Cisco Packet Tracer在计算机网络教学中的应用研究
2019-10-11刘艳军杜颖李晓会
刘艳军 杜颖 李晓会
摘 要：在计算机网络的教学过程中，会使用Cisco Packet Tracer模拟器进行仿真实验。文章通过使用Cisco Packet Tracer模拟器，使学生掌握网络的通信原理、网络协议原理等基本知识，并且能在仿真实验的过程中，培养学生的动手能力，全面提高学生素质。这样可以大大提高教学质量，取得较好的教学效果。
关键词：Cisco Packet Tracer;计算机网络;仿真教学
计算机网络是计算机科学与技术等专业的一门核心主干课程，是理论性和实验性并重的一门课程。本课程的任务是使学生掌握计算机网络的原理，理解计算机网络的一系列标准和协议。
在计算机网络的传统教学中，搭建一个教学项目的网络环境，至少要使用2台交换机，1台路由器，2台电脑，5根网线等相关设备。设备投入费用和维护费用高，配置过程复杂，硬件问题也容易导致教学效果不理想。
针对以上问题，改变传统教学方法，采用先进的教学方法势在必行。这就是将Cisco Packet Tracer模拟器引入计算机网络教学的背景。
1 思科Cisco Packet Tracer模拟器
Cisco Packet Tracer是由思科公司发布的一个辅助学习工具，为学习计算机网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境[1]。学生可以在模拟器软件的图形用户界面上直接使用拖拽方法建立网络拓扑。Cisco Packet Tracer消除了物理设备在教学中的弊端，可以组建一个几乎不限数量的仿真环境。基于仿真的教学环境，能够帮助学生发展创造性思维。
2 Cisco Packet Tracer模拟器在计算机网络教学中的应用举例
2.1 教学案例
本次教学内容是路由协议，目的是让学生理解计算机网络的路由协议类型，掌握静态路由协议的工作原理和配置方法，以及掌握动态路由协议RIP的工作原理和配置方法。
2.2 仿真实验
图1为使用Cisco Packet Tracer模拟器搭建的仿真环境。需要使用2台路由器和2台计算机。使用2根交叉线分别连接PC0端的Fa0接口和路由器Router0端的Fa0/0接口，PC1端的Fa0接口和路由器Router1端的Fa0/0接口[2]。
两台路由器分别添加WIC-1T模块，使其具有路由器之间通信接口Serial。使用1根连接线Serial DCE连接路由器Router0端的S0/0/0接口和路由器Router1端的S0/0/0接口。
配置2台PC的参数。PC0的IP地址为192.168.1.2，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.1.1。PC1的IP地址设为192.168.2.2，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.2.1。
配置2台路由器的参数。路由器Router0的Fa0/0端口IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0。S0/0/0端口IP地址为192.168.3.1，子网掩码为255.255.255.0。路由器Router1的Fa0端口IP地址为192.168.2.1，子网掩码设为255.255.255.0。S0/0/0端口IP地址为192.168.3.2，子网掩码为255.255.255.0[3]。
2.2.1 配置静态路由
配置路由器Router0的静态路由命令如下。
Router>enable
进入特权模式
Router#configure terminal
进入配置模式
Router（config）#ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2
写入1条静态路由
Router（config）#end
退出配置模式
Router#show ip route
查看路由表
路由器Router0的靜态路由如下。
C 192.168.1.0/24 is directly connected， Fa0/0
S 192.168.2.0/24 [1/0] via 192.168.3.2
C 192.168.3.0/24 is directly connected， S0/0/0
使用同样的方法为路由器Router1配置静态路由协议。命令与路由器Router0的配置命令一样，只有以下一条命令不同。
Router（config）#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1
路由器Router1的静态路由如下。
S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.3.1
C 192.168.2.0/24 is directly connected， Fa0/0
C 192.168.3.0/24 is directly connected， S0/0/0
2.2.2 配置动态路由RIP
当路由器中同时存在静态路由和动态路由时，以静态路由为主，所以要使动态路由生效，必须删除配置的静态路由。路由器Router0配置命令如下。
Router>enable
进入特权模式
Router#configure terminal
進入配置模式
Router（config）#no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.2
删除静态路由信息
Router（config）#router rip
启用RIP路由
Router（config-router）#version 2
使用RIP的第2版本
Router（config-router）#network 192.168.1.0
RIP路由
Router（config-router）#network 192.168.3.0
RIP路由
Router（config-router）#end
退出配置模式
Router#show ip route
查看路由表
路由器Router0的动态路由RIP如下。
C 192.168.1.0/24 is directly connected， Fa0/0
R 192.168.2.0/24 [120/1] via 192.168.3.2， S0/0/0
C 192.168.3.0/24 is directly connected， S0/0/0
使用同样的方法为路由器Router1配置动态路由RIP协议。命令与路由器Router0的配置命令一样，只有以下两条命令不同。
Router（config-router）#network 192.168.2.0
Router（config-router）#network 192.168.3.0
路由器Router1的动态路由RIP如下。
R 192.168.1.0/24 [120/1] via 192.168.3.1， S0/0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected， Fa0/0
C 192.168.3.0/24 is directly connected， S0/0/0
2.2.3 测试结果
使用2台PC进行连通性测试。在PC0端输入命令ping 192.168.2.2，测试结果如图2所示。
测试结果表示，PC0和PC1可以正常通信，说明路由器Router0和路由器Route1的路由协议均配置成功。
3 结语
路由协议是计算机网络课程教学中一个非常重要的知识点，使用Cisco Packet Tracer模拟器，能不受实际设备数量等因素的限制。通过仿真教学，学生能够更全面地理解路由协议的工作原理，加深对路由协议的理解应用，增强学生的学习兴趣，更好地达成教学目的。
[参考文献]
[1]杜颖.虚拟项目教学法在网络工程专业教学中的应用[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2008（4）：117-119.
[2]高金丽.基于Cisco Packet Tracer的DHCP实验教学设计与实现[J].安徽电子职业信息技术学院学报，2015（3）：42-46.
[3]薛琴.基于Packet Tracer的计算机网络仿真实验教学[J].实验室研究与探索，2010（2）：57-59.
Research on application of Cisco Packet Tracer in computer network teaching
Liu Yanjun， Du Ying， Li Xiaohui
（School of Electronics and Information Engineering， Liaoning University of Technology， Jinzhou 121001， China）
Abstract：In the teaching process of computer network， Cisco Packet Tracer simulator is used for simulation teaching. By using Cisco Packet Tracer simulator， we can find that students can master the basic knowledge of network communication principle and network protocol principle， and can cultivate studentspractical ability and improve studentsquality in the process of simulation experiment. That can greatly improve the quality of teaching and achieve better teaching results.
Key words：Cisco Packet Tracer; computer network; simulation teaching
