網(wǎng)絡(luò)案例實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文范文

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1PacketTracer活動(dòng)向?qū)Ы榻B

1.1活動(dòng)向?qū)ё饔煤?jiǎn)介為了方便教學(xué)活動(dòng)的開展，PacketTracer特意為學(xué)生和教師添加了一個(gè)有用的工具：活動(dòng)向?qū)АＭㄟ^(guò)活動(dòng)向?qū)Э梢允菇處煼浅７奖愕貫閷W(xué)生創(chuàng)建一個(gè)非常具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，然后讓學(xué)生完成這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的搭建與配置。通過(guò)活動(dòng)向?qū)Э梢詫?duì)考題進(jìn)行分?jǐn)?shù)的設(shè)置，一般情況下每設(shè)置一個(gè)知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)就會(huì)給這個(gè)點(diǎn)設(shè)置1分，而該考試題的總分要視該試題所包含的知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量來(lái)決定[1]。當(dāng)我們進(jìn)入如圖1所示的活動(dòng)向?qū)?duì)話框以后，可以看到左邊有10個(gè)按鈕，它們分別對(duì)應(yīng)10種不同的功能。⑴【W(wǎng)elcome】是歡迎界面，這個(gè)界面對(duì)活動(dòng)向?qū)У墓δ苓M(jìn)行了比較系統(tǒng)的介紹。⑵【VariableManager】是變量管理器。⑶【Instructions】是文字編輯器，教師命題的文字和圖片部分就在這里進(jìn)行編輯。⑷【AnswerNetwork】按鈕可以打開一個(gè)的窗口，在這個(gè)窗口中教師可以為自己設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)給出答案。⑸【InitialNetwork】按鈕可以打開一個(gè)界面，通過(guò)這個(gè)界面可以設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)讓學(xué)生來(lái)完成搭建和設(shè)置。⑹【Password】按鈕可以為我們?cè)O(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題添加密碼。⑺【TestActivity】按鈕可以打開PacketTracerActivity窗口，在這個(gè)窗口中有我們?yōu)閱?wèn)題網(wǎng)絡(luò)編寫的說(shuō)明，也有測(cè)試該網(wǎng)絡(luò)是否正確的按鈕和重置網(wǎng)絡(luò)的按鈕。⑻【CheckActivity】按鈕的功能與【TestActivity】按鈕基本一樣。⑼【Save】按鈕的功能是將編寫好的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題保存在磁盤中，文件的擴(kuò)展名是pka。⑽【Exit】按鈕是當(dāng)我們結(jié)束問(wèn)題的編輯工作時(shí)用來(lái)退出活動(dòng)向?qū)Ы缑娣祷豍acketTracer的界面。

1.2HTML基本使用介紹在活動(dòng)向?qū)е胁僮髦改鲜窃O(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)估測(cè)試題的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)操作指南用戶可以知道應(yīng)該怎樣搭建和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)。在操作指南的圖文編輯中，有不少HTML語(yǔ)言的標(biāo)簽，這些標(biāo)簽寫在尖括號(hào)中，在文字的前后各有一個(gè)，成對(duì)出現(xiàn)，這就是我們所說(shuō)的HTML語(yǔ)言的標(biāo)簽。與此同時(shí)，活動(dòng)向?qū)榫W(wǎng)絡(luò)試題提供試題答案管理器這項(xiàng)功能。在將設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)連通后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，我們可以為這道網(wǎng)絡(luò)測(cè)試題添加所需測(cè)試的內(nèi)容，也會(huì)為每一個(gè)內(nèi)容設(shè)置分值。在樹形結(jié)構(gòu)列表中FeedbackWhenIncorrect欄是錯(cuò)誤操作信息反饋欄，教師可以在這一欄中編寫一些反饋信息，如果學(xué)生在這項(xiàng)操作中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那么系統(tǒng)會(huì)把教師所編輯的反饋內(nèi)容顯示出來(lái)，這樣可以給學(xué)生一些提示[2]。

