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交换与路由实训总结范文1
一、适用专业
物联网应用技术、大数据技术与应用、移动应用开发。
二、课程定位
《华为路由交换基础》是物联网应用技术、大数据技术与应用、移动应用开发专业的一门技术性、实践性很强的专业应用课程,属于专业核心课程。通过本课程的学习,学生可以了解到CT领域中数通方向的相关岗位所需的基本概念和基础知识,掌握华为HCIA-R&S方向的全部理论内容以及相关技术的实施方式,并通过实训实习等实践教学使学生能够在实际工作环境中得到锻炼,培养学生认真、负责、细心等基本工作素养,为学生以后从事网络工程师相关工作打下坚实的知识和技能基础。该课程的后续课程主要有《华为高级路由配置》、《HCIP-R&S实训》、等课程。
三、课程设计
本课程的总体设计的理念是以企业真实生产活动和岗位职业能力分析为基础,以职业能力培养为本位,以工作过程为导向,以校企共建为途径,通过工学结合、学做一体的教学方式,培养学生的职业能力、职业道德及可持续发展能力。
在课程内容选取方面,我们组织相关企业技术人员和本专业教师一起对物联网应用技术所涵盖的岗位群进行工作过程和职业能力进行分析,并考虑学生以后的职业资格证书获取等可持续发展的需要,采用校企合作的方式共同确定教学内容。
在教学内容编排上,我们遵循高职学生的认知规律,针对高职学生“不愿学习陈述性知识,而对过程性知识学习较快”的学习特点,在授课内容的组织和序化上摒弃传统的以学科体系为主线的章节安排方式,改而按照实际项目中常用的路由交换技术为主线,根据实际的工作过程来序化知识的教授和相关技能的训练。
在具体的授课中,以工作过程为导向,采用项目课程的形式,以实际的小型企业网组建案例作为载体,以实际工作过程为主线,开展现场教学,创设模拟实际的工作情景,学做一体,使学生能够在工作项目的实现过程中完成对书本知识、工作过程知识等相关知识的学习和操作技能的掌握。同时,我们还在教学中引入实际建设项目,通过ensp模拟器使学生在学习过程中参与高度仿真的企业网络组建项目,培养实际的工作技能与素养。
课程考核突出能力考核,着重考核学生的动手能力和解决实际问题的能力,考核以过程性考核为主,期末考核采用机试。
四、课程目标
本课程的目标是培养学生从事ICT领域数通方向工程师的职业能力,使学生达到行业相关职业标准。职业能力与国家相关职业标准,该课程的目标如下:
1、知识目标
(1)了解企业网络基础架构与基础组网知识
(2)掌握合理ip地址规划的方式。
(3)掌握TCP/IP数据通信模型。
(4)掌握ensp模拟组网软件的使用与使用技巧。
(5)掌握ICMP、ARP协议的基本原理与数据通信流程。
(6)掌握静态路由的配置方式。
(7)掌握ospf的工作原理与配置方式。
(8)掌握交换网络基础与stp协议的作用以及工作原理。
(9)掌握eth-trunk的部署方式。
(10)掌握vlan的作用以及交换机的端口类型与配置方式。
(11)掌握DHCP、ACL、NAT的作用与配置方式。
(12)掌握远程登陆的实现方式。
(13)掌握完整企业网组建的全过程。
2、能力目标
(1)能熟练使用ensp模拟组网软件,并且能熟练掌握路由交换相关协议的配置方式。
(2)能根据客户需求对小型企业进行网络规划。
(3)能根据需求撰写出项目实施的交接文档;
(4)能根据项目实施过程中的实际变化更新文档。
3、素质目标
(1)沟通能力、团队合作及协调能力。
(2)良好的编程习惯。
(3)查阅相关手册及资料能力
(4)掌握系统设计方法,培养严谨工作态度。
(5)自我展示与语言表达能力。
(6)责任意识。
五、参考学时学分
周4课时,总68课时。
六、课程内容结构
序号
项目一
项目二
项目三
项目四
项目五
项目六
项目七
项目八
教学项目名称
网络组建基础知识
Ip编址部分
数据通信原理部分
基础协议部分
路由部分
交换部分
特性部分
综合实施
学时
分配
4
12
4
4
12
12
12
4
学时合计:68学时(其中实践教学学时比例为50%)
理论学时
34
实践学时
34
教学项目名称
工作任务(模块/单元)划分
教学要求
参考
学时
知识内容及要求
技能内容及要求
项目一
网络组建基础知识
任务一企业网络架构
了解企业网络架构
了解扁平化与层次化组网的区别
1
任务二组网设备
知道组网设备
知道路由器交换机的差别
1
任务三传输介质
掌握传输介质
掌握现网中所使用的线缆特点以及区别
2
项目二
Ip编址部分
任务一 进制转换
掌握进制转换
掌握二进制、八进制、十六进制的含义以及转换
2
任务二 ip地址规划方式
掌握ip地址规划方式
掌握计算网络地址、广播地址等内容的计算方式
2
任务三 ip地址分类
掌握ip地址分类
掌握ip地址的分类以及公网地址、私网地址的区别
2
任务四 子网划分
掌握子网划分技术
掌握按照现实需求进行子网划分计算
4
任务五 路由汇总
熟悉路由汇总技术
掌握按照现实需求进行路由汇总计算
2
项目三
数据通信原理部分
任务一 TCP/IP五层模型
掌握TCP/IP五层模型
逐层掌握TCP/IP五层模型,掌握数据封装与姐封装的过程
4
项目四
基础协议部分
任务一 ICMP协议
掌握ICMP协议
掌握ICMP的工作原理与应用
2
任务二ARP协议
掌握ARP协议
掌握ARP的工作原理
2
项目五
路由部分
任务一 IP路由基础
掌握IP路由基础
掌握IP路由表的作用、内容以及生成方式
2
任务二 静态路由
掌握静态路由
掌握静态路由的原理与配置
4
任务三 ospf协议
掌握ospf协议
掌握ospf的基本工作原理与配置
6
项目六
交换部分
任务一 交换网络基础
掌握服务的创建
能熟练创建服务对象
2
任务二 STP协议
掌握使用本地服务的方法
掌握STP协议的工作过程与配置
4
任务三 Eth-trunk技术
掌握eth-trunk技术
掌握链路聚合的作用与部署方式
2
任务四 vlan基础
