activity窗口的要求，明确指出需要完成的任务，点击右下侧的“>”按钮可以看下一个要求。这样学生能很明确自己在做什么，前面做过什么，后面还要做什么。

教学实际上是一个不断反馈的过程，是师生双方不断互动的过程，之前上课时很多学生经常会说按教师给出的代码输入了，一字不差，不知道哪里出现问题，教师也需要长时间排查才能找出错误。给学生批阅作业更是费时费力，课堂上只能找几个重点来展示讲解，无法全面落实到每个学生。有了Packet Tracer的行动向导，学生自己可以及时对自己的正误进行评估，一目了然，如图2所示的评价窗口，点击图1的PT Activity窗口中的按钮Check Results可以清楚看到自己完成的情况，知道哪里有问题，再去解决就简单多了。

当然，这个并不是说要取代真实的网络设备，熟知网络设备的人都知道，这些反馈可以通过show命令来得到，配置正确与否的反馈是学生必须要掌握的必备专业能力。但刚接触网络的学生如同一个蹒跚学步的娃娃，Packet Tracer的行动向导就像是在学步车上装了个风铃，引导学生探索学习。Packet Tracer優化教学流程，弱化课程对硬件的需求，特别是对于硬件条件不足的学校，在进行这方面的教学时Packet Tracer是一个很好的教学平台资源，同时也可以进行数据通信演示分析，进行理实一体化教学，学会了行动向导的制作，用于课堂教学效果的反馈，课堂教学效率将得到极大提高，这也是Packet Tracer模拟器历经十几年风采依旧的原因了。

下文通过一个单臂路由案例制作行动向导，并使用这个案例进行实验实训的引导与反馈，达到自动评价的目的。

1  案例制作流程

行动向导的基本工作原理是Packet Tracer会随时将学生进行配置的初始网络与事先配置好的参考网络进行对比分析，对错在行动向导的评价窗口中反馈出来，以下是制作的一般流程：

（1）创建学生测试时最开始看到的使用的初始网络（Initial Network），一般来讲，这个初始网络和最后参考的应答网络差不多，但肯定会因试题的需要缺少部分需要学生完成的配置;

（2）创建作为参考的网络（Answer Network），一般学生使用行动向导会在初始网络上按要求进行配置，Packet Tracer软件用参考网络作为正确答案的参考;

（3）撰写行动向导指南（Instructions），一般根据实验步骤，作为配置的要求及步骤呈现，提出实验要求，引导学生完成实验;

（4）配置行动向导的评估项（Assessment Items），将特定的配置作为评估的项目进行，以反馈学生相关项目的配置是否正确;

（5）使用密码保护行动向导以防止对行动向导的更改;

（6）保存行动向导，以备教学使用。

2  典型案例制作

2.1  绘制初始网络拓扑图

在Packet Tracer上绘制初始网络拓扑图，并保存为init.pkt，这将是学生实验时看到的网络拓扑，如图3所示。

双击拓扑图中设备图标打开设备窗口，如图4所示选择设备的Config标签页，配置显示名称（Display Name），如果配置左侧交换机的名称为SW1，同样配置路由器名称为R1，右侧交换机名称为：SW2，这个名称与参考网络的名称对应，以便Packet Tracer能通过设备名称找到正确设备评估项。配置完成后保存。