2PacketTracer具體實(shí)驗(yàn)案例

PacketTracer模擬器中現(xiàn)有21個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)練習(xí)題以及對(duì)應(yīng)的測(cè)試題，可供教師在教學(xué)、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)中隨意使用。每個(gè)實(shí)驗(yàn)，模擬器都會(huì)提供相關(guān)的知識(shí)、實(shí)驗(yàn)拓?fù)渲械穆酚善鱅P地址方案以及實(shí)驗(yàn)任務(wù)和配置過(guò)程。根據(jù)要求，學(xué)生可以進(jìn)行連線，當(dāng)完成連線后，學(xué)生可以知道自己的完成情況，也可知道所得的分?jǐn)?shù)。以下是其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)案例。

2.1RIP路由協(xié)議相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及背景：RIP是路由信息協(xié)議，是使用最廣泛的距離矢量路由協(xié)議。和其他的距離矢量選擇協(xié)議一樣，它也是遵循距離矢量選擇協(xié)議的規(guī)律，RIP每隔30秒就發(fā)送自己完整的路由表到所有激活的接口[3]。為了加強(qiáng)對(duì)該協(xié)議的學(xué)習(xí)，本次設(shè)計(jì)考慮到了RIP協(xié)議一些重要的特性，如版本1不支持不連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)；版本2默認(rèn)時(shí)不接受版本1的更新信息等等[4]。根據(jù)這些特性，本次設(shè)計(jì)的理念是想辦法解決這些問(wèn)題，使這些功能能夠?qū)崿F(xiàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)拓?fù)洌焊鶕?jù)實(shí)驗(yàn)需解決的問(wèn)題，RIPv1與RIPv2之間路由選擇的解決方案如圖2所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：⑴掌握RIPv1和RIPv2的基本配置。⑵掌握如何讓RIPv1和RIPv2兼容。在屬于RIPv2網(wǎng)絡(luò)并連接RIPv1網(wǎng)絡(luò)的接口上執(zhí)行命令，可以使得RIPv2網(wǎng)絡(luò)接收版本1的路由信息，從而實(shí)現(xiàn)RIPv1和RIPv2網(wǎng)絡(luò)的兼容。實(shí)驗(yàn)需達(dá)到的效果：希望通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的全過(guò)程讓學(xué)生更加熟悉RIPv1和RIPv2的差異性和統(tǒng)一性，在今后路由協(xié)議的運(yùn)用中做到游刃有余。實(shí)驗(yàn)主要涉及協(xié)議：路由信息協(xié)議是一種使用最廣泛的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，是在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上使用的路由協(xié)議(在少數(shù)情形下,也可以用于連接到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò))，它可以通過(guò)不斷地交換信息讓路由器動(dòng)態(tài)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接的變化，這些信息包括每個(gè)路由器可以到達(dá)哪些網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)有多遠(yuǎn)等[5]。RIP是由“網(wǎng)關(guān)信息協(xié)議”發(fā)展過(guò)來(lái)的，可以說(shuō)網(wǎng)關(guān)信息協(xié)議是RIP的最早版本。后來(lái)的一個(gè)版本才被命名為“路由信息協(xié)議”，是Xerox網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議簇的一部分[6]。