掌握vlan基础技术
掌握vlan基础知识与交换机的端口类型
4
项目七
特性部分
任务一DHCP协议
掌握DHCP协议
掌握DHCP工作过程与配置方法
4
任务二ACL技术
掌握ACL技术的原理与使用方法
掌握ACL的三种分类的区别与配置方法、应用场景
4
任务三 nat技术
掌握NAT技术的原理与使用方法
掌握NAT的五种分类的区别与配置方法、应用场景
4
项目八
综合实施
任务一 综合实验
掌握小型企业网络完整配置方法
掌握小型企业网络完整项目的规划与实施
4
七、教材开发与利用
1.教材编写与使用
教材编写建议:根据学生的专业素质和课程的要求,建议所编写的教材和教学资料注意以下几点:一是理论知识点到为止,遵循课堂够用原则,又不影响引导学生进一步自学;二是时刻记住以学生为中心,以课本标准为蓝本,设计简洁明了的实训方案,能通过实训内容掌握理论知识,达到行知合一的效果。
推荐教材:《HCNA路由交换学习指南》华为主编 人民邮电出版社
2.数字化资源开发与利用
在教学过程中规范教学资源内容,包括教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和微课程等教学活动资源,也包括教学设计、教学实施、教学过程记录、教学评价等过程可视化资源,并在学校的网络教学平台进行展示,引导学生网络学生和互动。
八、教学建议
1.教学方法
建议教师依据专业培养目标、课程教学要求、学生学习基础、教学资源等,采用适当的教学方法,以达成预期教学目标。坚持学中做、做中学,倡导因材施教、因需施教,鼓励创新教学方法和策略,采用理实一体化教学、案例教学、项目教学等方法。鼓励信息技术在教育教学中的应用,改进教学方式。在教学过程中,根据教学内容和场地环境,采取不同的教学方法。
2.教学条件
课程全部教学过程均在机房进行。机房配备符合开发环境需求的主流机型,学生一人一机。机房网络要通畅,为学生使用网络课程教学资源、浏览信息、下载资料、网上教学提供了有力的支持。机房应安装集教学广播、学生机监控、学生演示、文件传送等功能的多媒体教学软件,以开展师生交互活动。学生人均一台高配置台式电脑,并且安装有ensp软件。
3.教学团队
课程负责人的能力要求:具有本科以上学历,与专业相关的中级以上职称,从事本课程教学3年以上,熟悉职业教育规律,具有开发专业课程的能力,熟悉行业产业和本专业发展现状与趋势,主持过校级以上课题研究或参与市级以上课题研究。
专业教师的能力要求:具有计算机相关专业本科及以上学历。具有教师职业资格证书。具有计算机软件设计员等与本专业相关的高级工及以上职业资格证书。具有项目教学实施能力,具有信息化教学资源开发、整合和应用能力;经过职业教育理论和教学方法的培训,具有教学经验和测评指导组织能力。
九、教学评价
(1)课程考核实行平时考核、实验考核和期末考试相结合的方式,建议20%平时考核+30%实训考核+50%期末考试组成。注重过程考核,结合课程的性质与特点,选择多种考核方式的有机结合,以充分调动学生学习的积极性与主动性。
交换与路由实训总结范文2
关键词:高职网络课程;项目化教学;考核方案;仿真平台
近年来,计算机网络技术飞速发展,国内高等院校和高职高专院校相继创办了计算机网络技术专业,但众所周知网络设备比较昂贵,并且存在诸多缺陷,如系统扩展能力和升级空间有限、人机交互能力和可视化程度低等,因此很难满足一般院校的实际教学与科研需要。目前流行的网络模拟仿真软件恰好能解决这一难题。虚拟实验平台建立在网络模拟仿真软件系统上,通过虚拟建立各个物理设备的模型,然后进行仿真来构建实验系统,具有耗资少、配置灵活、人机交互能力强和可视化程度高等优势。因此,开展虚拟网络的模拟仿真教学工作对于提高教学质量和效率,降低实验成本具有重要的意义。
高职网络专业教学基于“以培养职业能力为核心,以工作实践为主线,以项目为载体,用任务进行驱动”的理念[1-2],以仿真教学软件DynamipsGUI与Boson NetSim为平台,整个课程教学设计是构建一个小型局域网项目,构建小型局域网的任务和步骤是一个接一个地被展现、被教授,课程的每一个知识点都融合在项目的子项目中,通过完成子项目的过程来学习知识点,最终完成整个项目。
1课程整体设计
课程整体设计以基于工作过程的职业岗位能力需求为中心,强化学生的能力培养,突出学生的主体地位,运用“项目驱动、任务导向、案例模块化、融‘教、学、做’为一体”的教学模式进行设计[3]。
课程整体设计应分析整理出本课程与之相关联的主要流程或知识点,再将这些主要流程或知识点设计成具有一定逻辑关系的项目。本课题设计一个“校园局域网联网技术实训”项目,其拓扑图如图1所示。对该项目进行联网需求和技术层面上的分析,把整个校园网络分为3个层次:访问层、分布层和核心层。访问层主要为终端用户提供接入点服务;分布层除了负责将访问层交换机进行汇集外,还为整个交换网络提供VLAN间的路由选择功能;核心层将分布层交换机互连起来进行穿越园区网骨干的数据交换。
针对需求和技术分析,在实际教学过程中,将该项目分解成6个模块,每个模块又包含若干个任务,项目的模块划分如图2所示。6个模块细分成30个任务,如表1所示。
2课程目标设计
根据上面所划分的22个任务,分解教学目标,把完成所有任务要达到的教学目标分为专业知识目标和专业能力目标,专业知识目标是完成任务需要的知识点,专业能力目标是网络工程师或网管员完成项目以及项目中的任务所应具备的能力。
2.1专业知识目标
专业知识目标主要包括了解网络技术的基本知识,了解IEEE802.3协议和OSI模型的相关知识,熟练掌握通信协议和IP地址的相关知识,掌握局域网硬件设备尤其是交换机和路由器的相关知识及配置命令,掌握Internet接入技术,了解网络安全方面的知识,掌握网络常用测试命令。
2.2专业能力目标
