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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