论packettracer在计算机网络实验教学中的应用研究

摘要：

计算机网络是一门理论与实践并重的学科，一直以来，高校计算机网络教学中，普遍存在重理论轻实践的问题。主要原因有，实践平台搭建困难、硬件设备上投资及维护金费不足、设备接口配置及布线过于复杂等。为了提高计算机网络实践教学实施的便捷性、结果评估的简易性，将思科公司的PacketTracer软件作为实践环节教学平台，该软件避免了在硬件上开展实验的诸多问题。高校教师利用该软件，在不具备硬件条件的普通机房，即可快速组织学生开展诸如交换机划分VLAN、第三层交换机实现VLAN间通信、路由器RIP协议配置等课程核心实验，并可当堂获取实验结果数据，方便老师进行考核评估，经济便捷，高效实用。

关键词：

PacketTracer;计算机网络实践教学;VLAN间通信

中图分类号：

G434;TP393-4

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0029-01

1引言

计算机网络课程实践教学环节的目标，是讓学生掌握组建网络、网络连接、规划配置等实践知识。要掌握以上知识，需要进行大量实验操作，比如：常用网络设备的工作机制和配置方法、会创建虚拟局域网及实现不同VLAN间通信、会组建局域网及实现局域网内和不同局域网间的通信等。按传统的教学方式，这些实验必须在耗资巨大、配置齐全且设备均调试正常的专用网络实验室开展，且由于硬件平台布线维护成本高、高频使用导致设备老化快、设备故障的偶然性因素难以控制等因素影响，传统的计算机网络实践教学过程不易管理、结果不易评估，教学效果往往不太理想。

因此，本文将PacketTracer软件引入实践课堂，节约成本的同时，让网络实验的开展突破了硬件平台的制约，不存在因设备接口接触不良、物理性损坏或连接线路老化等诸多问题，老师不再疲于解决各种设备异常问题从而更好的指导实验原理及步骤本身，学生也可轻松上手、独立完成课堂任务。文中会以一个具体的实验说明该软件在实践教学中的应用。

2实验内容简介

本实验内容是“利用第三层交换机实现VLAN间通信”，该实验的前导实验是“利用以太网交换机划分VLAN”。学生们已经学习到如何创建虚拟局域网及构建虚拟局域网的作用，即相同VLAN下主机可以通信而不同VLAN下主机不能通信。而本实验是利用第三层交换机，即具备一定路由能力工作在网络层的交换机，实现跨VLAN的通信。

本实验需要的设备有Switch_2960两台、Switch_35601台、PC4台、直通线若干。首先，在PacketTracer平台下，将需要的设备以鼠标拖拽的方式添加到编辑区域，再选择直通线连接各设备，拓扑结构如图1所示。

3主要命令及实验步骤

本实验中用到的主要命令如下：（1）创建vlan2：vlan2（2）将fa0/2端口添加到vlan2中：intf0/2和switchaccessvlan2（3）将fa0/1端口设置为trunk模式：switchmodetrunk（4）将三层交换机与二层交换机连接的端口封装802.1q协议：switchtrunkencapsulationdot1q（5）三层交换机上配置虚接口IP地址：intvlan2和ipaddress192.168.100.1255.255.255.0。

本实验的操作步骤如下：（1）将pc0和pc2的IP地址分别设置为192.168.100.2、192.168.100.3，子网掩码均为255.255.255.0，默认网关均为192.168.100.1（其所在vlan对应虚接口的IP地址）;将pc1和pc3的IP地址分别设置为192.168.200.2和192.168.200.3，子网掩码均为255.255.255.0，默认网关均为192.168.200.1。（2）在二层交换机上创建VLAN2和VLAN3，将fa0/2和fa0/3端口分别添加到VLAN2和VLAN3中，并将二层交换机与三层交换机相连的端口fa0/1设置为trunk模式。（3）在三层交换机switch0上，将其与两台二层交换机相连的端口fa0/1和fa0/2均封装802.1Q协议，并定义两个端口为tagVLAN模式。（4）此时，pc0pingpc1，结果是timeout，即vlan2和vlan3下的主机暂时还不能通信。接着，在switch0上创建VLAN2和VLAN3的虚接口并配置虚接口的IP地址。

最后，在switch0上使用iprouting命令开启三层交换机的路由功能，然后用pc0pingpc1，结果是reply。经验证，利用三层交换机的路由功能，vlan2和vlan3下的主机可以相互通信。

4小结

经多次教学实践效果证明，ciscopackettracer平台提供了良好的网络模拟实验环境，极大提高了实验操作的便捷性和灵活性，解决了某些高校长期以来因受限于硬件环境而无法开展实践教学的问题。学生通过对各类网络设备的配置及各类组网操作，熟练掌握了常用命令，提升了组建、维护及管理计算机网络的技能，同时也更好的帮助理论知识的巩固吸收，让真正实现培养“懂理论、会操作、有技术”的工程师型人才的目标成为可能。

参考文献：

[1]徐佩锋，赵中营.用PacketTracer模拟软件改进高职计算机网络实验教学[J].计算机教育，2008（18）

[2]彭明，马金忠.仿真技术在网络模拟中的实现方式[J].信息技术，2008（06）

[3]袁华，张凌.IPv6基础实验教学的探索[J].计算机工程与科学，2014，36（S2）

作者简介：贾晶（1982-11-2），女，汉族，湖北武汉人，硕士学历，武汉文理学院，讲师，研究方向：网络数据库。