专业能力目标主要包括能根据网络需求进行网络拓扑结构设计,会正确制作网络线缆并能安装简单的网络设备,能进行基于域的网络连接设备,能根据网络设备说明书获取关键信息,并选取适当的组网设备,能对交换机和路由器正确配置,能配置Windows 2003 Server操作系统和其他相关的网络软件,能用网络测试命令对组建的网络进行测试,能分析并排除简单的常见网络故障。
3课程单元设计
课程单元教学是任何课程教学的基础,一个单元就是一次课(一般为2课时或3课时)的教学,单元教学设计应明确单元教学目标,选定每单元课程的单项(或多项)能力训练项目。项目的选择主要是根据单元教学目标,设计与实际工作岗位(群)相关的典型任务或创设相应的仿真环境。设计课程内容的引入、驱动、示范、归纳、展开、讨论、解决、提高、实训等过程,采取“边做边学”或“先做后学”的方式实现真正的师生互动,让学生在完成任务的过程中锻炼能力、探索知识、总结经验[4-5]。
单元教学设计应包括单元基本信息、教学目标、学情分析、重点难点分析、教学流程设计、教学方法设计、教学效果评价、作业等内容。以模块6“扩展实训”中的任务1“交换机和路由器综合配置”为例,设计如表 2 所示的教学流程。
3.1教学目标
对于知识目标,应掌握Catalyst3550型三层交换机的性能,掌握Catalyst2622型路由器的性能,熟练掌握三层交换机实现路由的技术,熟练掌握路由器实现路由的技术,熟练掌握三层交换机和路由器混合实现路由的技术,掌握常见的网络测试命令格式;对于能力目标,应能用双绞线进行三层交换机和路由器的连接,能正确配置三层交换机端口IP地址,能正确配置路由器端口IP地址,能正确配置三层交换机的路由功能,能正确配置路由器的路由功能,能正确配置三层交换机和路由器混合网段的静态或动态路由,能正确配置客户机的IP地址和网关,能测试网段的连通性;经过知识目标和能力目标的训练,应培养学生自我钻研精神、良好团队合作品格和规范操作素养的品质。
3.2教学过程设计
为了完成“交换机和路由器的综合配置”任务,达到教学目标,依据本单元课程内容、教学方法、教学手段和学生活动,设计了如表2所示的教学过程。
4考核方案
高职网络技术课程注重学生实践能力的培养,对学生的考核重点是学生实际操作能力和学生学习过程的综合评价。通过更多地关注学生的学习过程,用发展的眼光评价学生,更好地体现评价的激励功能,促进学生主动学习,不断进步。
考核分为形成性考核和终结性考核,其中形成性考核占80%,终结性考核占20%。形成性考核包括平时成绩、实验成绩和综合项目书书写成绩,各占15%、50%和15%。终结性考核为笔试。
5结语
基于项目驱动的教学法在实践性较强的“实用组网技术”课程教学中,具有无可比拟的优点。学生学完本门课程后完全能够在真实的职业环境中完成网络组建和维护的任务;能理解本课程在专业中的地位、作用和价值;具备一定的职业素质,具有团队协作精神和创新意识,同时能够与他人合作完成项目;强化了学生的网络组建、测试和维护能力,提高了学生对网络项目的分析、架构、设计、组建等能力,为学生毕业后尽快进入“职业”角色奠定了良好的基础。
参考文献:
[1] 王荻. 项目驱动教学探索[J]. 中国职业技术教育,2007(36):17-18.
[2] l海霞,王鸿喜. 基于职业能力培养的多元化、仿真性、模块式教学模式设计[J]. 辽宁教育研究,2008(10):59-61.
[3] 谷海红. 高职“数据结构”课程教学设计研究[J]. 计算机教育,2007(1):65-68.
[4] 施瑾. 浅析项目教学的设计与实施[J]. 上海教育科研,2007(12):86-87.
[5] 张莹. 浅谈高职院校的项目教学模式[J]. 江苏高教,2008(1):137-138.
Projectization Teaching Study on Vocational Network Specialty Based on Simulation System
LI Qing-ping, XIE Peng
(Zhejiang Yuying Vocational and Technical College, Hangzhou 310018, China)
交换与路由实训总结范文3
关键词:网络工程;仿真项目;实训教学
0 引言
网络工程项目是企业信息化建设的重要构成部分,为信息系统集成提供可靠的运行环境。计算机网络工程课程是网络工程专业最重要的专业基础课之一,旨在通过理论和实训教学相结合的模式培养学生从事网络项目设计与施工、运维的工程实践能力。其中,实训教学中较难把握的是如何培养学生的工程思维能力,不能仅仅让学生被动地参与实际(模拟)项目的训练,而是要在实训教学中创造条件训练和引导学生去思考、总结和分析,形成把握网络工程设计的思维能力,成为合格的网络工程师。
日前,同内各高校在网络工程实训教学中主要存在两种模式:一种是利用已有的实验室设备组织实训,另一种是与企业合作,将实训项目外包给企业代为培训。这两种模式都有一定弊端,依赖现有网络设备使项目规模受到限制,且难以跟上网络新技术的变化;企业代培注重工程化训练,不善于利用新教学方法启发学生的思维能力。而仿真实训教学能够在现有设计方案上设想和重构性能更佳的方案,允许学生评测和思考新旧方案之间的性能差异,且可以引入新技术、新思想,而不用估计修改拓扑带来的各种施工开销,因此,网络工程实训课迫切需要通过仿真项目教学培养工程思维能力。
1 仿真实训教学概述
网络仿真是一种利用数学建模和统计分析方法模拟网络的行为,建立网络设备、链路和协议模型,模拟网络流量的传输,从而获取特定的网络特性参数的技术。仿真实训教学方法是指在网络仿真软件中构造网络拓扑结构,配置必要的性能指标,根据运行测试结果评估或验证网络设计方案的教学方法。仿真实训教学可以使用的网络仿真软件包括PacketTracer、NetSim、Opnet、NS-2等,这些软件各有特点:①基于PacketTracer、NetSim等仿真软件的教学方案易于实现连通性方面的测试,利于提高学生对网络设备互联性能的掌握和理解,常用于较低层次的网络实训教学中;②基于Opnet、NS-2等仿真软件的仿真教学能模拟大规模网络的运行场景,提供与实际的网络、设备、协议层次完全对应的模型库,同时使用丰富的统计量收集和分析工具实现各通信层的性能评估,既可以用作高层次实训教学也可以用于完成实习和毕业设计。近年来第①种网络工程实训教学方法受到较大程度重视,因为PacketTracer等软件操作简单、直观,无需较高的理论知识,学生也容易掌握。而第②种方案从性能优化的角度解决了网络设计高层次的问题,更利于培养学生的工程思维。
