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CiscoPacketTracer在网络教学中的特殊应用

时间:2011-05-16  作者:秩名

论文导读::是目前最适宜于学校网络教学的模拟软件。用模拟模式仿真PDU转发流程。还有体现楼宇和机柜布局的物理工作区视图。用活动向导进行技能考评。
关键词:PacketTracer,网络教学,模拟模式,物理工作区,活动向导

 

0 前言

为了对Cisco认证考试提供仿真培训,市面上已经有了多种口碑不错的模拟软件。Boson Netsim使用效率还算高,仿真度也较高,能完成包括CCNP的大部分实验;RouteSim一点通路由模拟软件占用资源非常小,运行速度快,提供的设备类型少,能完成CCNA的部分关键配置,仿真度低,另外RouteSim提供了华为设备配置的版本;GNS3是集成Dynamips路由器硬件模拟核心的图形界面,必须下载Cisco路由器IOS镜像文件安装到模拟的路由器硬件,仿真度最高,能完成的实验最全,但是占用系统资源大,软件本身配置复杂,运行速度较慢;Cisco Packet Tracer是Cisco自己开发的模拟器,它的功能更人性化,除了具备以上软件的网络拓朴逻辑视图外,还有体现楼宇和机柜布局的物理工作区视图,有设备和接口的物理外观,有展现数据包转发过程和数据包结构的Simulation模式,提供的设备类型丰富,PC等终端设备可以使用多种服务,可以完成CCNA的配置训练并且包含了无线网的配置,随着后续版本的不断推出,支持的配置功能越来越完善。这款软件占用系统资源不大,运行速度快,而且是免费的,是目前最适宜于学校网络教学的模拟软件。

鉴于Cisco Packet Tracer的CCNA实验教程已经比较丰富,以下主要就PDU模拟、物理视图、技能考评等内容展开论述。

1 用模拟模式仿真PDU转发流程

在网络教学中,协议数据单元PDU的格式和转发流程很抽象,学习理解难度大,通过应用Packet Tracer的模拟模式(simulation mode)可以直观展示,起到事半功倍的教学效果。举例如下:

第一步:在逻辑工作区视图中创建网络拓扑。

第二步:点右下simulation mode切换到模拟模式,然后点Edit Filters过滤需要捕获并展示的PDU类型,如图1所示。

图1 模拟模式

第三步:点右侧Add Complex PDU键,再点源主机172.16.1.1,弹出添加PDU对话框,如图2所示,这里的应用是HTTP,源端口5000,捕获一次通信过程。


 

图2 创建PDU

第四步:点Capture/Forward进行单步捕获,拓扑图中展示PDU的转发过程,多次单击可以使通信完成,完成后,在Event List列表中双击捕获的事件,在拓扑图中可以看到相应的转发PDU,如图3 ,这里交换机广播了数据包,而172.16.1.2并不是目的地址,所以PDU被丢弃。


 

图3 捕获到的转发PDU

第五步:在Event List列表中,点击要查看的PDU项的Info块,查看PDU的格式及字段值。这里点TCP握手过程中回到172.16.1.1的PDU,可以查看OSI模型,点击InboundPDU Details标签查看PDU字段,如图4所示。这里展示了三个层次的PDU,Ethernet II展示了以太网帧格式,其中DATA字段的内容包含第三层的PDU,即图4中的第二部分IP数据包,IP数据包的格式中可以看到源IP是172.16.1.253,即服务器回应的IP数据包,IP数据包格式中的DATA字段包含第四层的PDU,即图中的第三部分TCP报文,从TCP报文格式中可以看到服务器的源端口是80而目的端口是5000,且SYN和ACK置位,表示是服务器对连接请求的响应。

图4 PDU格式及字段值

2 用物理工作区展示现实环境

物理工作区(Physical Workspace)视图能够从综合布线的角度展示楼宇、管理间、机柜的位置,展示机柜中设备的放置,能更直观地模拟网络建设中管理间、机柜、设备的需求。举例如下:

第一步:在逻辑工作区(Logical Workspace)视图中创建网络拓扑。

第二步:点击窗口左上的Physical Workspace标签,切换到物理工作区,把默认的城区(Home City)更名为具体项目城区,点击该城区进入城区,把默认的建筑名(CorporateOffice)更名为具体建筑名并移动位置,点击窗口顶部的New Building创建需要的更多建筑并命名,点击建筑物进入大楼平面图,把默认的线柜名(Main Wiring Closet)更名并移动位置,同样在每栋建筑中点击窗口顶部的NewCloset创建线柜并命名,创建好各要素后点击窗口顶的NAVIGATION,可以查看物理布局的各要素列表(Physical Locations),并可以切换当前位置。建筑物分布和导航要素列表如图5。

图5 建筑物分布和导航列表

第三步:把设备移动到规划的位置。默认情况下,在逻辑工作区中的设备都放在第一个机柜(WiringCloset)中了,要把设备进行移动,在这里,Switch1-0、Switch1-1、Switch1-2应该移动到学院办公楼的设备间,Switch2-0、Switch2-1、Switch2-2应该移动到一教学楼的设备间。在Physical Locations列表中选中Switch1-0,点Jump to Selected Location,切换当前位置,在机柜中找到Switch1-0,点击窗口顶的Move Object,点击机柜中的Switch1-0,在目的位置中选择“Move to 办公设备间”,如图6所示,其他设备照此操作进行移动。

图6 设备移动

第四步:点击窗口顶的Back返回上级界面,查看布局和连线情况。点击NAVIGATION,查看导航要素列表,或者再次进入建筑内的机柜,点击机柜内的设备,能够打开设备的配置界面。

3 用活动向导进行技能考评

活动向导可以创建操作考试的配置文件,利用这个配置文件,可以让操作考试和评分智能化,也更人性化。举例如下:

第一步:在逻辑工作区创建测试的初始网络,并保存为pkt文件,再按照实验要求配置好各设备使实验完成,保存为另一个pkt文件作为评分的答案网络。

第二步:选主菜单中的Extensions中的ActivityWizard启动活动向导,在Welcome分支中设置测试项目名称。

第三步:选择Instructions在Edit框中录入考核内容及注意事项,也可以用Import导入。如图7所示。

第四步:选择Answer Network设置答案网络。点Import File to Answer Network从第一步保存的文件中导入答案网络。有四个标签:Assessment Tree在答案网络要素中设置要评分的项目,如图8所示;Connectivity Test可以用模拟模式中创建的PDU测试连通性以作为评分项目;Overall Feedback设置完成或未完成的提示文本;Settings设置考试时间限制和动态显示得分比值等。

第五步:选择Initial Network设置初始网络。点Import File to Initial Network从第一步保存的文件中导入初始网络。界面中有两个标签:Locking Options限制考生能够使用的操作功能,例如在此禁止考生操作设备的配置标签,考生只能从桌面或者命令行方式进行配置,如图9所示;Initial Network Setup设置初始网络中设备已定义的项,如图10所示。


 

图7 活动向导―录入考核要求


 

图8 活动向导―答案网络


 

图9 活动向导―锁定操作


 

图10 活动向导―设备定义

第六步:保存考试活动为pka文件。

第七步:操作考试。将第六步保存的考试活动pka文件发布给考生,考生双击用Cisco Packet Tracer打开进入考试,如图11所示,考试过程中,可以点Check Results查看具体的得分和失分项,如图12所示,考试完成后,考生用主菜单File的Save As Pkz项保存考试结果,并提交给监考人员。


 

图11考试界面


 

图12 活动评分

4 总结

Cisco Packet Tracer不仅提供了网络配置的练习平台,而且是计算机网络教学中良好的辅助工具。在此主要从仿真PDU转发流程,物理工作区展示现实环境,活动向导进行技能考评等三个内容举例论述,这些特殊的应用为提高计算机网络教学质量提供了更好的手段。


参考文献
[1]冯昊.交换机/路由器的配置与管理(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]谢希仁.计算机网络(第5版)[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]狼人传说.PacketTracer 5.0软件使用教程深入详解 [EB/OL].http://blog.chinaunix.net/u2/79877 /showart_1335028.html,2008.
[4]小漏.gns-3教程[EB/OL].http://netemu.cn/ bbs/thread-1750-1-1.html,2007.
 

 

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