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借助NetSim輔助計算機網絡教學論文
計算機網絡課程的教學，要求有足夠的實踐來支撐。目前，與網絡軟件方面的實踐，多數學校都能安排，但是網絡硬件設備方面的實踐，很多學校并不具備條件——主要的問題是投入大。這里介紹了用BOSON NetSim組建虛擬網絡實驗室，它經濟、靈活，非常適合學校教學使用。
1 引言
計算機網絡課程的教學，要求有足夠的實踐來支撐。但現實中，多數學校能夠給學生創(chuàng)造比較好的軟件方面的實踐環(huán)境(譬如：在電腦中裝上 Windows2000、Linux，讓學生實踐常用網絡操作系統(tǒng)的使用;裝上IIS、SER-U FTP、Cterm、FOX-Mail等軟件實踐常用網絡服務器軟件和工具軟件的使用);卻不能給學生提供較好的網絡設備方面的實踐條件(譬如：教師在課堂上大講路由器、交換機的配置使用如何重要，但往往學生根本接觸不到，從而嚴重影響教學效果)。
這樣的教學是不能令人滿意的，讓一門實踐性很強的課程，僅僅停留在書本的理論學習上，是對學生的不負責任。那么，為什么這樣的現象還很普遍呢?
造成上面這種現象，主要并不是因為學校主觀上存在“重軟件，輕硬件”的思想，而是客觀上組建一個由實際的路由器、交換機等網絡產品構建的網絡實驗室的投資太大——拿目前在國內比較熱門的“銳捷網絡實驗室方案”為例，組建一個供50人同時實驗的實驗室(還僅是基礎實驗)，光設備投資就要上百萬，要是以CISCO的設備組建一個同樣規(guī)模的實驗室，投資更是驚人。這樣的投資對于一個商業(yè)化運作的培訓機構可以接受，但對于普通的學校卻較難接受。更關鍵的問題是，隨著網絡技術的發(fā)展，網絡設備的新舊更替也很快，因此，學�？v使投大量資金建設了網絡實驗室，很可能在不久就又會滿足不了實際教學的需求。
2 “虛擬網絡實驗室”方案的提出
組建一個“物理的網絡實驗室”有困難，那么有沒有其他的解決方案呢?——有，“虛擬網絡實驗室”。
“虛擬網絡實驗室”即通過軟件模擬現實的網絡設備及網絡環(huán)境，向實驗者提供配置使用交換機、路由器等網絡設備的實驗條件。它只需在普通PC機上安裝一個仿真軟件即可(對硬件配置要求不高，只要是“奔騰”以上都可運行)，無需其他設備的投資，方便又經濟。
除了方便經濟外，“虛擬網絡實驗室”還有很多“物理的網絡實驗室”無法比擬的優(yōu)越性。
(1)無場所限制：因為只是一個軟件，而且對硬件配置要求不高，所以幾乎可以被靈活地安裝在任何地方的PC機上(包括：機房的學生機、教師機、筆記本電腦等等)——不需要專門的房間，不需要布線，使用時也就沒必要到固定的實驗室。只要愿意，完全可以讓所有機房都成為“虛擬網絡實驗室”，從而方便機房調度，靈活安排實驗課。
(2)設備選擇多：組建“物理的網絡實驗室”時，由于經費的原因，不可能把各種型號的設備統(tǒng)統(tǒng)包括。這樣，實驗者能夠接觸到的設備就相對有限。而象NetSim這樣的仿真軟件，通常包括了CISCO所有的主流設備，這對實驗者來講是很幸福的。
(3)升級方便：正如我們前面提到的，隨著網絡技術的發(fā)展，網絡設備的新舊更替也很快，為了不與現實脫節(jié)，網絡實驗室也需要及時升級。對于 “物理的網絡實驗室”，升級就意味著更新設備，意味著又一筆巨大的開銷，更新下來的舊設備又會成為一堆“雞肋”。而“虛擬網絡實驗室”的升級，只需安裝升級包，或重新安裝新版本的仿真軟件即可。而BOSON NetSim這些年來始終積極關注CISCO產品的發(fā)展，并及時響應市場，保證了自己的軟件仿真產品與真實世界迅速同步。
