网络课程设计与应用研究

1、网络课程设计与应用研究摘要：华为eNSP软件作为一款网络仿真工具平台，近年来，在许多技师院校的网络类课程教学中被广泛使用。学员通过eNSP可以方便地组建虚拟网络，理解网络协议的原理，模拟真实网络环境进行实验。eNSP软件在缓解技师院校缺少真实设备困难的同时，大大提升了网络课程的教学效果。eNSP软件中的考试功能在网络类课程的考评系统中能够很好地克服传统网络考评方式的弊端，具有一定的推广使用价值。 关键词：eNSP；仿真软件；网络课程设计；考试平台 根据人力资源和社会保障部办公厅关于国家技能人才培养标准及一体化课程规范（试行）（人社厅函2017285号）对计算机网络应用专业人才培养目标的定位，技

2、工院校计算机网络应用专业培养的学生应适应计算机网络管理职业岗位群工作，能胜任网络综合布线、局域网构建、服务器安装调试、网络设备安装调试、网络故障诊断、方案设计等工作任务，达到计算机网络管理员相应等级职业资格要求的技能人才1。要达到这一点，学生应在学习网络类课程时多动手、多实践、多思考，以解决实际问题为终极目标。但当前技工院校现有实训条件仍存在许多问题和不足，难以达到理想的教学效果，如网络设备价格昂贵、更新换代快、容易损坏、维护成本高等。eNSP（EnterpriseNetworkSimulationPlatform）是由华为公司开发的图形化操作的网络仿真工具，运行的是物理设备的VRP操作系统，

3、最大程度地模拟了真实设备环境，可以模拟工程开局与网络测试，支持对接真实设备、数据包的实时抓取等，让学员在没有真实设备的情况下也能进行模拟演练和学习网络技术。eNSP提供的考试功能也提供了一种构建高效、合理、科学、公平的考核考评系统的可行解决方法。 1技工院校网络实验课程教学现状 近几年来，各技工院校办学条件逐步改善，很多院校都拥有了自己的网络实训室，配备了不同品牌、型号的路由器、交换机、防火墙等高端网络设备。学生得以有机会接触真实设备进行实际配置操作，从而为达成人才培养目标奠定基础。但硬件条件的提升并不意味着教学效果的提升，实际教学还存在着一些不和谐的地方，主要体现在以下几个方面2。（1）网络

4、设备价格昂贵、更新换代快、容易损坏、维护成本高。一般学校的网络实训室都会提供48位以上学员机位，分为68组进行分组教学。每组设备基本为“4台路由器+2台三层交换机+2台二层交换机+1台防火墙”。小组教学时，68位学员共用一组设备，这对培养学员的团队合作能力有很大的帮助，却不利于学员系统掌握知识和技能，因为每一位学员都只进行了一部分操作。同时，对设备的频繁操作，特别是在接口上反复拔插网线，很容易导致设备损耗或损坏，造成后期的更新及维护成本较高。另外，网络设备基本每五年就会更新一次，很多新功能在原有机上已经不能实现，这意味着必须对硬件进行升级，成本较高。（2）限制了实训教学的内容。网络实验通常要用

5、到一组设备来搭建环境，往往需要56台路由器、多台交换机、防火墙、IDS、IPS和PC协同工作。而网络实训室不可能提供如此多的设备来完成这样的实验，从而导致实训教学的内容受到很大限制。（3）验证性实验完全是黑盒操作，不能体现具体分析过程。网络设备配置类课程所学理论都是用来指导配置的，是分析问题、解决问题的重要依据。在真实设备上完全成这类实验，只能验证配置的对与错，而对诸如协议分析、流量分析、负载均衡等就不如专用工具方便与直观。基于上述问题，很多技工院校都在教学中引入了模拟器辅助教学，如思科的PacketTracer和华为的eNSP。这些模拟器可以克服上述问题，为学员提供更多的实践机会。 2eNS

6、P平台技术的优点 eNSP是图形化网络仿真平台，该平台通过对真实网络设备的仿真模拟，帮助广大ICT从业者和客户快速熟悉华为数通系列产品，了解并掌握相关产品的操作和配置，提升对企业ICT网络的规划、建设、运维能力，从而帮助企业构建更高效、更优质的企业ICT网络3。（1）高仿真。eNSP可以模拟华为AR路由器、x7系列交换机的大部分特性，可以模拟PC终端、Hub、云、帧中继交换机等。可以仿真设备配置功能，快速学习华为命令行，还可以模拟大规模设备组网。可以通过真实物理网卡实现与真实网络设备的对接并模拟接口抓包，直观展示协议交互过程。（2）图形化操作：eNSP支持拓扑的创建、修改、删除、保存以及设备的

7、拖拽、接口的连线等操作。通过不同颜色，直观地反映设备与接口的运行状态。同时eNSP中还预置了大量工程案例，学员可直接打开进行演练与学习。（3）分布式部署：eNSP支持单机版本和多机版本，多机组网场景最大可模拟200台设备组网规模，实现公布式部署。（4）轻松实现教学考核。eNSP提供考核功能，教师可通过向导制作考核项目、设定评分点，让学员在考核项目上完成配置。教师可利用答案卷进行自动批量评分、生成成绩表以及每个学员答题的详细情况对照分析，从而了解学员的掌握情况。（5）免费对外开放：完全免费对外开放，直接下载即可安装使用，无需申请license。以上这些优点充分说明利用eNSP能方便快捷地完成大型

8、网络实验，进行协议、流量、负载均衡等的分析实验。可以解决上述实验实训教学中的诸多问题，弥补实训室开展网络实验教学的不足。 3实现过程 3.1搭建模拟网络实验平台。以HCNA中的多生成树配置为例，说明利用eNSP搭建模拟网络实验平台的实现过程。在eNSP主界面的工作区中添加2台S5700交换机、2台S3700交换机和4台PC，使用正确的线缆连接所有的PC和交换机完成实验平台的构建，如图1所示。本实验的目的是让学员理解MSTP的工作原理，学会MSTP的配置方法，会利用MSTP对网络流量进行控制，从而达到负载均衡的目的4。首先，在4台交换机中划分VLAN，按图中的标识将指定端口添加到VLAN中，设置

9、TRUNK口，配置PC的IP地址。然后分别在4台交换机上配置MST域：SW1stpregion-configurationSW1-mst-regionregion-nameHuaweiSW1-mst-regionrevision-level1SW1-mst-regioninstance1vlan110SW1-mst-regioninstance2vlan20SW1-mst-regionactiveregion-configurationSW1-mst-regionquit设置SW1为实例1的根桥、实例2的备用根桥；设置SW2为实例2的根桥、实例1的备用根桥：SW1stpinstance1pri

10、ority0SW1stpinstance2priority4096SW2stpinstance1priority4096SW2stpinstance2priority0配置完成后，从PC1持续发送ping包到PC4（使用ping10.1.1.4-t），然后在SW3的G0/0/1和G0/0/2口抓包观察，发现只有G0/0/2能抓到ping包，由此证明VLAN10的流量是通过SW3的G0/0/2转发的。同理从PC2持续发送ping包到PC3（使用ping10.1.1.3-t），然后在SW3的G0/0/1和G0/0/2口抓包观察，发现只有G0/0/1能抓到ping包，由此证明VLAN20的流量是通过

11、SW3的G0/0/1转发的。这样通过在eNSP中进行抓包实验，可以让学员非常直观地了解网络协议的工作方式、数据包的走向，从而加深对MSTP的认识，并能利用MSTP很好地进行负载均衡。3.2制作考核项目。网络设备配置类课程是对实践性要求很高的网络专业主干课程之一。针对技工院校学员，本课程的课程目标定位为培养学生解决实际问题的能力，能利用所学知识配置好数据通信产品，解决企业的实际技术问题。但传统的网络设备配置类课程考试一般采取笔试或者附加物理设备考核，又或者在模拟器中完成，教师一一查阅、手工阅卷。基于本课程的特点，笔试、物理设备的考核以及普通模拟器考核有着很大的局限性，均无法真实反映学员对实践技能

12、掌握的情况，无法满足技工院校培养高技能型人才的迫切需求。华为eNSP平台提供的试卷功能，简单的3个步骤就可以让教师很方便地设计与制作考核项目。打开eNSP软件后，直接点击工具栏中的“新建试卷工程”，输入工程名和工程保存位置，即可以开始制作考核项目。（1）设计考题拓扑。可以将考核项目的拓扑图在工作区中完整地部署，做好标注，也可以根据系统提示导入已经设计和配置的拓扑图。（2）编写考试说明。将考核要求即实操考核题目录入进去，如果各考核点分数暂时无法确定，可在确定后录入。（3）生成试卷和答案。在此界面中可以设置各考核点的分值、总分、计时方式、是否锁定试卷以及答案，答案默认为完全匹配答案，可选择其他匹配

13、规则，也可选择Regular自定义设置正则表达式。设置完成后，在当前界面的下方设置答案以及试卷的保存路径，并导出答案和试卷，试卷的扩展名是.paper，答案的扩展名是.model。至此，一份试卷制作完成。制作完成后的试卷要经过测试才能发给学员考试，测试主要检查各评分点的分值和答案的合理性，如果测试正常，就可以将试卷发给学员考试。考试完成后，学员要在各设备上输入save命令进行保存，然后点击交卷，生成答卷，答卷扩展名是.ans。教师在收到所有学员的答卷后，将这些答卷保存在同一个文件夹中，打开eNSP软件，在“考试”菜单中点击“阅卷”，设置好答案文件和学生答卷所在的路径，点击“阅卷”按钮则可以进行

14、批量阅卷。几秒钟后，全部学员的得分及答卷情况都会显示出来，非常方便快捷。阅卷结果如图2所示。使用eNSP提供的考核方式，学员可以轻松地建立网络模型，进行网络实验，不受网络硬件设备的限制，与操作实际网络设备的经验类似。考核后的答卷详情对学员技能的提升具有很好的促进作用。使用eNSP软件有利于培养学生的自主学习习惯，增加实践练习时间，使学员成为合格的网络专业人员。对教师来说，自动阅卷、自动分析反馈功能，节省了教师大量的人力、物力，同时也能很好地了解学员对各知识点的掌握情况，以便进行教学调整。eNSP软件的应用，是推进网络课程教学改革、提高教学质量的一个重要措施，具有极大的推广价值。 4结语 网络设备类课程教学使用eNSP软件，能够方便地搭建网络教学、实验、实训、验证和考核平台，不受物理网络设备的限制，具有高度的仿真性，能随时保持先进性（随着软件版本的更新，当下最新的设备和最先进的技术均会不断添加到软件中），且功能强大，实验内容丰富。实践证明，通过引入eNSP软件平台，虚实结合，构建了科学、完整的网络教学和实训体系，大大提高了网络设备配置实验的效率以及学员的学习积极性，培养了学员的动手能力、自觉性、团队合作能力，从而保证了教学效果，提高了教