基于网络平台的虚拟实验教学研究

凌璟

【摘要】 实验是人类认识世界的重要方法。实验教学不仅能帮助学生形成正确的概念，加深对规律的理解，而且与课堂理论教学相比，实验课程在培养和提高学生动手实践能力、观察能力、理论联系实际能力等方面有着不可替代的作用。本文从eNSP虚拟路由交互实验系统和虚拟网络信息三层交互系统两个方面出发，对网络虚拟实验在教学中的应用展开研究，以及对在教学中体现的效果进行分析和讨论。

【关键词】 网络平台 虚拟实验 eNSP 三层交互系统

一、引言

实验作为教学的一部分，对教学质量有着非常重要的作用，它是知识获取的一个再现过程，能够帮助学生理解知识，深化对这些知识的一个理解，形成一个直观的印象，特别是对于抽象的理论吧来说，采用实验的教学方法特别有帮助。实验的教学在整个教育体系中占有越来越重要的位置，它是理论教学的一个补充，能够培养孩子的多种能力。

在目前，网络技术的飞速发展，计算机技术的快速发展，给实验教学带来了新的形式。实验是再现一个知识探求的一个过程，对教学非常具有帮助，现在随着计算技术的发展，实验教学已不再是以前那种传统的形式，网络知识的发展，给实验教学带来了契机，出现了虚拟实验教学平台，可以直接把一些实验在网络上再现，借助于计算机技术，将现实的实验过程搬到计算机上，进行虚拟化，这样能节省时间，不受教学人数的限制，就目前来看，效果也比较的明显。

二、eNSP虚拟路由交互实验系统的研究

eNSP是Enterprise Network Simulation Platform的简称，实际上这是一个虚拟实验平台，能够进行网络的仿真，这个仿真平台是由华为公司研发的，这是一款免费的网络仿真实验平台，它能实现很多的功能，比如说可以进行图形化的操作以及支持扩展等。这款网络仿真实验平台主要的目的是为了对一些路由器以及交换机等进行一些软件的模拟和仿真，主要面向的是企业用户，它实际上就是针对某一类特殊实验的虚拟化，这种实验室网络设备的实验，能够极大地提高方便性。就目前来说，eNSP的版本已经更新到了1.2.00.350了，这个版本呢过刚刚支持很多方面的网络仿真，能够极大的减少实际实验所造成的成本浪费。

在本次利用eNSP进行虚拟实验中，采用了三台路由器来进行实验环境的搭建，将eNSP进行启动之后，在将路由器的图标进行一次点击，在其下拉列表中就会出现一些设备的名称，这些设备的名称都是这个仿真实验平台能够支持的一些设备的名称。

在进行完前面的操作之后，将AR2220路由器进行启动，选择好路由器型号之后，需要设置三台这样路由器，因为这次实验室采用三台路由器完成的，之后进行路由器的连接，我们采用的是双绞线。

通常来讲，在这个软件仿真平台之下，也就是采用eNSP的仿真实验平台进行实验时，我们可以利用Wireshark这个软件来熟悉RIP协议在整个过程中的运作情况，这样一来，就能提供了极大的方便性。下面讲述这个实验的操作过程，由于这个实验涉及到的路由器比较多，因此我们以AR1号路由器来进行操作的介绍，在将AR1的图标进行右击的操作之后，按照“数据抓包→GE0/0/0”这个操作顺序进行，这个过程之后会将Wireshark这个软件激活，使其在工作状态。

本次利用eNSP仿真平台进行网络虚拟实验的过程中，实现了实验的整个过程，并且运行良好，表明利用eNSP进行实验平台的搭建对于实验教学的虚拟化是一个有效的手段，而且基本可行，在这个实验中，eNSP是一个平台，然后将其他设备进行整合来搭建一个实验的环境，并且利用Wireshark这个软件，能够做到在整个实验过程对协议的运行情况的监控，这个实验的案例表明eNSP可以搭建一个虚拟路由的实验交互系统来实现对一些网络运行情况的仿真，极大的方便了相关的实验教学。