(4)使用方便：若使用的是“物理的網絡實驗室”，教師要準備一個試驗(如：“路由器故障排除”實驗)，需要事先對每一套設備做設置，工作量相當大，而且容易出錯。但使用“虛擬網絡實驗室”，教師完全可以在家中將實驗的TOP環(huán)境、設備初始配置等信息準備好，并保存為數據文件(NetSim提供這樣的功能)，然后帶到機房，將其導入學生機的仿真軟件即可，非常高效。另外，教師向學生演示試驗過程時，也會變得非常方便，因為它就和平常的軟件類課程的演示一樣，可以借助投影或是電子教室，而不像傳統(tǒng)的硬件類實驗室那樣，讓少量的學生圍觀教師的操作。所以，使用“虛擬網絡實驗室”擴大了實驗室的容量，提高了實驗課的效率。
3 選擇NetSim輔助計算機網絡教學
目前優(yōu)秀的網絡設備仿真軟件也有不少，諸如：RouterSim、CIM、Flash及NetSim等等，我們在這里推薦的是NetSim。原因是，雖然這些軟件仿真的都是CSICO的設備，且仿真度都很高，但前三款軟件與CSICO的認證考試(如：CCNA、CCNP)結合過于緊密，用于普通學校的網絡教學，顯得不夠靈活。而BOSON公司出品的NetSim不但支持CSICO的認證考試，同時還支持自定義網絡試驗，這一點十分迎合普通學校的教學需求，因此可以說NetSim是普通學校組建“虛擬網絡實驗室”的最佳選擇。
4 借助NetSim組織計算機網絡實踐課
4.1 實驗構思
假設我們準備讓學生做一個路由器靜態(tài)路由配置的實驗。
實驗目的：
1) 驗證“同一網段的主機間才能直接通信”;
2) 驗證“通過使用路由器可以讓不同網段的主機間進行通信”。
實驗內容：
1) 工作站TCP/IP配置;
2) 路由器靜態(tài)路由配置;
3) 路由測試。
4.2 設計網絡TOP
用“Boson Network Designer”可以DIY實驗的網絡TOP。
如圖2所示，右部灰色的區(qū)域是設計區(qū)，左上部是設備列表，左下部是說明區(qū)。
設計網絡TOP時，在設備列表中選中設備后，直接用鼠標逐個拖拽到設計區(qū)，然后在設備圖標上單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇適當的端口進行設備間的互連(系統(tǒng)提供了“向導對話框”，使用非常直觀)。
設計完成后，可將設計保存為一個.top文件，以后若要查看或修改，只要載入該文件即可。
4.3 配置設備初始參數
打開“Boson NetSim”——首先會提示載入TOP，此時就可以載入前面的.top文件，進入實驗環(huán)境了。
可以在主界面菜單欄下面的工具條中選擇要配置的設備(如圖3)，然后就會彈出相應設備的配置窗口。接下來就是對設備進行初始配置了，操作和真實的設備是幾乎一樣的。
配置完成后，可以將配置信息保存成文件——若選擇保存單個設備配置信息，則會輸出一個.rtr文件;若選擇保存所有設備配置信息，則會輸出一個.nwc文件和一組.rtr文件。以后可以通過載入這些文件，恢復設備的配置信息(下面就要用到這個操作)。
4.4 安排學生做實驗
只要將上面通過“Boson Network Designer”導出的.top文件，以及對應該TOP，由“Boson NetSim”導出的.nwc文件和.rtr文件傳到學生機上，讓學生打開“Boson NetSim”，載入.top文件，然后載入.nwc文件或.rtr文件，接下來就可以開始實驗了。
5 結束語
BOSON NetSim是一款非常優(yōu)秀的仿真軟件，它面向主流、緊跟主流，它的一個for CCNP的版本中，還包含了對三層交換設備的仿真，因此無論是學生實驗，還是教師備課，它在我國本、專科計算機網絡課程的教學過程中都是非常好的助手。
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