仿真实训教学的难点是构造网络模型和分析网络性能,因此,正确评估这两个步骤的难度是成功进行仿真实训教学的关键。构造网络模型是网络逻辑设计的关键步骤,需要理解并掌握运用网络逻辑设计方法构造符合需求的网络拓扑。网络工程项目的逻辑设计方法包括分层设计和组件设计,实际上这两种设计思想是密不可分的。分层设计思想使用抽象的方法整体概括了网络系统在接入层、汇聚层和核心层的功能需求。然而各层的内部连接仍然不够清晰,需要进一步划分为不同组件,依据一定的功能需求独立设计。网络工程教学应指导初学者通过一定周期的实践教学,逐步领悟和掌握两种设计方法的要领。网络性能分析通常作为构造和实现大规模网络或应用新技术时预防风险、提高可行性的必要措施,是高水平网络工程师最重要的技术素质。一般性能分析包括时延、吞吐量、抖动、丢包率等,分层性能分析还包括对各层协议参数的运行监控。现有网络性能分析的模拟设计任务通常被用来评估多媒体业务、无线网络业务、IPv6新业务等的运行性能。
2
仿真实训教学方案
传统的网络工程实训课教学一般采用“以项目为导向、以自主设计为主导、以答辩为验证手段”的项目管理思想,结合目前已有的实验条件和学生动手能力一定数量的项目选题,由学生根据选题要求完成“需求分析”“逻辑设计”和“测试与验证”等实训任务,最后提交实训报告。新的仿真实训教学方案增加了“仿真设计分析”和“优化与调整”两个关键步骤,如图1所示,引导学生在实训过程中对仿真结果进行分析和比较,对逻辑设计结果进行反复改进和提高,直到实现优化的网络设计方案,重视了工程思维能力训练。
1)任务。
实训课程开始前,教师将选题资料给学生。选题资料包括项目需求描述、初次仿真包、设计思考题和项目报告书模板等。每3位学生分为一组,每组选题都不一样,学生需要在1周实训时间内完成需求分析、逻辑设计、仿真设计分析、测试与验证等项目。仿真实验完成配置和测试任务后,组内开展仿真结果分析,完成思考题。最后,每位学生提交一份符合基本标书规范的实训报告,特别优秀的学生还被要求答辩,将学习经验介绍给其他学生,答辩顺利可以获得小礼品。
2)需求分析。
需求分析工作留给学生自行完成,时间为一天,上午搜集资料,下午整理资料,填写需求采集表。
3)逻辑设计。
在逻辑设计阶段,学生要使用Visio 2003绘制出详细的网络结构图,使用PacketTracer等仿真软件画出实验拓扑结构图,或在教师提供的初次设计图上加以修改。
4)仿真设计分析。
有些仿真实训任务难度较小,要求所有学生必须完成;有些难度较大,属于选做型,通常挑选少数优秀学生完成,并给予一定平时成绩奖励。选做题目一旦顺利完成,必须参与答辩。
(1)初次仿真包设计:为了降低学生完成仿真任务的难度,同时也让学生对项目的逻辑设计结果有一个初步认识,我们为学生提供了能够直接测试和运行的初次仿真包。学生在动手实验前先观察初次仿真包的运行情况,对一些指标作出合理分析。
(2)二次仿真设计:二次仿真设计是指学生在教师提供的实验任务和初次仿真包的基础上,根据实验任务要求进行独立思考,完成最终的仿真设计任务。这一步任务的成功与否取决于学生的主动性和实验思考题的引导。例如,“多层交换设计”项目中,VLAN路由的问题复杂性有3个层次:单交换机不同VLAN如何路由、多交换机同一VLAN如何路由、多交换机不同VLAN如何路由,通过思考题逐步引导学生完成这3个层次的仿真设计。再例如“WLAN网络互联设计”中,Cisco AP和Linksys WRT300N配置方法大同小异,但AP通常用作集中器和桥接器用,而WRT300N则是一个宽带路由器,通过思考题也可以引导学生深入理解这两类无线设备的用途差别。
5)测试与验证。
测试与验证针对不同仿真任务有所不同,有些任务需要进行连通性测试,有些任务需要对路由协议性能进行测试,有些任务则需要对时延、吞吐量、丢包率等进行QoS测试。
6)优化与调整。
学生完成仿真任务测试后,如果发现问题或有新的想法,可以在指导教师的帮助下进行新的设计。优化与调整是通过精心设计的思考题来激发的,是锻炼学生思维能力的关键步骤。
3 实训效果分析
笔者尝试仿真实训教学方法5年有余,近年来通过总结和整理,将主要教学内容编写成教材并出版,得到国内同仁广泛支持。实际教学效果也比较大,往届学生中有2人在毕业3年内通过CCIE认证,有5人通过CCNP认证。2012年取得H3C网络大赛湖北省赛区本科组第5名(三等奖),Cisco网络大省级一等奖2人。
以2013年教学情况为例,我们对42人的专科班级统计了前6个任务的完成情况,对一个27人的本科班级统计了后6个任务的完成情况,实训教学效果分析如表1所示。其中一般难度任务的实训项目完成情况较好,基本上所有学生都能顺利完成实验任务;而较难级别任务选题学生数不多,且完成率低于选题学生的50%;最后一个“无线网络仿真与分析”项目始终无人选择。
4 结语
网络工程实验教学的关键是通过不同层次的实验内容设计帮助学生掌握系统化的网络工程项目设计方法。本文结合项目驱动式教学思想,通过在传统实训教学方案的基础上增加“仿真设计分析”和“优化与调整”两个环节,构建了切实可行的教学方案,培养了学生的工程化思维能力,在学生高层次就业和专业竞赛中取得较好成绩。未来的工作还将进一步研究仿真项目的规模化和难易搭配的合理性问题,使实验计划的编排更合理。
参考文献:
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[3]彭小利,侯翔,邓小清.网络工程专业学生实训模式研究[J].科技信息,2010(24):101-103.
