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摘 要:IP地址规划是计算机网络教学的重难点内容之一,理论抽象,教学难度大,传统教学方法往往流于空洞的理论说教,学生理解和接收均比较困难。针对这一问题,笔者将Boson Netsim模拟软件引入到该内容课堂教学中,利用该软件对教学内容重新进行了教学设计,通过对实例运行结果的分析引出并讲解课堂理论内容,然后从理论分析的角度进一步验证了实例运行结果,最后利用Boson Netsim模拟软件对一个IP地址规划实例进行了实现,对所学理论知识进行了具体应用,课堂教学摆脱了传统的理论说教,寓抽象的理论于浅显的实例分析中,取得了较好的教学效果。
关键词:IP地址子网掩码IP地址规划子网分割网络聚合
中图分类号:TP393.2 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)09-0060-04
一、Boson Netsim模拟软件简介
Boson公司的Netsim是一个适合多种操作系统的软件平台,提供了完整的动态网络系统设计、仿真和分析的可视化环境。学习者可通过该软件,自定义网络拓扑图,然后根据自己设计的拓扑图来配置交换机、路由器等设备,所有的操作与真实的环境完全相同。该软件除允许用户自定义网络拓扑图外,还提供一些定制好的经典的网络拓扑图,并给出操作步骤和命令答案,非常适合学生课后自学。而且由于Netsim是一款Cisco路由器、交换机模拟程序,可以模拟Cisco环境下的网络硬件平台。它能够为那些正在准备CCNA、CCNP考试,却苦于没有实验设备、实验环境为练习考试中命令的学生提供有力练习与操作。[1][2][3]
二、Boson Netsim模拟软件在IP地址规划课堂教学中的应用
IP地址规划课堂内容主要包括子网掩码的作用、网络聚合、网络分割和IP地址规划四大部分内容,Boson Netsim模拟软件在这几部分内容中的具体应用如下。
1.通过课堂教学示例引出课堂教学内容
表1中示例1为pc1配置IP信息,如图2所示,点击“OK”按钮即可完成pc1IP信息的配置,同样方法按表1中示例1为pc2配置IP信息。
第三步,点击“pc1”按钮,在“c:\>”提示符下输入ping 192.168.1.1,测试结果不通,如图3所示。
按照上述步骤和方法,分别将表1中示例2、示例3、示例4中pc1和pc2的IP地址信息配上,然后用ping进行测试,结果为:示例2、示例3中pc1和pc2均互通,示例4中pc1和pc2不通。
示例2中的pc1和pc2为什么能互通呢?示例2中pc1的IP与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,pc2的IP与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,两个数相同,所以结果互通,理论分析与实际测试结果一致。
分析示例1与示例2两组数据,我们发现示例2的子网掩码比示例1的子网掩码少了一个255,即少了1个8位。在示例2中,把原来用于网络位的位用作了主机位,减少了网络的数量,扩大了网络的范围,具体方法为:若减少了n位,则网络扩大2n倍,教材中将子网掩码中“1”对应位的个数记为“/数字”的形式,如255.255.255.0写成“/24”,表2为常用网络聚合。
从表2我们也可以看出,示例2中pc1和pc2配置的子网掩码为16位,属于同一个网络,所以能够互通,理论分析和实际测试结果一致。
3)子网分割
示例3中pc1的IP地址与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,pc2的IP地址与子网掩码相与所得网络号为192.168.0.0,两个网络号相同,所以pc1、pc2能够互通。再看示例4,pc1、pc2的IP地址与子网掩码相与所得网络号分别为192.168.0.0和192.168.0.128,两个网络号不同,所以pc1、pc2不能通信,理论分析和Boson Netsim模拟软件测试结果一致。
(2)使用Boson Netsim模拟软件对实例进行验证实现
1)使用Boson Netsim模拟软件设计网络拓扑,如图4所示,保存文件名位4pc-4r.top。
2)使用Boson Netsim模拟软件打开上面保存的网络拓扑文件4pc-4r.top,按照表4分别为图4所示网络拓扑中的各个设备配置上IP地址、子网掩码和默认网关等信息,在Router1、Router2、Router3和Router4上分别启动rip协议,并广播本路由器上连接的所有网络。
3)点击操作界面中的“Router1”按钮,在“Router>”提示符下输入enable命令,进入路由器特权模式,提示符变为“Router#”,执行show ip route命令,结果如下:
Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default
U - per-user static route
Gateway of last resort is not set
C192.168.0.0/26 is directly connected, 192.168.0.62
C192.168.0.112/30 is directly connected, 192.168.0.113
R192.168.0.64/28 [120/1] via 192.168.0.114, 00:05:27, Serial0
C192.168.0.116/30 is directly connected, 192.168.0.117
R192.168.0.80/28 [120/1] via 192.168.0.118, 00:02:12, Serial1
C192.168.0.120/30 is directly connected, 192.168.0.121
R192.168.0.96/28 [120/1] via 192.168.0.122, 00:03:27, Serial2
从上述信息中我们可以看到Router1通过路由协议学到了所有的网络路由,分别为192.168.0.0/26、192.168.0.64/28、192.168.0.80/28、192.168.0.96/28、192.168.0.112/30、192.168.0.116/30、192.168.0.120/30,同样方法可以看到Router2、Router3和Router4均通过路由协议学到了所有的网络路由。
在pc1上分别对pc2、pc3和pc4利用ping命令进行测试,测试结果为pc1、pc2、pc3和pc4均能相互通信。即通过Boson Netsim模拟软件验证了表4所规划网络的正确性、可行性和合理性。
三、教学效果分析
教学效果评价是检验教学方法是否得当的标准,方法有多种,像问卷调查和走访等。[7] 我们采用了问卷调查的方法,对计算机系计算机网络专业的46名同学进行了问卷调查,问卷内容为:问题1:你对本节课教学内容掌握情况如何?问题2:Boson Netsim模拟软件对课堂教学内容学习是否有帮助?问题3:你对本节课授课方式是否满意?
