packettracer仿真软件在计算机网络教学中的应用

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1、PacketTracer仿真软件在计算机网络教学中的应用王成，王增强，张华(通化师范学院计算机学院，吉林通化134002)摘要:计算机网络教学过程中单纯讲解理论知识比较抽象，学生不易理解．该文采用PacketTracer仿真软件，通过搭建NAT网络仿真环境，分析NAT配置前后的网络数据包，使学生能够比较直观的理解网络地址转换的工作原理，改善了教学效果．关键词:NAT;PacketTracer;仿真软件;计算机网络教学中图分类号:TP391．9文献标志码:A文章编号:1008－7974(2012)12－0038－02收稿日期:2012－10－09作者简介:王成(1975－)

2、，男，吉林通化人，通化师范学院计算机学院讲师．计算机网络作为计算机专业本科学生的必修课程，是研究计算机网络基本原理和网络工程基础实践的一门课程，它是一门强调理论和实践相结合的课程［1］．如果仅讲授理论课程，抽象的理论知识学生难以接受和理解，学生也会感到枯燥乏味，以至出现厌学情绪．由于网络实验设备的价格较高，部分学校的实验环境不完善，设备更新滞后，甚至根本就没有相应的实验设备，计算机网络的实践教学往往流于形式．因此，将PacketTracer仿真软件引入到计算机网络基础理论和实验教学中，可以极大的提高教学质量和学生的动手能力，加深学生对基础理论的理解．1PacketTrac

3、er介绍PacketTracer是Cisco公司针对CCNA认证考试发布的一个辅助学习工具，是一个集成的仿真、可视化、协作和评估环境，PacketTracer提供了大量的设备仿真模型，学生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，也可以在IOS环境中对虚拟设备进行配置，帮助学生熟悉网络设备的各种配置命令，并可提供数据包在网络传输中的详细处理过程，观察网络实时运行情况．利用PacketTracer软件可以方便快捷地进行网络组建、设备配置、协议测试等计算机网络实验［2］．2网络地址转换(NAT)原理介绍网络地址转换(NAT)是将IP数据包头中的IP地址转换为另一

4、个IP地址的过程．NAT将网络划分为内部网络和外部网络两部分，内部网络主机利用NAT访问外部网络时，是将内部网络的本地地址转换为全局地址(互联网合法的IP地址)后转发数据包．NAPT采用端口多路复用方式，使用不同的端口来映射多个内网IP地址到一个指定的外网IP地址，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源．同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自In-ternet的攻击［3］．网络地址转换(NAT)是局域网接入互联网和ISP服务商提供宽带服务的重要技术手段，同时又是缓解IP地址短缺、保护内部网络安

5、全的重要方法，其工作过程和工作原理比较复杂，是课程的重点和难点．授课过程中如果仅靠文本，图表等静态资料，学生很难理解NAT的基本工作原理．利用PacketTracer不但可以大大增强教学的直观性、互动性，提高学生的学习兴趣，而且通过分析传输的数据包，能够使学生从根本上理解NAT的工作过程，下面通过具体的实验过程和数据包分析予以说明．3网络地址转换(NAT)实验拓扑图及配置在PacketTracer中搭建网络环境，左侧部分模拟企业内部网络，R1为企业网的网关路由器;右侧模拟网络接入服务商的网络结构，R2为ISP路由器，WebServer模拟的互联网中WEB服务器，其中已经内

6、置网站内容．网络拓扑图见图1．图1网络地址转换(NAT)实验拓扑图添加设备并连线后按照实验需求，配置PC机和网络设备各端口的IP地址(见表1)，并且在R1和R2路由器上分别设置静态路由，使左右两个网络的互通，企业内部的PC机可以访问互联网中的Web服务器．表1路由器端口设置及PC的IP地址分配表设备接口IP地址子网掩码默认网关PC0PC1WebServerR1R1R2R2NICNICNICFa0/0Se2/0Fa0/0Se2/0192．168．1．1192．168．1．2202．98．1．200255．255．255．0192．168．1．254255．255．255．0

7、192．168．1．254255．255．255．0202．98．1．100N/AN/AN/AN/A192．168．1．254255．255．255．0200．5．120．9202．98．1．100200．5．120．10255．255．255．0255．255．255．0255．255．255．0·38·4数据传输过程分析网络环境完成配置并测试通过后，把PacketTracer切换到模拟状态．在计算机PC0的浏览器中输入Web服务器的IP地址，浏览器显示Web服务器预置的网页内容，这时PacketTracer主窗口会通过动画