三、虚拟网络信息三层交互系统

前面以eNSP为平台，对虚拟路由的实验进行了分析和研究，随着网络技术的发展，虚拟实验的相关应用越来越广泛，进行虚拟实验的前提是搭建虚拟仿真实验平台，虚拟网络信息的三层交互系统，也是一个对网络实验的一个实现过程。

3.1终端/主机体系结构

通常来讲，这种体系结构一般是只有一台比较大的主机，然后通过控制一些终端与其进行信息的传输，这咋红体系的核心一般是主机。

我们知道，在这样的体系结构中，主机是承担着绝大部分甚至说是所有的计算任务，所以说主机在里面充当着核心和关键的位置。终端在里面的作用就是将主机计算完的任务来进行执行和显示，也就是是作为输入指令和输出指令的设备。这种体系结构一旦主机产生故障就会导致整个系统的瘫痪，因为主机是承担绝大部分的运算任务。

3.2客户机/服务器体系结构`

这种体系结构的产生时期，是在八十年代的末期，我们知道主机/终端的体系结构的缺点就是主机承担了绝大部分的计算任务，为了克服这种体系结构的缺点，就随之出现了客户机/服务器的体系结构形式，这种那个结果在本质上是一种两层的结构。

在客户机端中，包含了一些应用程序，这些应用程序里面有能够将用户输入进行识别的一些机制以及数据的交互计算等等程序。这种体系结构能够客户主机/终端体系的缺点，主机不再承担那么多的计算任务。客户机在整体上是一个独立的，能够不依赖于服务器而运行，它可以实现很多的功能，比如说可以进行信息的交互，能够接受信息和处理信息，与用户之间进行信息的交互。服务器的存在时将一些数据依据一定的规则存储起来，方便查询，实际上也就是以数据库的形式存储信息和数据，除此之外，也能够进行大型的计算。这种体系结构具有很多的优点，比如在界面使用上比较的方便，交互性比较的好。

3.3浏览器/服务器体系结构

近几年，计算机技术得到了很大的发展，随之实验的虚拟平台也得到了很大的发展，三层交互式系统是以虚拟网络信息作为基础，给实验教学提供了极大的方便。浏览器/服务器体系结构在这种背景之下应用而生，在网络技术发达的今天，这种结构具有很多的优点。实际上来说，这种体系结构式一种基于Web的三层计算模型，这三层分别指的是数据服务器、浏览器以及Web服务器。

在这种体系结构中，由于其三层式交互的特点，具有很多的有点，比起传统的B/S结构来说，主要有以下几个方面的优点：

1）C/S结构必须根据客户端所使用的操作系统及后台应用的不同，安装不同的软件；B/S结构简化了客户端软件，只须安装Web浏览器作为客户端应用的运行平台，所有的开发、维护和升级工作集中在服务器端。

2）C/S结构需混合多种传输协议；B/S结构中所有系统都使用协议进行通信。

3）C/S结构需要不断使用新的软件版本，用以更新用户系统；B/S结构中，系统版本的升级及维护是在Web服务器端进行的，用户需要访问时才动态下载，这就保证了用户每次使用的都是最新版本。

四、结论

本文从目前实验教学环境的现状着手，对学校教育中的实验教学中的实验教学现状进行分析，阐述了网络虚拟实验系统的研究意义，提出了网络虚拟实验系统的三层体系结构，对eNSP虚拟路由交互实验系统和虚拟网络信息三层交互系统进行了研究，虚拟实验是对传统实验的强化和延伸，它是实验教学发展的重要方向，是多媒体计算机技术、网络技术与虚拟仪器技术的结合。虚拟实验技术的迅速发展，弥补了网络教育在实验教学方面的不足，并为实验教学改革提供了技术支持。

参 考 文 献

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