调查结果如表5、6、7所示。
从调查问卷上看,大多数学生对本节课所讲授的内容均能掌握或基本掌握,Boson Netsim模拟软件对学生学习IP地址规划理论均有帮助,多数同学喜欢这种授课方式,对本节实验课比较满意,从而我们可以看出引入Boson Netsim模拟软件后对教学效果的提升。
参考文献:
[1]米伟娜,王海燕.基于Boson Netsim虚拟平台的VLAN实验教学设计[J].现代教育技术,2008,18(10):121-124.
[2]潘晓明,吴建生. Boson Netsim在高职高专计算机网络课程教学中的应用[J].软件导刊,2008,7(9):70-71.
[3]黄勇. Boson Netsim模拟软件在交换机VLAN配置教学中的应用[J]. 科技资讯,2006,2:165-166.
[4]谢希仁.计算机网络教程[M].人民邮电出版社,2002,5:166-224.
[5]马立云,马皓.计算机网络基础教程[M]. 清华大学出版社,北方交通大学出版社,2005,8:166-202.
[6]Andrew S. Tanenbaum,雄桂喜,王小虎译.Computer Networks (Third Edition) 计算机网络(第3版)[M].清华大学出版社,1998,7:302-343.
[7]南国农,李运林.电化教育学(第二版)[M].高等教育出版社,1998,8:239-259.
关键词:IP地址子网掩码IP地址规划子网分割网络聚合
中图分类号:TP393.2 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)09-0060-04
一、Boson Netsim模拟软件简介
Boson公司的Netsim是一个适合多种操作系统的软件平台,提供了完整的动态网络系统设计、仿真和分析的可视化环境。学习者可通过该软件,自定义网络拓扑图,然后根据自己设计的拓扑图来配置交换机、路由器等设备,所有的操作与真实的环境完全相同。该软件除允许用户自定义网络拓扑图外,还提供一些定制好的经典的网络拓扑图,并给出操作步骤和命令答案,非常适合学生课后自学。而且由于Netsim是一款Cisco路由器、交换机模拟程序,可以模拟Cisco环境下的网络硬件平台。它能够为那些正在准备CCNA、CCNP考试,却苦于没有实验设备、实验环境为练习考试中命令的学生提供有力练习与操作。[1][2][3]
二、Boson Netsim模拟软件在IP地址规划课堂教学中的应用
IP地址规划课堂内容主要包括子网掩码的作用、网络聚合、网络分割和IP地址规划四大部分内容,Boson Netsim模拟软件在这几部分内容中的具体应用如下。
1.通过课堂教学示例引出课堂教学内容
表1中示例1为pc1配置IP信息,如图2所示,点击“OK”按钮即可完成pc1IP信息的配置,同样方法按表1中示例1为pc2配置IP信息。
第三步,点击“pc1”按钮,在“c:\>”提示符下输入ping 192.168.1.1,测试结果不通,如图3所示。
按照上述步骤和方法,分别将表1中示例2、示例3、示例4中pc1和pc2的IP地址信息配上,然后用ping进行测试,结果为:示例2、示例3中pc1和pc2均互通,示例4中pc1和pc2不通。
示例2中的pc1和pc2为什么能互通呢?示例2中pc1的IP与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,pc2的IP与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,两个数相同,所以结果互通,理论分析与实际测试结果一致。
分析示例1与示例2两组数据,我们发现示例2的子网掩码比示例1的子网掩码少了一个255,即少了1个8位。在示例2中,把原来用于网络位的位用作了主机位,减少了网络的数量,扩大了网络的范围,具体方法为:若减少了n位,则网络扩大2n倍,教材中将子网掩码中“1”对应位的个数记为“/数字”的形式,如255.255.255.0写成“/24”,表2为常用网络聚合。
从表2我们也可以看出,示例2中pc1和pc2配置的子网掩码为16位,属于同一个网络,所以能够互通,理论分析和实际测试结果一致。
3)子网分割
示例3中pc1的IP地址与子网掩码相与得网络号为192.168.0.0,pc2的IP地址与子网掩码相与所得网络号为192.168.0.0,两个网络号相同,所以pc1、pc2能够互通。再看示例4,pc1、pc2的IP地址与子网掩码相与所得网络号分别为192.168.0.0和192.168.0.128,两个网络号不同,所以pc1、pc2不能通信,理论分析和Boson Netsim模拟软件测试结果一致。
