基于Packet Tracer的计算机网络综合实验构建

摘要： 针对传统计算机网络教学的特点和存在的弊端，以Packet Trace模拟软件为主要工具，构建网络教学综合实验环境。实践表明，该教学方式能有效缓解实验经费和网络设备的不足，改善实验条件和实验教学效果，教学质量显著提高。

Abstract: For the characteristics and drawbacks of traditional computer network teaching, this paper takes the Packet Tracer simulation software as the main tool for building a integrated experimental environment for network teaching. Practice shows that the experimental teaching model will ease the shortage of funds and network equipment, but also improve the experimental conditions and experimental teaching effectiveness, and improve teaching quality significantly.

关键词： Packet Tracer；计算机网络；实验教学；构建

Key words: Packet Tracer；computer network；experimental teaching；building

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）20-0209-02

0 引言

计算机网络课程是计算机相关专业的一门理论性和实践性并重的核心课程。在计算机网络课程教学中既要注重网络原理、体系结构和协议的分析,又要强调培养学生组建、维护和管理网络的实践应用能力。在传统的网络实验教学中，要搭建一个网络环境,需要使用大量的网络设备。而网络技术的飞速发展造成网络设备更新换代速度过快，因此许多院校，尤其是地方院校，由于受实验经费和设备数量的限制，实验中无法提供充裕的设备供学生实践练习，大大影响了计算机网络课的教学效果。[1]

在计算机网络课教学中合理使用网络模拟器可以很好地解决上述问题，有效克服传统教学的弊端。[2]其中Packet Tracer因方便易用、功能强大，可以显著增加课堂教学的信息量，提高教学效率以及课堂的交互性和趣味性，有利于学生理解和掌握抽象的网络理论知识，在一定程度上可以减少实验投资成本,提高学生完成实验的效率，对于提高学生的动手能力和创造能力，培养具备高素质的理论与实践知识的人才,以及提高教师的教研水平，都具有极其重要的理论和实际意义。[3]

1 Packet Tracer在教学中的优势

Packet Tracer是由Cisco公司针对CCNA认证考试开发的一款网络设计、网络配置和网络故障排除的模拟软件，用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可通过观察数据包在网络中的详细传输过程，掌握网络实时运行情况。Packet Tracer 除了可以模拟实际的网络硬件环境之外，还提供了报文分析功能、绘图功能等。[4][5]目前最新版本是Packet Tracer 5.3。

借助Packet Tracer仿真模式进行网络模拟课堂教学，教师就可以详细、直观地现场操作、讲解相关内容。与传统教学方式相比，具有非常好的教学效果。另外，在实验课教学中，教师也可以利用Packet Tracer先通过投影仪向学生演示实验的操作步骤，边操作边讲解，突出重点、难点，并且可以将配置的实验示例以pkt文件的形式保存，供学生参考，然后布置相应的学生实践题目，要求学生动手完成。实验课时紧张时，教师还可以事先配置好实验示例让学生课后学习。学生凭借理论课程中学习的知识，结合教师在实验课中的演示以及教师提供的pkt文件和其它参考资料在Packet Tracer中可轻松完成教师规定的题目，最后以pkt文件形式提交自己的实验结果，以便教师对学生实验情况进行量化检查、评定。另外，对于拥有有计算机的学生也可以通过安装Packet Tracer方便地练习、实践其所学的计算机网络课程知识。这样既可以避免实验场地的限制，又能拓展学生网络实验学习的范围和广度。

2 基于Packet Tracer的计算机网络综合实验设计

下面我们构建基于Packet Tracer5.3的HTTP+DHCP+DNS+EMAIL+FTP网络综合实验。

2.1 建立网络拓扑图 启动Packet Tracer5.3，在“文件”菜单项下选择“新建”子菜单项，从网络设备区分别添加以下网络设备：

①Cisco1841路由器R1和R2两台。其中，断电后R1添加串口模块WIT-2C和以太网模块WIC-1ENET，R2添加串口模块 WIT-2C。②Cisco2950交换机两台，分别命名为Switch0和Switch1。③服务器四台，分别用于实现HTTP、DNS、DHCP、FTP、EMAIL服务。④设备间线揽若干，其中路由器与服务器之间选用交叉双绞线, R1和R2路由器之间选用V35线缆串行口连接，其他均用直通双绞线。具体拓扑图见图1。

2.2 网络设备初始化配置

2.2.1 R1路由器配置：①f0/0：IP地址为192.168.5.2，连接DNS服务器，IP地址为192.168.5.1；②f0/1：IP地址为192.168.4.2，连接DHCP服务器，IP地址为192.168.4.1；③e0/1/0：IP地址为192.168.1.2，连接交换机的f0/1；④串口S0/0/0：IP地址为192.168.2.2，连接 R2的串口S0/0/0，IP地址为192.168.2.1,并将R1设置成DCE端；⑤在R1的e0/1/0接口上配置 DHCP中继,使得交换机下面的PC0、PC1、PC2节点能动态获得到DHCP地址。R1(config)#interface e0/1/0；R1(config-if)#ip helper-address 192.168.4.1。⑥在路由器R1上添加一条到192.168.3.0网段的静态路由。R1(config)#ip route192.168.3.0 255.255.255.0 s0/0/0。⑦将R1和R2用Serial口连接时，将R1的S0/0/0配置为DCE端，并设置时钟频率。R1(config)#interface s0/0/0。R1(config-if)#clock rate 64000。