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[5]袁志,邹延平,张明军,等.网络工程专业项目驱动式时间教学体系的构建[J].计算机教育,2012(8):99-103.
交换与路由实训总结范文4
网络模拟器是专业研究机构和公司开发的网络仿真工具软件,是为网络初学者设计的用于提供计算机网络设计、配置和网络故障排除模拟环境的学习平台,它支持用户进行仿真、虚拟和活动的网络模型。网络模拟器能够模拟出各种网络硬件设备,使用者可以在单机环境下设计拓扑结构,组建网络进行仿真实验。学生可以在网络模拟器的网络环境中,进行反复练习,不仅提高自己的实践动手能力和解决实际问题的能力,而且提高了计算机网络实验效率,降低实验成本。同时,培养学生组建、维护和管理网络的能力,增强学生对计算机网络理论和概念的掌握和理解。
目前,网络模拟器种类繁多,一些网络设备公司都积极开发与之相配套的网络模拟软件,思科、华为、AT&T等网络设备供应商都相继推出网络模拟器。广受网络、通信等专业的教学部门和培训机构青睐的网络模拟器主要有Boson NetSim、Packet Tracer、Dynamips等模拟软件,现就这几款网络模拟器软件在计算机网络实验中的应用进行分析。
一、Boson Netsim网络模拟器软件及应用实例
Boson Netsim是Boson公司开发的一款网络模拟软件,它最先提出自定义网络拓扑的功能,大多数人都使用它来练习CCNA和CCNP的实验。它由Boson Network Designer(网络拓扑图设计)和Boson Netsim(实验模拟器)两部分组成。Boson NetSim能够实现交换机基本实验、路由器基本实验、远程访问基本实验以及进阶实验。路由实验可以实现静态路由,动态路由实验如RIP,IGRP,0SPF等,还可以实现ISDN、PPP、CHAP、NAT地址转换等实验,可以组建基于核心层、汇聚层、接入层三层交换的高级网络实验,使用交换机实现虚拟局域网VLAN划分的,生成树、VTP、TRUNK等交换实验。打开用Boson Network Designer设计好的网络拓扑结构图(?觹.top文件),对拓扑图里的路由器、交换机、用户机等网络设备进行配置实验。用户可以在Boson NetSim中放入各种型号的路由器或交换机, 配置各种协议命令,观察实验结果,对运行的协议进行诊断等。因此,Boson Netsim主要可用于完成部分网络基础类、部分网络安全类和网络管理类实验。
例如:我们做路由器NAT实验。
实验拓扑图(如图1):
图1
实验要求:
实验目标:
内部的PC1需要访问外部的服务器PC2,在路由器R1上做地址转换,将192.168.0.0/24转换成192.168.1.10-192.168.1.20之间的地址,并且做端口的地址复用。
配置步骤:
第一步,配置所有接口的IP地址,并测试连通性。
第二步,R1_config#ip access-list standard 1
R1_config_std_nacl#permit 192.168.0.0 255.255.255.0
R1_config#ip nat pool overld 192.168.1.10 192.168.1.20 255.255.255.0
R1_config#ip nat inside source list 1 pool overld overload
R1_config#interface fastEthernet 0/0
R1_config_f0/0#ip nat inside
R1_config#interface fastEthernet 0/1
R1_config_f0/1#ip nat outside
R1_config# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2
DCR4#show ip nat translations
第三步,测试。
二、Packet Tracer模拟器软件及应用实例
Packet Tracer软件是Cisco公司开发的网络模拟器工具软件支持用户建立仿真、虚拟和活动网络模型。同其他仿真器一样,Packet Tracer软件通过一组简化的网络设备和协议模型,让用户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结构。软件中实现的IOS子集允许用户配置设备,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,展示网络实时运行情况。
Packet Tracer软件提供逻辑工作区(Logica1)与物理工作区(Physica1)2个工作区,实时模式(Real-time)与仿真模式(simulation)2种工作模式,在逻辑工作区和实时模式下,利用网络仿真设备可以灵活方便地建立各种计算机网络实验场景。Packet Tracer能够模拟的终端设备有服务器、台式机、PDA、IPPone等;中间设备包括交换机、路由器、广域网网云等;传输媒体有串行线、CONSOLE线、光纤、双绞线等;支持的协议有TCP/IP、RIP、OSPF、EIGRP、PPP、帧中继、DHCP、DNS、TELNET等协议。通常模拟设备包含3个配置选项窗口:PhysieM、Config和CLI。Physical选项窗口用于模拟更换设备的扩展模块,Config选项窗口是以图形界面方式对设备进行配置,CLI选项窗口用于以命令行方式对设备进行配置。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,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况。因此,Packet Tracer主要可用于完成部分网络基础类、部分网络安全类和网络管理类实验。
例如:我们做路由器串口PPP-PAP配置实验(如图2)。
图2
实验要求:通过serial口将路由器1和2相连。
实验结果:通过serial口两台路由器可以ping通。
DCR2#show ip interface brief
配置之前的设备:
DCR1-FC-DCE:
Router_config#hostname DCR1
DCR1_config#username r2 password r2
DCR1_config#interface serial 0/2
DCR1_config_s0/2#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
