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摘要：OSPF开放式最短路径优先协议，是目前网络中应用最广泛的路由协议之一。本文提出在教学实验中利用packet tracer工具对路由器OSPF协议进行模拟仿真，使得学生能够理解OSPF协议的基本工作原理以及掌握协议的配置。
关键词：packet tracer；路由协议；实验教学
1.《交换机与路由器技术》课程教学现状
《交换机与路由器技术》是计算机科学与技术专业的专业课程。该课程是一门理论和实践性都很强的课程，在教学中除了系统地讲授必要的理论知识，还要进行适量的上机实践，在讲授知识的同时，要重视学生灵活地创造性地运用知识的能力的培养，使讲授的知识与学生运用知识与实际工作的目标相统一。
课程的主要教学内容包括讲授有关路由及交换技术原理，使得学生熟悉路由器和交换机的硬件知识及相关的配置，熟悉路由器的IOS及交换机的常用命令，熟悉常见的路由协议及在路由器中的实现，并能利用交换机与路由器进行网络互连、配置与管理。
路由部分的教学重点则包括路由器的工作原理、路由协议、路由器配置和基本故障排除的知识和技能。因此教學内容的安排较为合理，学生接受和理解知识较为平顺。
目前《交换机与路由器技术》课程总学时为32个学时，根据大纲的要求分为理论授课和教学实验。其中理论授课为16个学时，教学实验为16个学时。实验共有8次，分别对交换机、路由器等协议进行实际操作。而OSPF（开放式最短路径优先协议），是目前网络中应用最广泛的路由协议之一，学生的学习热情及意愿度较高，且该部分内容较好体现了课程的核心及本质，因此也是课程教学的重点。
2.OSPF协议在实验中的应用
2.1 OSPF协议与Packet Tracer工具
OSPF开放式最短路径优先协议，是目前网络中应用最广泛的路由协议之一。属于内部网关路由协议，能够适应各种规模的网络环境，是典型的链路状态协议。OSPF路由协议通过向全网扩散设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用SPF算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。
由思科公司发布的packet tracer软件是一款免费的网络模拟学习工具，学习者可以通过它设计、配置网络环境，并通过模拟运行排除网络故障[2]。该工具模拟功能强大，支持思科旗下主流型号交换机、路由器设备，并对大部分网络协议具有良好的兼容性。因此packet tracer工具深受学生以及教师的青睐，在实际的教学中得到广泛的应用。
2.2 OSPF协议实验
OSPF实验的目标包括：
（1） 掌握OSPF协议的配置方法；
（2） 掌握查看通过动态路由协议OSPF学习产生的路由；
（3） 熟悉广域网线缆的连接方式。
实验假设有如下应用场景：假设某公司通过一台三层交换机连到公司出口路由器上，路由器再和公司外的另一台路由器连接。现要做适当配置，实现公司内部主机与公司外部主机之间的相互通信。为了简化网管的管理维护工作，公司决定采用OSPF协议实现互通。实验要求学生使用Cisco Packet Tracer工具设计具体的网络方案并模拟实现。
实验可能涉及到网络设备包括2台思科路由器以及一台三册交换机（需要在三册交换机以及路由器上配置OSPF协议）以及两台PC机（用以验证网络中OSPF协议运行正确）。
实验的网络拓扑图及参数如图1所示。
实验的重点与难点在于学生对OSPF协议原理的理解以及具体参数的配置，尤其是SPF算法中最短路径概念的理解。
所需的软硬件及实验环境如下：
硬件：台式机联想H3050；
软件：Packet tracer5以上版本；
运行环境：WindowsXP/7。
学生需要完成的实验内容及步骤如下：
（1） 根据实验要求，选用合适的网络设备型号并设计网络拓扑图；
（2） 按照设计图，在packet tracer工具中进行网络设备及线路的部署；
（3） 对网络设备进行配置，包括设备ip地址及网关、路由器的常规设置以及OSPF参数的设置；
（4） 设置完成后，按照实验要求，启动PC1机和PC2，在PC1上使用ping命令对PC2进行通信，如果PC1机能够ping通PC2服务器，则OSPF协议配置成功，否则重新检查网络布线及各设备的配置，直到PC1能够访问PC2。
3.教学效果评价
由于选修该课程的大部分学生是网络工程专业，前期学习过《网络工程技术》、《网络协议仿真》等基础课程，因此对于网络协议以及网络设备较为熟悉，能够熟练地利用packet tracer工具对交换机及路由器设备进行配置，通过理论授课时学生的反馈以及实验的提交的结果，教学效果较为突出，达到了预设的教学目的。
此外学生也给出了一些很有价值的教学意见及建议：packet tracer模拟防火墙设备的功能还不太完备，而实际网络布局中防火墙是不可缺少的，因此建议以后实验可以采用GNS3模拟器，以便更加真实地模拟现实的网络环境。
4.结语
本课程是一门实践性都很强的课程，实验是学习该课程的非常重要的教学环节，通过上机实验能够加深理解和巩固书本上所学的知识，能够提高动手操作的能力以及分析问题和解决问题的能力。
教学中利用现有设备和资源，并结合学生实际情况制定了较为合理的实验内容，取得了不错的教学效果。
参考文献：
[1]吴建胜. 路由交换技术（第2版）[M].北京：清华大学出版社.2011.
[2]Cisco Packet Tracer，百度百科： http：//baike.baidu.com/link？url=NQRxnslLLE-AisxMtFjT1HTwZ2zcYlgdxoMcMBUZZc-GrER0Ng62OfMej-KZ9PtIw90iG2XSoW03Uvtl7kO10K，2013年6月27日.