(2)使用Boson Netsim模拟软件对实例进行验证实现
1)使用Boson Netsim模拟软件设计网络拓扑,如图4所示,保存文件名位4pc-4r.top。
2)使用Boson Netsim模拟软件打开上面保存的网络拓扑文件4pc-4r.top,按照表4分别为图4所示网络拓扑中的各个设备配置上IP地址、子网掩码和默认网关等信息,在Router1、Router2、Router3和Router4上分别启动rip协议,并广播本路由器上连接的所有网络。
3)点击操作界面中的“Router1”按钮,在“Router>”提示符下输入enable命令,进入路由器特权模式,提示符变为“Router#”,执行show ip route命令,结果如下:
Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default
U - per-user static route
Gateway of last resort is not set
C192.168.0.0/26 is directly connected, 192.168.0.62
C192.168.0.112/30 is directly connected, 192.168.0.113
R192.168.0.64/28 [120/1] via 192.168.0.114, 00:05:27, Serial0
C192.168.0.116/30 is directly connected, 192.168.0.117
R192.168.0.80/28 [120/1] via 192.168.0.118, 00:02:12, Serial1
C192.168.0.120/30 is directly connected, 192.168.0.121
R192.168.0.96/28 [120/1] via 192.168.0.122, 00:03:27, Serial2
从上述信息中我们可以看到Router1通过路由协议学到了所有的网络路由,分别为192.168.0.0/26、192.168.0.64/28、192.168.0.80/28、192.168.0.96/28、192.168.0.112/30、192.168.0.116/30、192.168.0.120/30,同样方法可以看到Router2、Router3和Router4均通过路由协议学到了所有的网络路由。
在pc1上分别对pc2、pc3和pc4利用ping命令进行测试,测试结果为pc1、pc2、pc3和pc4均能相互通信。即通过Boson Netsim模拟软件验证了表4所规划网络的正确性、可行性和合理性。
三、教学效果分析
教学效果评价是检验教学方法是否得当的标准,方法有多种,像问卷调查和走访等。[7] 我们采用了问卷调查的方法,对计算机系计算机网络专业的46名同学进行了问卷调查,问卷内容为:问题1:你对本节课教学内容掌握情况如何?问题2:Boson Netsim模拟软件对课堂教学内容学习是否有帮助?问题3:你对本节课授课方式是否满意?
调查结果如表5、6、7所示。
从调查问卷上看,大多数学生对本节课所讲授的内容均能掌握或基本掌握,Boson Netsim模拟软件对学生学习IP地址规划理论均有帮助,多数同学喜欢这种授课方式,对本节实验课比较满意,从而我们可以看出引入Boson Netsim模拟软件后对教学效果的提升。
参考文献:
[1]米伟娜,王海燕.基于Boson Netsim虚拟平台的VLAN实验教学设计[J].现代教育技术,2008,18(10):121-124.
[2]潘晓明,吴建生. Boson Netsim在高职高专计算机网络课程教学中的应用[J].软件导刊,2008,7(9):70-71.
[3]黄勇. Boson Netsim模拟软件在交换机VLAN配置教学中的应用[J]. 科技资讯,2006,2:165-166.
[4]谢希仁.计算机网络教程[M].人民邮电出版社,2002,5:166-224.
[5]马立云,马皓.计算机网络基础教程[M]. 清华大学出版社,北方交通大学出版社,2005,8:166-202.
[6]Andrew S. Tanenbaum,雄桂喜,王小虎译.Computer Networks (Third Edition) 计算机网络(第3版)[M].清华大学出版社,1998,7:302-343.
[7]南国农,李运林.电化教育学(第二版)[M].高等教育出版社,1998,8:239-259.