Альшевский П. И., к. г. н. Кузниченко С. Д.

Одесский государственный экологический университет, Украина

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА

НА БАЗЕ ЭМУЛЯТОРА ІР-СЕТЕЙ Cisco Packet Tracer

 

Преподавание дисциплины «Компьютерные сети» предусматривает приобретение студентами практических навыков работы с различным сетевым коммуникационным оборудованием. Важными являются умения проводить конфигурацию сети, тестирования ее работоспособности, настройки протоколов передачи данных. Желательно, чтобы лабораторные работы проходили с использованием реального сетевого оборудования. Однако, организация подобных лабораторных стендов не всегда возможна, так как это требует дополнительных финансовых вложений. В такой ситуации отличным решением является использование в лабораторном практикуме различных программных сетевых эмуляторов. С их помощью можно свободно осуществлять любые манипуляции с сетевым оборудованием. У студентов появляется возможность тестировать, симулировать и экспериментировать, но не с реальным оборудованием, а в виртуальной среде. В связи с этим, актуальной задачей является разработка учебных заданий, адаптированных под программную среду эмулятора. Так называемых виртуальных лабораторных стендов – шаблонов сетей для конфигурации и выполнения различных учебных сценариев.

Одним из наиболее интересных в плане возможностей, предоставляемых преподавателям для создания шаблонов сетей, является пакет Cisco Packet Tracer [1], предназначенный для работы с оборудованием компании Cisco . Эмулятор имеет встроенные средства Activity Wizard , которые позволяют создавать шаблоны сетей для дальнейшего конфигурирования c целью тестирования знаний студентов. А также функцию Multiuser , позволяющую соединять в одну сеть отдельные сегменты сети, расположенные на удаленных компьютерах. Связь устанавливается с помощью протокола PTMP ( Packet Tracer Messaging Protocol ), который базируется на протоколе TCP. Допускается использовать для подключения консольный кабель.

Такое взаимодействие дает возможность проводить групповые занятия, олимпиады, удалено работать с преподавателем, организовывать игры в классе. Описанные выше возможности Cisco Packet Tracer были активно использованы при разработке интерактивных виртуальных шаблонов сетей лабораторного практикума, большинство из которых ориентированы на работу в группе и могут выполняться в форме соревнования, или игры. Предусмотрено выполнение следующих заданий:

-       Решение задачи по поиску и устранению неисправностей в компьютерной сети. Преподаватель выдает студентам конфигурационной файл модели компьютерной сети, подготовленный с помощью Activity Wizard , часть которой настроена и функционирует некорректно. Студент имеет доступ к части сетевого оборудования. Задача студента – найти и устранить ошибки в настройках сетевого оборудования и средств защиты за установленное время. Текст задания форматируется с помощью HTML тегов. За каждый вид правильных настроек, которые студент выполняет, программа выставляет соответствующую оценку в баллах.

-       Решение задачи построения корпоративной сети передачи данных. Задание может быть выдано преподавателем для группового удаленного выполнения. Перед группой студентов ставится задача построения корпоративной сети передачи данных в соответствии с выданным техническим заданием на проектирование и политикой безопасности. Цель обучающихся – правильно распределить обязанности по проектированию и настройкам отдельных модулей сети. Затем все сегменты соединяются через сетевые механизмы Multiuser Connection. В итоге нужно обеспечить работоспособность сети и выполнение всех исходных требований и политик безопасности.

-       Многопользовательская игра «Царь горы» в режиме реального времени по методологии [2]. Суть игры состоит в следующем: у преподавателя есть конфигурационный файл составной сети, в центре которой находится маршрутизатор . К центральному маршрутизатору подключены отдельные кластеры. В каждом кластере находится сетевая топология с ошибками. Удаленный студент подключается к своему кластера с помощью Cloud PT Multiuser . Цель игры – исследовать неизвестную сеть в кластере, решить в ней ряд проблем и добраться до центрального маршрутизатора первым.

-       Многопользовательская игра в режиме реального времени «Эстафетная гонка». Позволяет организовать состязание между группами студентов. Как и в предыдущем случае, у преподавателя есть конфигурационный файл составной сети, в центре которой находится маршрутизатор . К центральному маршрутизатору подключены подсети, топология которых представляет собой последовательно соединенные между собой маршрутизаторы . За каждую ветвь маршрутизаторов отвечает команда, состоящая из 2–5 студентов. К каждому маршрутизатору (кроме центрального) подключен консольный кабель для возможности его настройки в Cisco IOS. Через сетевые механизмы Cloud PT Multiuser устанавливается связь с кластером каждого отдельного студента. Цель игры – как можно быстрее через консольное соединение настроить интерфейсы командных маршрутизаторов и подключиться первыми к центральному маршрутизатору . Это можно выполнить только тогда, когда каждый член команды справится со своим заданием, так как ветвь сети, ведущая к центральному маршрутизатору представляет собой последовательность командных маршрутизаторов , поэтому возможность подключения к центральному маршрутизатору зависит от того, как быстро и правильно настроит интерфейсы собственного маршрутизатора каждый член команды.

 

Список использованных источников:

1.             Официальный сайт Cisco Systems . Програма Cisco Packet Tracer [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.cisco.com/web/learning/netacad/course_catalog/ PacketTracer.html

2.             Morozov E. Cisco Packet Tracer King-of-the-Hill Multiuser Game [Электронный ресурс] / E. Morozov . Режим доступа: http://www.netskills.hu/regisztracio/sites/upload/conf2011/ prezi /18_evgeny_ morozov.pdf