DCR1_config_s0/2#encapsulation ppp
DCR1_config_s0/2#ppp authentication pap
DCR1_config_s0/2#ppp pap sent-username r1 password 0 LINE
DCR1_config_s0/2#physical-layer speed 64000
DCR1_config_s0/2#no shutdown
DCR 2-MT-DTE:
过程同上。
配置之后的设备:
DCR1-FC-DCE:
Router_config#hostname DCR1
DCR1_config#aaa authentication ppp test local
DCR1_config#username r2 password r2
DCR1_config#interface s0/3
DCR1_config_s0/3#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
DCR1_config_s0/3#encapsulation ppp
DCR1_config_s0/3#ppp authentication pap test
DCR1_config_s0/3#ppp pap sent-username r1 password r1
DCR1_config_s0/3#physical-layer speed 64000
DCR1_config_s0/3#no shutdown
DCR1#show interface serial 0/3
DCR2-MT-DTE:
Router#config
Router_config#hostname DCR2
DCR2_config#chinese
DCR2_config#aaa authentication ppp test local
DCR2_config#username r1 password 0 LINE
DCR2_config#interface s0/3
DCR2_config_s0/3#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
DCR2_config_s0/3#encapsulation ppp
DCR2_config_s0/3#ppp authentication pap test
DCR2_config_s0/3#ppp pap sent-username r2 password r2
DCR2_config_s0/3#no shutdown
三、Dynamips模拟器软件及应用实例
Dynamips是法国UTC大学的Christophe Fillot编写的Cisco设备模拟器。可以运行在微软(XP/2000/2003)或者Linux操作系统上,Dynamips不同于传统的纯软件式模拟器,它模拟了多种型号的Cisco路由器的硬件平台,用户可以在模拟器中直接加载并运行真正的IOS镜像,并且确保在绝大多数情况下得到的结果与真实设备的结果相同。相比较其他网络模拟软件,其优势极其明显。其他模拟平台只是单纯模拟配置命令,只局限在学习配置命令的层面,无法对网络进行管理和故障分析与排查。而Dynamips平台是使用虚拟机技术而且可以运行Cisco官方的设备操作系统(IOS),正是如此,在虚拟出的硬件平台上具备物理设备的所有功能。但是Dynamips不能模拟交换机的功能。
Dynamips是一个纯粹的命令行程序。当我们需要模拟一个由多台设备组成的复杂网络时,纯粹的命令行配置会显著地增加配置复杂度。许多第三方团体或个人开发了各种Dynamips的前端程序来简化Dynamips的配置过程。其中,最著名的前端程序是Dynagen。Dynagen通过类似INI文件格式的配置文件来定义模拟设备的型号、参数,以网络的拓扑方式连接,主要可用于完成网络管理类中高级和复杂的实验以及部分网络基础类、部分网络安全类实验。
例如:我们做单区域OSPF路由协议的配置实验(如图3)。
实验拓扑:
图3
实验要求:
在路由器1和2中分别启用OSPF协议,使1和2中的任意接口间可以连通。
实验结果:路由器1的任意IP地址和路由器2的任意IP地址间可以ping通。
配置步骤:
DCR1:
DCR1_config#router ospf 1
DCR1_config_ospf_1#network 192.168.1.0 255.255.255.0 area 0
DCR1_config_ospf_1#network 192.168.2.0 255.255.255.0 area 0
DCR1_config_ospf_1#network 192.168.5.0 255.255.255.0 area 0
DCR2做同样配置
DCR1#show ip route
DCR2#show ip route
DCR1#show ip ospf interface
DCR1_config#interface loopback 11
DCR1_config_l11#ip ospf network point-to-point
DCR1#show ip ospf interface
四、总结
本文通过介绍几款网络模拟器在计算机网络实验教学中的应用,并对几款常用的网络模拟器进行了简单的分析,论述如何在计算机网络实践教学中利用网络模拟器进行仿真实验的过程。通过仿真实验的教学实践,一方面解决了因缺乏实验设备无法开展计算机网络实验教学的问题,另一方面通过各种类型的网络仿真设备构建和配置计算机网络,加深学生对计算机网络理论和概念的掌握和理解,培养学生组建、维护和管理计算机网络的技能,达到通过实验教学促进理论教学的目的,使学生将理论知识与实践操作紧密结合起来从而提高了计算机网络教学的效果。
[参考文献]
[1] 费添林.在计算机网络课程中组建Netsim虚拟实验室[J].电脑知 识与技术,2009,(5).
[2] 徐晋涛,冯增才.计算机专业实训教学的研究与探索[J].实验室科 学,2010,(13).
[3] 梁广民.思科网络实验室CCNA实验指南[M].北京:电子工业出 版社,2009.
交换与路由实训总结范文5
【关键词】计算机网络;故障;维护
在社会快速发展的今天,计算机网络也在快速的发展中,并且计算机网络也应用于各个领域当中,但是计算机网络发展的今天,它的很多优势我们都可以看出来的,但是计算机网络在发展的今天肯定会有一定的故障出现,但是我们如何知道哪里出现了故障,又是如何出现的呢?我们又应该怎么样去进行维护呢?