2.2OSPF協(xié)議相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及背景：OSPF協(xié)議是一個(gè)鏈路狀態(tài)協(xié)議，其分層次的概念深受許多企業(yè)的青睞，在許多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)絡(luò)中OSPF都是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師優(yōu)先考慮使用的路由協(xié)議。基于該協(xié)議使用的廣泛性和實(shí)用性，就有了本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的構(gòu)想。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)拓?fù)淙鐖D3所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：希望學(xué)生深刻理解區(qū)域的概念。OSPF提出了“區(qū)域”的概念，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以由單一區(qū)域或者多個(gè)區(qū)域組成。其中一個(gè)特別的區(qū)域被稱為骨干區(qū)域，該區(qū)域是整個(gè)OSPF網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)域，并且所有其他的區(qū)域都與之直接連接[7]。⑴掌握OSPF基本配置。⑵理解DR和BDR的選舉過(guò)程并控制選舉。同一個(gè)廣播域的路由器或者一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的兩端的路由器，在發(fā)現(xiàn)彼此的時(shí)候，建立鄰接[8]。OSPF協(xié)議同時(shí)使用單播和組播來(lái)發(fā)送Hello包和鏈路狀態(tài)更新，使用的組播地址為224.0.0.5和224.0.0.6。與RIP和BGP不同的是，OSPF協(xié)議不使用TCP或者UDP協(xié)議而是承載在IP協(xié)議之上，IP協(xié)議號(hào)為89，工作在OSI模型的傳輸層[9]。⑶多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)以及非廣播多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的路由器會(huì)選舉指定路由器（DR）和備份指定路由器（BDR），DR和BDR作為網(wǎng)絡(luò)的中心負(fù)責(zé)路由器之間的信息交換從而降低了網(wǎng)絡(luò)中的信息流量。OSPF協(xié)議同時(shí)使用單播和組播來(lái)發(fā)送Hello包和鏈路狀態(tài)更新，使用的組播地址為224.0.0.5和224.0.0.6[10]。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納及問(wèn)題分析

3.1設(shè)計(jì)結(jié)果歸納本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩方面的功能，一方面是教師編寫基于PacketTracer的路由器配置的測(cè)試題目，設(shè)置分值，設(shè)置測(cè)試時(shí)間及管理密碼等，并且可以跟蹤檢查學(xué)生對(duì)于路由器配置的掌握程度，方便輔導(dǎo)學(xué)生；另一方面，學(xué)生通過(guò)這樣的測(cè)試系統(tǒng)可以在做題的過(guò)程中了解自己配置的進(jìn)程，還可以一邊配置，一邊檢查，方便自測(cè)，查找配置缺陷、網(wǎng)絡(luò)連通障礙等等。盡管在時(shí)間以及操作上對(duì)考生做了限制，采用PacketTracer來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反倒能加快學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握速度，避免了將很多時(shí)間浪費(fèi)在物理硬件設(shè)備的連接和調(diào)試上。

3.2設(shè)計(jì)中所遇問(wèn)題分析本次設(shè)計(jì)中主要做的就是展現(xiàn)PacketTracer相對(duì)于其他網(wǎng)絡(luò)模擬器的優(yōu)勢(shì)方面，從而為將PacketTracer應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)做適當(dāng)?shù)匿亯|。系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在欠缺，有很多模塊操作還不夠人性化，對(duì)很多錯(cuò)誤信息的處理還不夠全面。所開發(fā)的PacketTracer軟件也有一定的限制，比如說(shuō)在實(shí)現(xiàn)控制列表方面，不能夠使用自反控制列表等。

4結(jié)束語(yǔ)

本次設(shè)計(jì)主要研究PacketTracer網(wǎng)絡(luò)模擬器并應(yīng)用其設(shè)計(jì)和開發(fā)針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的網(wǎng)絡(luò)案例。我們嘗試將PacketTracer軟件引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程課程教學(xué)中，利用PacketTracer軟件作為教學(xué)工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教學(xué)的平時(shí)練習(xí)和測(cè)驗(yàn)，既節(jié)省了可觀的儀器設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用，同時(shí)也通過(guò)仿真演示使抽象的基礎(chǔ)理論和基本概念變得通俗易懂，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)手段不足等問(wèn)題。利用該系統(tǒng)可以增強(qiáng)PacketTracer中ActivityWizard模塊的功能，對(duì)此有待進(jìn)一步研究，這樣可以同步設(shè)置多個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，而不用針對(duì)每個(gè)具體項(xiàng)目都制作一次PacketTracer，檢查的結(jié)果直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提交到教師機(jī)，方便教師進(jìn)行閱卷。

作者：林婷薇童孟軍劉芳單位：浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院杭州電子科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省林業(yè)智能監(jiān)測(cè)與信息技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室