网络仿真软件在计算机应用中的研究范文

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随着因特网技术的发展和普及，使计算机网络技术课程逐渐成为计算机、电子和通信等专业的一门重要专业课程。计算机网络技术课程的理论教学内容主要分为两部分：一部分网络协议，主要包括TCP/IP协议和数据链路层协议；另一部分网络结构类型的国际标准和网络设备。在讲授计算机网络技术课程理论知识的同时，需要开展相应的实验教学，帮助学生巩固理论知识，提高实践能力。由于计算机网络技术课程实验涉及的网络设备较多，一些实验教学内容因缺乏实验设备无法进行。在长期从事计算机网络技术课程教学的过程中，借助网路仿真软件完成计算机网络技术课程的辅助实验教学，取得良好的效果。

1网络仿真软件背景

网络模拟器是由一些公司或者专业研究机构开发的网络仿真工具软件，是为网络初学者设计，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。网络模拟器能够模拟出各种网络硬件设备，其仿真的操作界面更是让人有一种在真实的网络设备上操作的感觉，使用者可以在单机环境下自己设计网络拓扑结构，并组建网络进行测试。目前，网络模拟器种类非常多，生产网络设备的大公司都积极出资出力开发与之相配套的网络模拟软件，思科、华为、AT&T等网络设备供应商相继推出了多款模拟器。广受计算机网络、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PacketTracer、Dynamips、BosonNetSim、NS2（NetworkSimulator,version2）。

2网络仿真软件在实验教学中的应用

实验教学是保证学生实践能力得到培养和提高的前提，实验内容的合理设置是保证计算机网络课程教学效果的关键。近年来，随着办学条件的改善，不少高职院校投入资金，购置路由器、交换机等高端网络设备，建设了网络实训室，使学生得以有机会接触物理设备，进行实际操作，但硬件条件的改善并不意味着教学效果的提升，在实际的教学中，还存在着许多不尽人意的方面。第一，高职网络技术教学环节中普遍存在的重理论、轻实践的现象，教学过程中重视课堂教学而忽视实验课程的问题，还没有彻底扭转。目前配套的实验教材匮乏，没有形成完整的实验教学体系。第二，不少院校虽然建设了网络实训室，但投入的经费有限，且不可能持续投入，网络设备数量上欠缺和种类上不完整。且某些网络环境具有不可模拟性，导致实验教学的效果有限且升级困难。第三，从学生认知规律的角度讲，理论与实践相结合，正确的理论指导正确的实践，计算机网络是一门理论性和实践性均很强的课程，通过网路模拟软件可以让学生搭建局域网并对其划分子网，配置路由静态选择协议或RIP协议等，配置DHCP及DNS服务器，让学生可以通过仿真实验了解这些协议的工作原理。通过PackertTracer软件搭建网络非常方便，只需拖拉所需设置至界面中并对其进行配置即可。如果进行搭建的网络要求如下：允许使用的IP地址块为：10.0.0.0/16；包含A、B、C、D共4个网络，网络A最多可以放置100台计算机，网络B中最多可以放置1000台计算机、网络C最多可以放置50台计算机，网络D最多可以放置300台计算机；设计时分别在A、B、C、D4个网络中放置5台计算机；A、B、C、D四个网络通过一台路由器连接，路由器使用静态路由表配置路由。

在搭建过程中应先要分析网络的IP地址进行子网的划分，允许使用的IP地址块：10.0.0.0/16，所以四个网络总共可以使用的IP地址数为2^16=65536个，这个地址块中最小地址为10.0.0.0，最大地址为10.0.255.255。网络A最多可以放置100台计算机，即2^7,所以设置网络A地址为10.0.1.0/25子网掩码255.255.255.128，网络B中最多可以放置1000台计算机，即2^10，掩码位置22位，网络B地址范围为10.0.4.0/22子网掩码255.255.252.0，网络C最多可以放置50台计算机，即2^6，网络C地址范围为10.0.3.0/26子网掩码255.255.255.192，网络D最多可以放置300台计算机，即2^9，掩码数位32-9＝23位，网络D地址范围为10.0.2.0/23子网掩码255.255.254.0。对数据分析完以后我们可以在packettracer中搭建网络，搭建结果见图1。在局域网搭建完成后对主机的IP地址进行配置，主要配置其网关、IP地址和子网掩码，通过这样的配置使学生了解网络中网关、IP地址和子网掩码的作用。

IP地址配置完成后应对路由器进行配置，路由器所配置的所有是本地网络的IP地址及和其它网络相连的IP地址。如Router1与本地10.0.4.0/255.255.252.0网络相连应配置其此网络的IP地址（如10.0.4.1此地址就是与其相连的主机的网关）；与10.0.8.0/255.255.255.0相连，则需给路由与此网络相连的IP地址（如10.0.8.1）；与10.0.9.0/255.255.255.0相连，依然要分配IP地址（如10.0.9.1）。将所有路由的IP地址分配完全以后，应分配静态的路由选择协议，路由器Router1到网络10.0.1.0的下一跳路由器为Router2可分配地址为10.0.9.2，到网络10.0.2.0的下一跳路由器为Router4可分配IP地址为10.0.8.2，到网络10.0.3.0的下一跳可是路由器Router2和Router4可自行选择一下。通过此实验学生可以了解如何搭建局域网，如何给局域网中的主机分配IP地址和子网掩码及如何给路由器分配IP地址并配置路由器的静态转发表。至于大家只了解概念的DHCP协议也可通过此模拟软件搭建网络使大家了解实际应用中的意义。对于网络192.168.3.0/24和网络192.168.2.0/24中的主机动态的分配IP地址。那么应先搭建网络结构，并配置相应的服务器，见图2。

先配置DHCP的IP地址及网关，网关应是ROUTER1的路由器的IP地址（如192.168.1.1），DHCP服务器的IP地址可为192.168.1.2。对于网络192.168.3.0/24和网络192.168.4.0/24可动态分配的地址范围是从192.168.3.1－192.168.3.254和192.168.4.1－192.168.4.254，通过DHCP配置相应的地址池，相应的网络将连接到此服务器给相应的主机分配IP地址。当然也必然将路由器指向此DHCP服务器以后方可分配IP地址。双击路由器ROUTER0，点击CLI进行命令配置，加入如下代码。此命令配置指出端口0和1的DHCP服务器的地址是192.168.1.2。配置完以后主机的IP地址分配就应选择DHCP方式。通过此次实验学生可以真正了解DHCP服务器真正意思，而不是只是书本中的概念，对以后设备操作将会更容易上手一些。

3结语

总之，通过网络模拟软件可以使学生模拟《计算机网络》此门课中涉及到的相关协义，对于学生从理论到实践的过渡都起了非常重要的作用。

作者：张小翠 单位：武汉工程大学邮电与信息工程学院