一、计算机网络的简介
计算机网络是由计算机与通讯设施共同组成的,它主要是利用各种通讯的手段把很多的计算机进行组合在一起从而达到共享文件。计算机网络在范围上又可以分为广域网和局域网。广域网和局域网的范围大小不同,广域网的范围比较大,可以跨越到全世界,相反局域网的范围很少,一般是在数米到数十公里之间而已。计算机的网络相对的来说是一个复杂的系统,所以可以这样说它产生故障的原因也有很多,那么产生的故障也很有很多了。
二、计算机网络故障的分类
计算机网络故障共有两种,分别是物理故障和逻辑故障,也就是我们平时所说的硬件故障和软件故障。
(一)硬件故障
硬件的故障主要是线路或是设备出现的问题所导致的,一般主要是网卡,路由器等
(1)网卡引起的故障
①有的时候安装网卡后启动的速度变慢了,有的时候我们在给电脑安装网卡之后它的速度变慢了但是我们应该怎么样解决这个问题呢?其实速度会变慢这是正常的现象,如果我们想要速度变快的话我们可以计算机指定一个规定的IP地址就可以了。
②有的时候安装网卡之后就不能正常的上网了,有的时候网卡安装之后什么都是正常的,但是就是不能上网,换到其他的电脑上也是一样的,遇到这种情况我们应该去更新驱动程序,或是我们还可以去换网卡,网卡换到其他的电脑上还不能正常的使用只能说网卡和电脑是不兼容的,那么就需要换网卡了。
(2)线路故障
一般情况下,线路故障在是最为常见的一种故障会占70%左右的,这种故障的解决方法我们可以从这几方面进行检查,距离短的话我们可以把线路接到另一台电脑上,看看情况如何,距离长的话,我们也可以通知供应商进行查询,看看是不是中间部分有被损坏的。
(3)交换机的故障
①有的时候更换交换机之后就无法上网了,遇到这种情况我们就可以为该计算机指定一个固定的IP地址,其次在检查在这个网络中的其它计算机是否可以正常上网。如果可以正常上网,那么就是说该网络没有问题。
②有的时候我们把交换机已经正确的连接,但是指示灯却不亮,这导致主要原因就可能是因为网络接口的问题,这就需要我们检查去检查接口是否出现了问题。
③有的时候交换机运行了一会就出现了自动关机,这就可能是因为电压的问题,或是电路接触不好。
(3)端口故障
这种故障可能就是由于插头的接触原因和端口本身的原因,这种故障我们最好的检查看信号灯即可。其次我们还可以尝试用其它的端口看可不可以正常使用。
(4)路由器的故障
路由器的故障可以分为很多种,路由器故障属于物理故障,因为路由器的故障而导致网络不通。
面对这种故障我们可以采用最普遍的就是替换排除方法,我们可以通过把网线与计算机连接,要是可以正常的使用,就证明是路由器的问题,要是不可以正常使用就证明不是路由器的问题,我们就应该检查网线以及其它的问题了。
(二)软件故障
软件故障就是指逻辑的故障,这是我们平时最为常见的人故障,这里就是指
网络的配置出错而导致的网络不好使或是无法正常的使用。
(1)路由器逻辑的故障
路由器逻辑故障我们可以把它分为路由器端口参数的设定有误,路由器配置的问题,路由器CPU利用率过高以及内存太少。
①假如路由器端口的参数有问题的话,那么就会导致无法找到远程终端。其实这时我们就应该找到远程终端地址的那个点出现了问题。这样我们就可以进行修复了。
②路由器故障配置的错误也会导致找不到远程终端,这个时候我们就可以把其中一台路由器的进口接到另外一台路由器的出口上。
③路由器利用率过高与内存太少,这样就会导致网络变差,比如说路由器的内存太少的话,这样就导致丢包率大大的增加。就这需要我们去增加其利用率和增加内存,这样才会提高其网络服务质量。
(2)一些重要的进程或是端口的关闭
有的时候一些有关参数的重要进行或是端口可能因为病毒而意外的关闭了,所以这个时候网络的管理系统就不能从路由器当中去采取一些重要的信息了。这样也会到时没有网络,网络无法正常的使用。这就需要我们进行检查,看看是哪里出现了问题。有的时候只需要重新启动该端口就可以正常的使用了。
(3)主机逻辑的问题
主机逻辑的问题这里有很多方面,比如说网卡安装的问题,网卡设备的冲突等一系列问题。
①网卡安装的驱动要是有问题的话,就会引起一系列的问题,就会导致与计算机的不兼容,最终无法正常的使用的网络。
②网卡设备冲突的问题,要是网卡这个设备与计算机当中其他的设备有着冲突也会导致网络无法正常的使用。这就需要我们重新去设置或是我们也可以更换新的网卡槽。
③主机网络协议或是服务的安装问题。在这种情况是要求我们的主机服务的安装应该与网络的其他主机安装应该是一致的。这样才不会出现不适合,无法正常使用的情况,比如说还有一些其他的服务,我们要是不安装的话,就无法与其他的计算机进行分享等问题。这就需要我们去检查计算机的一些应该安装的程序是否安装了,没有安装的话我们应该尽快安装上,有的时候出现这种问题的话,我们只需要重新启动计算机就可以正常的使用了。
三、面对种种故障我们如何进行维护
在对面计算机网络故障的时候,我们应该如何进行维护呢?在维护的过程中我们又应该注意哪些问题呢,这也是我们值得去学习去思考的问题。
(1)计算机网络设置的检查,这就需要我们检查服务器是否可以正常的使用,以及我们安装的协议与服务是否可以正常的使用情况等。
(2)我们还应对网卡,交换机,路由器等进行检查,这样才会大大的提高的网络的服务质量。
(3)计算机网络的安全性进行检查,这方面就需要我们经常升级杀毒软件提到安全性能,并且对计算机系统不定时的进行杀毒维护,还要对防火墙进行不定时的安全升级,防止黑客的侵入。
(4)对计算机网络的畅通性进行检查,有的时候网络运行的速度会非常的慢,这就需要我们进行检查,我们应该首先看看指示灯,再根据别的情况进行判断。
(5)对于计算机网络重要文件的检查。计算机中我们一般情况下会储存一些重要的文件,这些文件一旦丢失就会造成一定的损失,所以这就要求我们要定期的对计算机的重要文件进行检查,防止丢失,以免造成不必要的损失。
四、总结
随着计算机网络的不断发展,其网络故障也变得越来越复杂了,这就要求我们在平时应该掌握更为牢固的知识量以及实验量,这样我们在面对不同的计算机网络故障时就可以应用不同的方法进行解决。这就要求我们在平时的时候应该不断的用这方面的知识来充实自己的头脑。
交换与路由实训总结范文6
关键词:计算机类;计算机网络;锐捷网络实验室;现代教育技术
中图分类号:TP3-4
计算机类课程主要是指程序设计、数据结构、操作系统、计算机网络、微机系统、计算机系统结构、数据库系统、软件工程、人工智能等各类课程。配套的实验课程主要是根据理论知识设计程序编码并进行分析和测试,以验证理论。其主要的仪器设备包括实验用计算机,计算机网络设备、模拟器等。一直以来,传统的实验教学流程为预习、实验、报告三部分。这类实验模式存在预习不到位,操作内容少,思考空间狭隘等特点,实验效果普遍反应较差。针对这些情况,本文以我院建设的锐捷网络实验室为基础,利用现代教育技术的思想,架构计算机类实验教学环境上,以期消除传统实验的缺点。