作者简介：肖锋（1985—），男，讲师，博士，研究方向：计算机应用、信息安全。
关键词：packet tracer；路由协议；实验教学
1.《交换机与路由器技术》课程教学现状
《交换机与路由器技术》是计算机科学与技术专业的专业课程。该课程是一门理论和实践性都很强的课程，在教学中除了系统地讲授必要的理论知识，还要进行适量的上机实践，在讲授知识的同时，要重视学生灵活地创造性地运用知识的能力的培养，使讲授的知识与学生运用知识与实际工作的目标相统一。
课程的主要教学内容包括讲授有关路由及交换技术原理，使得学生熟悉路由器和交换机的硬件知识及相关的配置，熟悉路由器的IOS及交换机的常用命令，熟悉常见的路由协议及在路由器中的实现，并能利用交换机与路由器进行网络互连、配置与管理。
路由部分的教学重点则包括路由器的工作原理、路由协议、路由器配置和基本故障排除的知识和技能。因此教學内容的安排较为合理，学生接受和理解知识较为平顺。
目前《交换机与路由器技术》课程总学时为32个学时，根据大纲的要求分为理论授课和教学实验。其中理论授课为16个学时，教学实验为16个学时。实验共有8次，分别对交换机、路由器等协议进行实际操作。而OSPF（开放式最短路径优先协议），是目前网络中应用最广泛的路由协议之一，学生的学习热情及意愿度较高，且该部分内容较好体现了课程的核心及本质，因此也是课程教学的重点。
2.OSPF协议在实验中的应用
2.1 OSPF协议与Packet Tracer工具
OSPF开放式最短路径优先协议，是目前网络中应用最广泛的路由协议之一。属于内部网关路由协议，能够适应各种规模的网络环境，是典型的链路状态协议。OSPF路由协议通过向全网扩散设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用SPF算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。
由思科公司发布的packet tracer软件是一款免费的网络模拟学习工具，学习者可以通过它设计、配置网络环境，并通过模拟运行排除网络故障[2]。该工具模拟功能强大，支持思科旗下主流型号交换机、路由器设备，并对大部分网络协议具有良好的兼容性。因此packet tracer工具深受学生以及教师的青睐，在实际的教学中得到广泛的应用。
2.2 OSPF协议实验
OSPF实验的目标包括：
（1） 掌握OSPF协议的配置方法；
（2） 掌握查看通过动态路由协议OSPF学习产生的路由；
（3） 熟悉广域网线缆的连接方式。
实验假设有如下应用场景：假设某公司通过一台三层交换机连到公司出口路由器上，路由器再和公司外的另一台路由器连接。现要做适当配置，实现公司内部主机与公司外部主机之间的相互通信。为了简化网管的管理维护工作，公司决定采用OSPF协议实现互通。实验要求学生使用Cisco Packet Tracer工具设计具体的网络方案并模拟实现。
实验可能涉及到网络设备包括2台思科路由器以及一台三册交换机（需要在三册交换机以及路由器上配置OSPF协议）以及两台PC机（用以验证网络中OSPF协议运行正确）。
实验的网络拓扑图及参数如图1所示。
实验的重点与难点在于学生对OSPF协议原理的理解以及具体参数的配置，尤其是SPF算法中最短路径概念的理解。
所需的软硬件及实验环境如下：
硬件：台式机联想H3050；
软件：Packet tracer5以上版本；
运行环境：WindowsXP/7。
学生需要完成的实验内容及步骤如下：
（1） 根据实验要求，选用合适的网络设备型号并设计网络拓扑图；
（2） 按照设计图，在packet tracer工具中进行网络设备及线路的部署；
（3） 对网络设备进行配置，包括设备ip地址及网关、路由器的常规设置以及OSPF参数的设置；
（4） 设置完成后，按照实验要求，启动PC1机和PC2，在PC1上使用ping命令对PC2进行通信，如果PC1机能够ping通PC2服务器，则OSPF协议配置成功，否则重新检查网络布线及各设备的配置，直到PC1能够访问PC2。
3.教学效果评价
由于选修该课程的大部分学生是网络工程专业，前期学习过《网络工程技术》、《网络协议仿真》等基础课程，因此对于网络协议以及网络设备较为熟悉，能够熟练地利用packet tracer工具对交换机及路由器设备进行配置，通过理论授课时学生的反馈以及实验的提交的结果，教学效果较为突出，达到了预设的教学目的。
此外学生也给出了一些很有价值的教学意见及建议：packet tracer模拟防火墙设备的功能还不太完备，而实际网络布局中防火墙是不可缺少的，因此建议以后实验可以采用GNS3模拟器，以便更加真实地模拟现实的网络环境。
4.结语
本课程是一门实践性都很强的课程，实验是学习该课程的非常重要的教学环节，通过上机实验能够加深理解和巩固书本上所学的知识，能够提高动手操作的能力以及分析问题和解决问题的能力。
教学中利用现有设备和资源，并结合学生实际情况制定了较为合理的实验内容，取得了不错的教学效果。
参考文献：
[1]吴建胜. 路由交换技术（第2版）[M].北京：清华大学出版社.2011.
[2]Cisco Packet Tracer，百度百科： http：//baike.baidu.com/link？url=NQRxnslLLE-AisxMtFjT1HTwZ2zcYlgdxoMcMBUZZc-GrER0Ng62OfMej-KZ9PtIw90iG2XSoW03Uvtl7kO10K，2013年6月27日.
作者简介：肖锋（1985—），男，讲师，博士，研究方向：计算机应用、信息安全。