刘东霖
重庆市龙门浩职业中学校
[摘要]网络互联设备课程是计算机网络专业的一门重要专业课，该课程理论性、实践性都很强。在实际教学实践中，笔者原则上基于CISCO品牌的网络设备，参照CCNA的课程体系，结合中职学生学习的特点，重点培养学生对设备的操作管理能力。由于受到缺乏CISCO系列设备的硬件条件，以往通常以单纯的书本讲解或多人共用少量设备的方式进行授课，学生难以进行充分的实做练习，缺乏学习兴趣，达不到学习效果。本文提出利用GNS3搭建网络实训平台的教学方法，介绍GNS3的功能，使用方法以及在中职计算机网络教学中的应用。
[关键词]GNS3 网络设备 中职 计算机网络教学
[正文]
在中职计算机网络专业网络设备教学中，根据中职教育，中职学生的特点，笔者一直重点培养学生对网络设备的动手管理能力。这就要求通过实验训练，完成具体项目任务，提高学生解决实际网络问题能力。
由于任务的不同，就必须随着实训项目的变化，调整相应的实验环境，以满足教学的需要。传统的网络实训平台需要购买交换机，路由器等来搭建。这种方式能够为学生提供最直接的生产训练环境，但也存在两个弊端：
（1）实现设备数量远远不能满足学生的学习需求。由于场地，经费等的限制，购买的交换机，路由器往往数量有限，在实训中，经常出现多人使用一套设备的情况，学生难以进行充分的练习。如果遇到大型的网络项目，使用设备较多，更是供不应求。
（2）网络拓扑结构组建不灵活。由于实训内容的变化，网络实训平台的拓扑结构也要顺之改变，这往往要耗费大量的课堂时间。以一节课45分钟为例，如果更改一次拓扑，至少花费15分钟以上的时间，使学生实做时间大大减少。如遇到复杂拓扑结构，花费的时间不可预计。
为了解决以上问题，笔者在实际教育教学过程中，采用虚拟软件的技术构建网络实训平台，相比传统平台，具有以下优势：
（1）使用灵活，方便，节约经费。使用虚拟软件构建网络实训平台，只需要使用具有一定性能的PC机就可，大大节约了购买路由器，交换机的资金。并且，使用虚拟软件，可以任意更改设备模块，快速构建网络实训拓扑，保存实训结果，具有很强的灵活性。
（2）打破设备数量，型号的限制，能够虚拟大型网络。由于虚拟软件的设备不受限制，只要PC机性能够用，就能虚拟出大型网络，甚至一些高端设备型号，解决了设备不足的问题，大大提高了学生学习兴趣和动手积极性。
综上所述，使用虚拟软件在中职计算机网络教学中构建实训平台，是一种经济，高效，灵活的方法。有效的解决了中职学校在网络实训平台构建上，资金，场地，设备不足的问题，是现有实体设备训练平台的有效补充，为计算机网络教学提供了丰富的实训环境。
一、GNS3软件介绍
GNS3是一款优秀的网络虚拟软件，它具有友好的图形界面，并能够运行在多平台之上（包括Windows、Linux、Mac OS）。GNS3实质就是Dynamips的图形前段，直接加载CISCO IOS来模拟Cisco的路由器，交换机，防火墙等网络设备。
GNS3整合了如下的软件：
Dynamips：一款可以让用户直接运行CISCO IOS的模拟器。
Dynagen：Dynamips的文字显示前段
Qemu:开源的虚拟机设备，在GNSS3中可以虚拟PIX防火墙。
Winpcap：windows平台下一个免费，公共的网络访问系统，为GNS3提供访问网络底层的功能。
与传统的网络虚拟软件相比， GNS3并不是单纯的模拟操作命令行，而是直接使用真实的CISCO IOS，与真机几乎无差别。甚至与CISCO自出的Packet Tracer虚拟软件相比，GNS3提供更多的设备选择，直接接入真实网络的功能，在复杂的网络模拟上更胜一筹。（Packet Tracer仅支持CCNA命令）
GNS3能够方便的规划网络拓扑，提供CISCO C1700到C7200路由器模拟；提供PIX防火墙，ASA防火墙，Juniper路由器模拟；提供以太网交换机，ATM桥，ATM交换机，帧中继交换机模拟。这些功能正是中职计算机网络教学需要的内容，通过GNS3构建网络实训平台，完全能过满足中职计算机网络教学需要。
二、GNS3的安装配置
GNS3是免费的开源软件，各平台版本均可以在http://www.gns3.net上选择下载。在windows下安装GNS3比较简单，和普通的应用程序并无不同，安装好的界面如下图：
三、GNS3在中职计算机网络教学中应用实例
配置好GNS3后就可以进行相关的实验，本文通过一个简单的应用来说明GNS3的基本功能和在中职计算机网路教学中的应用。在两台路由器之间实现串口线路连接并使用PPP封装，这是一般的模拟软件支持较为不好的一种实验。
（1）在GNS3图形界面中添加两个C3600路由器，并使用串口线连接其S0/0接口，在GNS3中画出拓扑结构图，如下图所示：
（2）通过命令行配置R1，R2，设置R1的S0/0接口IP地址为10.1.1.1，R2的S0/0接口IP地址为10.1.1.2，并配置时钟频率为9600，启用PPP封装
（3）配置好设备以后，我们可以在R1上通过ping命令测试设备的连通性。
通过以上的实例，我们可以看到，通过GNS3构建网络实训平台，高效，快捷，相对廉价，并且功能丰厚。笔者认为，在中职计算机网络教学中引入GNS3模拟软件，有效的解决了无设备，实训难得问题，给中职计算机网络教学实训提供了新的途径。
参考文献：
[1]梁发洵.GNS3在网络实验中的引用.电脑与电信,2010年10期
[2]杨春明.采用模拟仿真教学提高学生实际操作能力的实践.辽宁行政学院学报,2011年01期
[3]徐洪学.仿真软件Packet Tracer在计算机网络工程课程教学中的应用.沈阳教育学院学报,2010年01期