计算机网络中交换机和路由器实验是配合《计算机网络》、《网络互联》、《计算机网络构建与管理》课程教学而另外开设的实验课程,是《计算机网络》课程的后继课程,也是现在计算机网络领域较好的导向型课程。我院软件工程、网络工程、计算机通信等专业相继开设的一门专业技术实验课程。本课程的教学任务是加深学生对计算机网络中相关交换设备、路由设备等操作能力的培养,熟练掌握交换机、路由器的配置方法。学习本课程可以进一步掌握计算机相关体系结构,并针对思科、华为等国内大型网络设备商的产品进行学习,以期更好的满足市场需求,促进就业率的提升。
1 传统实验课程教学模式的改进与调整
根据传统实验模式存在预习不到位,操作内容少,思考空间狭隘的特点,力求从三个方面来进行修改。预习实验阶段,传统模式下要求学生整理相应的理论知识,对实验需测试的内容有一定的了解,并完成实验预习报告。改进后要求学生在预习阶段通过web页面访问RG-LIMP平台内实验要求、实验目的、实验步骤、实验重点。正式实验阶段,传统模式先由教师讲解操作步骤和实验要求,然后学生按照要求操作实验并记录数据,再由教师检查通过:课后学生对实验数据计算整理,分析汇总,完成实验报告。改进后要求在老师讲解的基础上,学生进行操作,操作后遇到问题,通过实验平台上报,由教师根据所有学生上报的情况,抽取共性问题进行分析并讲解,讲解后学生根据自己问题再进行实验。完成报告阶段,传统模式下,学生根据发放的实验手册进行手动填写,效果不佳。改进后由学生根据自己实验结果上报数据平台,由数据平台直接分析并得出结果,学生根据结果来分析实验遇到的问题及总结结论。教师根据学生实验结果进行分析,并在此讲解实验中的问题及解决方式。
根据实验室提供的机遇RCMS平台的RG-LIMP系统可以完成教学模式的大部分工作,该平台同样可也用普通动态网站来建立,对于其他计算机类实验教学来说,RG-LIMP系统为非必备软件。利用该教学模式可以将大量的网络实验内容,有效的进行实验规划,方便实验管理。这也是利用现代教育技术理念建立的基于实验室架构下的网络教学环境,环境中将实验项目局限在试验台中,任何两组设备没有直接相连接,而是通过网络进行访问,这样就使得实验台间不在相互干扰,实验结果清晰无误。利用该网络环境同样避免了学生做实验中直接连接交换和路由设备的console口,避免了设备因长期插拔带来的硬件损坏。学生可以将有限的实验时间放到设备的调试及运行上。同样,在该网络环境下,教师可以轻松分配多组设备到实验小组中,可以轻松管理多组实验。同时由于实验室采取对网络传输协议的控制,实验台上因实验造成的协议震荡根本不会影响到校园网和外网的正常运行。同时,作为实验室管理中心的教师平台可以通过下发的方式,对每个实验台或每个学生的实验设备进行指定,确保其行为可控(包括安全权限、访问外网权限等)。
2 利用WEB技术提高实验准备阶段的预习效果
在现代教育技术的理论框架下利用RG-LIMP系统可以对教学过程进行较好的管理。
RG-LIMP是实达锐捷公司针对高校网络实验室开发的一套网络实验管理系统,该系统才用B/S架构,基于浏览器进行访问。LIMP系统提供的网络环境中包括实验设备的选取、实验资料的浏览、实验课程的设定、实验结果的分析等功能。可以有效控制、分配、管理、分析实验中遇到的问题,可以帮助老师无论在教学环境还是实训环境进行实验室管理。LIMP登陆环境为web图形化界面,学生也可在网络延伸的任何区域进行浏览,拓展了实验室的空间和时间束缚,实现了“any where、any pc”。
RG-NTC 100锐捷拓扑连接器配合RG-LIMP将图形化设计的拓扑结构转化成真实设备的拓扑搭建,保护了设备端口、缩短了拓扑搭建时间、实现了真正的远程实验。
3 利用多媒体课件增强实验操作阶段的教学手段
根据计算机网络课程设计并制作课件后加入到LIMP中,学生实验前可以通过课件看到相关内容。课件呈现了实验的目的,实验仪器的介绍并付上仪器图片,接着讲解各个实验内容的操作步骤。步骤与步骤之间留有一定的时间间隔.以便于学生可以根据多媒体课件同步操作实验,课件生动形象的展示了实验操作步骤。
在实验中,为统一学生实验进程,要求学生在实验之前,预习实验内容要按照老师放置在LIMP环境中的课件为标准,掌握课件中的实验步骤。这样在学生实验过程中遇到的问题,在上报后,老师可以通过分析抽取共性问题进行讲解,简化了实验过程中因非实验故障造成的实验不能顺利进行的情况。
4 利用仿真软件验证实验结果丰富实验内容
通过搭建这样的系统,锐捷网络实验室可以完成的实验内容设计是基于标准各种网络技术的,包括RSTP(802.1w快速生成树协议)、NAPT(基于802.3ad的链路聚合控制协议)、STP(802.1d生成树协议)、MSTP(802.1s基于VLAN生成树协议)、ACL(包括标准、扩展、时间以及基于二层/三层/四层包头字段的访问控制列表)、VRRP(虚拟路由器冗余协议)、NAT(网络地址转换)、STATIC ROUTE(静态路由)、VPN(虚拟专用网络)、RIP(路由信息协议)、OSPF(开放最短路径优先协议)、IGMP Snooping(组播探测协议)、ISDN、无线、PSTN、防火墙等。在此基础上,可以完成学校教学所需的局域网、广域网实验,并可将实验分成基础实验和高级实验两类。
学生通过以上方针协议的学习并完善实验手册。实验手册可以分两个部分,一是传统实验手册中对每个实验的教学目的、实验设备间相连的网络拓扑、实验的设备、实验操作步骤、实验结果及验证等内容,进行描述详尽、图文并茂。另外一种就是通过提交到LIMP环境中由系统进行分析后得出实验报告,并将该报告上缴老师进行批改。后者的效果在整个实验过程中效果较好。
5 结束语
综上所述,通过现代教育技术理念下构建的用于计算机类实验室教学的网络环境,有利于整个实验的进程及效果。实验过程中减少了教师初期分配实验设备、实验小组的工作,减少了学生往来插拔实验设备造成实验设备损坏的机率,加强了学生通过web页面浏览实验资料的效率,提高了学生实验过程的时间效率。计算机网络实验教学模式改进后.通过参与实验的教师和学生反馈情况来看,其效果明显,学生操作能力和实验效果都有了显著的改善。虽然其中还有一些细节问题需要继续修改和完善,但通过我们不断的改革与探索,希望对于其他计算机类实验乃至于高职院校各类实验实践教学能有一定的参考价值与借鉴意义。
参考文献: