摘要:实验教学对于培养学生创新精神、实践能力和创业精神,提高综合素质起着至关重要的作用。在计算机网络课的实验教学中引入模拟技术,可以为学校节约实验成本,构建仿真实验环境,提高学生的动手实践能力。主要介绍了使用Packet Tracer模拟器对多种路由协议进行配置的过程。
关键词:计算机网络;实验教学;模拟器
中图分类号:G642.3 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)02-0207-02
引言
计算机网络课程是理论性与实践性都很强的学科,在大部分高职院校,计算机网络课程不仅是计算机专业学生的必修课,同时也是许多非计算机专业学生的重要基础课。但在长期教学过程中,学生普遍反映教学内容和教学过程枯燥,知识不易理解,这主要是因为计算机网络原理涉及到许多协议和算法,而这些内容在普通的实验环境下很难实现。为了在改善实验环境的同时尽量节约实验成本,我们在实验教学中利用模拟器软件技术,建立一个软件模拟真实实验的实验室环境,使学生能在仿真环境中将学到的知识应用于实践,提高了学生的动手能力。软件环境与真实实验环境相结合,达到了很好的效果,使得计算机网络课程教学效果得到明显提高。
一、几种模拟器的简介
目前常见的模拟器主要有以下几种:
CISCO在线FLASH和LABS实验产品,该产品配置规范,要求对实验内容非常熟悉。其最大的缺点就是实验内容单一,缺乏灵活性。
HW-RouteSim是一款华为3COM网络设备的模拟器,功能相对较强,可以模拟在路由器上配置静态路由和RIP协议、OSPF协议以及华为路由器的高级功能。其缺点是设备类型较少,PC操作环境为Linux操作系统,习惯使用Windows的用户上手较难。
Dynamips是一款思科网络产品的模拟器,能模拟出最新的思科产品Cisco7200路由器的硬件环境,在这个环境中可直接运行Cisco的IOS。缺点是使用者必须具备良好的网络理论基础和开发能力,对于一般用户而言,难以完成。
Packet Tracer是一款功能相对较强的模拟器产品,可完成几乎所有的思科网络学院论证考试的Labs实验。其最大的优点在于可以很好地模拟一些型号的路由器、交换机、hub、Wireless Device、PC、IP Phone等。特别地,它提供了可扩展的网络设备,以满足用户需要。实验环境可根据实验要求自行设定,灵活性较强,使用者只需要选择实验设备,建立网络拓扑模型,然后对设备进行配置即可。
我们以Packet Tracer 5.0为例对计算机网络路由协议的实验配置过程进行分析。
二、Packet Tracer实验环境配置
下面介绍在Cisco路由器上做静态路由、RIP路由及OSPF单区域路由协议实验的过程。
(一)构造网络拓扑图
根据实验要求在Logical Workspace中建立实验环境,构造网络拓扑图,如图所示。
图网络拓扑结构
图中PC0与R0的FastEthernet0/0联接,R0的Serial2/0与R1的Serial2/0联接,R1的FastEthernet0/0与PC1联接。R0的Serial2/0为DCE设备,时钟速率为64000,R1的Serial2/0为DTE设备。
(二)端口及IP地址的配置过程
在拓扑图中,单击路由器图标,打开配置对话框,在对话框中选择CLI选项卡,进行命令配置。此实验中网络设备、端口、IP地址及子网掩码如表所示:
(1)在R0上配置FastEthernet0/0的端口IP地址并予以激活。配置Serial2/0端口,并为该端口的DCE设备配置相应的时钟速率为64000。
!进入全局配置模式
Router#config t
Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.
!将当前路由器命名为R0
Router(config)#hostname R0
!进入fastethernet0/0端口配置模式
R0(config)#int fastethernet 0/0
!配置fastethernet0/0端口的IP地址为172.16.1.1/24
R0(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
!激活端口
R0(config-if)#no shutdown
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up
R0(config-if)#int serial 2/0
R1(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
!配置R0的Serial2/0端口的DCE时钟速率
R0(config-if)#clock rate 64000
R0(config-if)#no shutdown
%LINK-5-CHANGED: Interface Serial2/0, changed state to up
%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial2/0, changed state to up
(2)R1路由器配置方法同R0,在配置上由于R1路由器的Serial2/0端口为DTE设备,故无需配置时钟速率,配置步骤略。
(3)在PC0上配置IP地址为172.16.1.2,子网掩码为255.255.255.0,网关为R0的FastEthernet0/0端口IP地址172.16.1.1;在PC1上配置IP地址为172.16.3.2,子网掩码为255.255.255.0,网关为R1的FastEthernet0/0端口IP地址172.16.3.1。
三、路由协议配置及验证
(一)静态路由配置及验证
(1)配置静态路由的语法为:
ip route prefix mask{address|interface}[distance][tag tag][permanent]
Prefix:所要到达的目的网络;
mask:子网掩码;
address:下一个跳的IP地址,即相邻路由器的端口地址;
interface:本地网络接口;
distance:管理距离(可选);
tag tag:tag值(可选);
permanent:指定此路由即使该端口关掉也不被移掉。
(2)根据实验的要求,在R0和R1上分别配置静态路由如下:
R0(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R0(config)#exit
R1(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1
R1(config)#exit
(3)在R0和R1上通过Show ip route命令查看当前路由表的情况,或者在PC0和PC1之间做PING测试。
(二)RIP协议配置及验证
(1)在R0和R1上利用no ip route命令关闭静态路由。
R0(config)#no ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.2
R1(config)#no ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1
(2)在R0和R1上启动RIP协议并将直连网络地址加入本地路由表中,经过一段时间后路由器会自动根据相邻路由器中的路由表信息对本地路由表进行更新。配置过程如下:
R0(config)#router rip
R0(config-router)#network 172.16.1.0
R0(config-router)#network 172.16.2.0
R0(config-router)#exit
R1(config)#router rip
R1(config-router)#network 172.16.2.0
R1(config-router)#network 172.16.3.0
R1(config-router)#exit
(3)在R0和R1上通过Show ip route命令查看当前路由表的情况或者在PC0和PC1之间做PING测试。
(三)OSPF协议单区域配置及验证
(1)在R0和R1上利用no router rip命令关闭静态路由。
(2)在R0和R1上启动OSPF协议,将直连网络地址加入本地路由表,并配置区域为area0,经过一段时间后路由器会自动根据相邻路由器中的路由表信息对本地路由表进行更新。配置过程如下:
R0(config)#router ospf 1
R0(config-router)#network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0
R0(config-router)#network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 0
R0(config-router)#^Z
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#network 172.16.3.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#^Z
(3)在R0和R1上通过Show ip route命令查看当前路由表的情况,或者在PC0和PC1之间做PING测试。
四、结束语
在实验教学中由于使用了Packet Tracer模拟软件,在一定程度上缓解了高职院校网络实验室建设的压力;另一方面使学生真实地看到了路由协议的作用,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的动手实践能力,从而实现培养技能型创新人才的教学目标。同时,还可以为参加CCNA、CCNP、CCIE认证考试的学生提供更好的练习环境,对提高高职院校计算机网络课程教学质量有着深远的意义。
参考文献:
[1] 骆耀祖.Cisco路由器实用技术教程[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2] 郭秋萍.计算机网络实验教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[3] 吴黎兵.计算机网络实验教程[M].北京:机械工业出版社,2007.
[4] 张国清.网络设备配置与调试项目实训[M].北京:电子工业出版社,2009.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