2.2  绘制参考网络拓扑并进行正确配置

将Packet Tracer文件另存为ans.pkt文件，完成要求相关的网络配置，作为Packet Tracer进行项目评估时参考答案。

下文是具体实验配置：

（1）在命令窗口配置设备名称，要求与显示名称一样，严格按照大小写进行命名：

如图5所示，双击路由器R1打开R1窗口，选择设备窗口的CLI标签页，在命令窗口中输入，其他两个交换机配置操作方法相同（！号后为命令实现的功能）：

Router（config）#hostname R1 ！将路由器命名为R1

Switch（config）#hostname SW1 ！将交换机命名为SW1

Switch（config）#hostname SW2 ！将交换机命名为SW2

（2）根据图3拓扑所示在交换机上配置相关的vlan信息所示，两台交换机上配置的vlan为vlan10和vlan20：

SW1（config）#vlan 10 ！为交换机配置vlan10

SW1（config-vlan）#exit ！退回到上级模式

SW1（config）#vlan 20 ！为交换机配置vlan20

SW1（config-vlan）#exit

SW2（config）#vlan 10 ！为交换机配置vlan10

SW2（config-vlan）#exit

SW2（config）#vlan 20 ！为交换机配置vlan20

SW2（config-vlan）#exit

（3）根据拓扑图所示，配置交换机的端口，将端口划分到相关的vlan中去：

SW1（config）#int range f0/1-9 ！为交换机选择f0/1-9端口

SW1（config-if-range）#switchport access vlan 10 ！划入vlan10

SW1（config-if-range）#exit

SW1（config）#int range f0/10-19 ！为交换机选择f0/10-19端口

SW1（config-if-range）#switchport access vlan 20 ！划入vlan20

SW1（config-if-range）#exit

SW2（config）#int range f0/1-9 ！为交换机选择f0/1-9端口

SW2（config-if-range）#switchport access vlan 10 ！划入vlan10

SW2（config-if-range）#exit

SW2（config）#int range f0/10-19 ！為交换机选择f0/10-19端口

SW2（config-if-range）#switchport access vlan 20 ！划入vlan20

SW2（config-if-range）#exit

（4）根据拓扑图所示，配置交换机的相关端口为干道模式：

SW1（config）#int range f0/23-24 ！为交换机选择f0/23-24端口

SW1（config-if-range）#switchport mode trunk ！将端口配置为干道模式

SW1（config）# exit

SW2（config）#int f0/24 ！为交换机选择f0/23-24端口

SW2（config-if）#switchport mode trunk ！将端口配置为干道模式

SW2（config-if）#exit

（5）根据拓扑图示要求，在路由器上配置子接口（要求子接口的端口名称与vlan号一致）的IP地址及掩码，作为相关vlan默认网关地址及掩码：

R1（config）#int f0/0 ！为路由器选择f0/0端口

R1（config）#no shutdown ！打开路由器的端口

R1（config-if）#exit

R1（config）#int f0/0.10 ！为路由器新建f0/0.10子接口

R1（config-subif）#encapsulation dot1q 10 ！让子接口认识vlan10标签

R1（config-subif）#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0 ！为子接口配置IP地址

R1（config-subif）#exit

R1（config）#int f0/0.20 ！为路由器新建f0/0.20子接口

R1（config-subif）#encapsulation dot1q 20 ！让子接口认识vlan20标签

R1（config-subif）#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0 ！为子接口配置IP地址

R1（config-subif）#exit

（6）为计算机配置相关IP地址、掩码、网关信息：

点击打开计算机PC0窗口，Desktop标签页中选择IP Configuration，在窗口中输入相关图3拓扑中信息：

IP Adress： 192.168.10.1

Subnetmask：255.255.255.0

Default gateway：192.168.10.254

其他计算机配置方法相似。

（7）测试PC0到PC2、PC1到PC3、PC0到PC1连通性的方法：

点击Packet Tracer窗口右侧工具栏中的Add Simple PDU（P）按钮，先点击计算机PC0，再点击计算机PC1，如图6的右下角的Scenario 0窗口中显示Successful表示两台计算机通信能成功完成，同样的方法添加另二个通信。

配置并实现两台计算机通信后，保存ans.pkt文件，防止出现丢失。

2.3  编辑Packet Tracer的行动向导

2.3.1  打开行动向导

使用菜单Extensions的“Activity Wizard…”（Ctrl+w）打开，或在工具栏中选择Active Wizard按钮打开，在弹出“Do you want to use current network as the answer network”对话框中选择“Yes”，那么当前编辑的网络拓扑将作为行动向导的参考网络使用。如果选择“No”，那么后面再选择参考网络也可以。

2.3.2  编辑实验指导

如下是我为实验根据实验过程，撰写的配置要求（即测试题目）：

（1）在命令窗口配置设备名称，要求与显示名称一样，严格按照大小写进行命名;

（2）根据拓扑图所示在交换机上配置相关的vlan信息;

（3）根据拓扑图所示，配置交换机的端口，将端口划分到相关的vlan中去;

（4）根据拓扑图所示，配置交换机的相关端口为干道模式;

（5）根据拓扑图示要求，在路由器上配置子接口（要求子接口的端口名称与vlan号一致）的IP地址及掩码，作为相关vlan默认网关地址及掩码;

（6）为计算机配置相关IP地址、掩码、网关信息;

（7）测试PC0到PC2、PC1到PC3、PC0到PC1的连通性。

在Activity Wizard的编辑界面，点击左侧的Instructions按钮，左侧的Edit窗口，根据配置过程及要求输入，如图7所示是输入的2.3.2段落中题（1）“在命令窗口配置设备名称，要求与显示名称一样，严格按照大小写进行命名”，并以h3标题页面显示，使“大小写”几个字显示为显著的红色。

点击图7下方的“+”按钮添加新的指导要求页，页面的设计使用HTML 4.0的规范，完成其他实验要求。

2.3.3  导入行动向导的学生测试用的初始网络拓扑图

在Activity Wizard的编辑界面，点击左侧的“Initial Network”按钮，选择右侧的“Import File to Initial Network”，在弹出的“Import File”窗口里选择刚才编辑的Packet Tracer文档init.pkt文件，Activity Wizard Initial Network会显示到主窗口上，如图8所示。

我们可以在Activity Wizard的编辑界面Locking Item中选择锁定项目，这样学生在使用这个行动向导做实验时，该项目功能将被锁定不能被使用，如图8所示选择了锁定交换机SW1的“Use Config Tab”项目后将不能打开SW1的Config标签页功能。

2.3.4  配置行动向导的评估项

在Activity Wizard的编辑界面，点击左侧的“Answer Network”按钮，在右侧Assessment tree标签页的Assessment Items树形图栏目中找到设备R1上的主机名Host Name：R1条目并勾选，更改Points得分条目为3，并将2.3.2段落中题（1）的要求“在命令窗口配置设备名称，要求与显示名称一样，严格按照大小写进行命名。”复制到component（s）条目下，以便在测试结果中显示。也可以在如图9所示的view filter的keyword：右側中输入：Host Name（不分大小写，但中间空格不能省略）点击filter进行筛选，快速得到想要进行配置的评估条目。

同样的方法根据实验要求选择评估项目反复重复以上操作，在Assessment tree标签页选择相关的“Assessment Items”条目。制作的过程中可点击Activity Wizard的编辑界面的“Test Activity”可以查看并测试。

例如2.3.2段落中题（5）“根据拓扑图示要求，在路由器上配置子接口（要求子接口的端口名称与vlan号一致）的IP地址及掩码，作为相关vlan默认网关地址及掩码”。勾选以下“Assessment Items”条目：

Network->R1->Ports->fastethernet0/0->Port Status：1

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.10->IP Address：192.

168.10.254

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.10->Subnet Mask：

255.255.255.0

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.10->802.1Q->VLAN ID：10

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.20->IP Address：192.

168.20.254

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.20->Subnet Mask：

255.255.255.0

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.20->802.1Q->VLAN ID：20

将2.3.2段落中题（5）“根据拓扑图示要求，在路由器上配置子接口”相对应复制到Component（s）中，其他条目要求操作类似。

再如2.3.2段落中题（7）“测试PC0到PC2、PC1到PC3、PC0到PC1的连通性”。选择Answer Network的Connectivity Test标签页，将测试的Test condition设置为Successful，更改Points为每个5分，如图10所示，表示如果这两台计算机能正常通信，将给出5分的加分，其他通信测试项目一样方法先到Answer Network拓扑中添加PC之间通信，再到这里来选择添加。

完成后使用Test Activity进行测试，在窗口PT Activity中点击Check Results查看地测试项目及得分是否正确。

2.3.5  測试行动向导文件是否能正常工作

在Activity Wizard Test/Check Activity的窗口点击设备，进行配置的最终测试，先根据小窗口PT Activity中的向导要求进行正确配置，然使用小窗口PT Activity的Check Results查看配置结果，记录下错误的条目，因为点击Activity Wizard Test/Check Activity的图标回到Activity Wizard的配置界面后，刚进行测试的设备配置将被清空，不被保存，更改过配置后再查下个错误，再重新配置，与前面配置测试条目相似的方法去修改，直到完成。

2.3.6  使用变量增加配置灵活性

配置默认网关使用变量，随机使用网络的第一个或最后一个地址。

在Activity Wizard界面的Variable Manager，在右侧的strings标签页中输入变量名称String Pool Name为default-gate，Text为1;254，表示default-gate这个变量池中两个变量1和254，并在下方的String Variable输入Variable Name为gate，Pool Name为使用default-gate，Value Type选择Random，表示gate在这个地址池中随机选择1个数，配置信息如图11所示。

再在拓扑图中引入这个变量，引入变量使用[[gate]]表示在拓扑图位置显示gate变量的值，以指导学生配置计算机的网关信息，如图12所示。

修改相关的Answer Network在右侧Assessment tree标签页的Assessment Items评估项目，选择到R1。

修改以下“Assessment Items”条目：

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.10->IP Address：192.

168.10.[[gate]]

Network->R1->Ports->fastethernet0/0.20->IP Address：192.

168.20. [[gate]]

这个案例中要修改计算机的IP地址，以防止与网关冲突，也可以使用变量的形式实现，选择其他2-253，方法与这个类似。

2.3.7  使用密码保护行动向导文件不被篡改

在Activity Wizard的编辑界面选择“Password”，在右侧输入两次密码，然后选择“save”，保存为文件命名，如test.pka保存即完成了行动向导的制作，文件发布给学生即可以使用，进行向导并自动评分。

3  行动向导的后期修改及维护

同样的实验，每次的实验要求可能不尽相同，上文介绍了参考网络的评估条目选择，在后期可能有些项目不再要求，我们把相关的选择勾除即可，或添加新的要求，并测试使用。

使用Packet Tracer打开行动向导文件test.pka，选择菜单“Extensions->Activity Wizard”打开行动向导，输入保护密码，就可以更改行动向导文件了。

4  结  论?Packet Tracer的行动向导能有效解决网络实验课程中的引导与评价问题，改善了教学反馈的效果，提高了实验教学的工作效率，本文介绍了作者使用行动向导解决实际问题的过程，通过一个行动向导实际案例制作过程演示了行动向导制作方法，批阅出来的结果以图示方式展示出来，根据帮助文档提示，自动评价反馈可以通过脚本导出成Excel表格形式，将会更加方便教师进行成绩评定，但目前还没有找到相关实现资料。现在虚拟化技术快速发展，网络配置文件使用脚本进行批阅将会比模拟器有更加广泛的使用价值，将会成为课堂教学反馈的重要手段。

参考文献：

[1] JESIN A. Packet Tracer Network Simulator [M].Olton：Packt Publishing Ltd，2014.

[2] LAMMLE T.CCNA学习指南（640-802）：第7版 [M].袁国忠，徐宏，译.北京：人民邮电出版社，2012.

[3] 梁广民，王隆杰，徐磊.思科网络实验室CCNA实验指南：第2版 [M].北京：电子工业出版社，2018.

[4] TISO J.CCNA学习指南：Cisco网络设备互连（ICND2）：第4版 [M].纪小玲，马东芳，黄海枫，译.北京：人民邮电出版社，2014.

作者简介：姚友军（1974—），男，汉族，江苏南京人，高级教师，本科，研究方向：计算机网络通信，思科、华为网络设备配置，网络虚拟化架构与配置，Windows、Linux网络服务搭建与维护，数据库搭建与维护等。