ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИМУЛЯТОРА

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

Тема: Разработка комплекса лабораторных работ по технологиям компьютерных сетей с помощью симулятора Cisco Packet Tracer.

Направление: 230100 – Информатика и вычислительная техника

Выполнила студентка гр.4081/12 ______________ Ю.А. Рощина

Руководитель, к.т.н., доцент ______________ А.Г. Новопашенный

 

Санкт-Петербург

 

 

САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт информационных технологий и управления

Задача компьютерного моделирования телекоммуникационных систем на сегодняшний день имеет достаточно много решений различного рода. Одними из популярных продуктов являются OPNET, OMNET++, NS2, NS3, которые являются мощным средством моделирования за счет объектно-ориентированных языков программирования в качестве встроенного языка описания моделей телекоммуникационных систем. Так же существуют узкоспециализированные симуляторы, созданные лишь для моделирования определённого оборудования. Как правило, подобное программное обеспечение выпускается производителями телекоммуникационного оборудования.

Компанией Cisco Systems, являющейся производителем сетевого оборудования, были предложено программное обеспечение для моделирования сетей, которое позволяет студентам экспериментировать с различными топологиями сетей и их поведением внутри: симуляторы Packet Tracer, Dynamips, GNS3, который представляет собой графический интерфейс для симулятора Dynamips.

Начинающим сетевым инженерам может быть полезно начать изучение компьютерных сетей именно с технологий Cisco, потому что это один из самых распространенных производителей сетевого оборудования и существующие симуляторы Cisco удобны и позволяют быстро собрать лабораторный стенд для практических задач.

Данные программные продукты являются частью среды обучения Сетевой академии Cisco [Электронный ресурс]. URL: http://www.cisco.com/web/learning/netacad/index.html. Они разработаны для предоставления функций моделирования, визуализации, авторской разработки, аттестации и сотрудничества, а также облегчают преподавание и изучение сложных технологических принципов. Симуляторы Cisco обеспечивают студентам возможность развивать практические навыки в работе с компьютерными сетями. Однако в работе с некоторыми симуляторами для конфигурации оборудования необходимо знание Cisco IOS.

Cisco IOS — многозадачная операционная система, выполняющая функции сетевой организации, маршрутизации, коммутации и передачи данных, используется в маршрутизаторах и коммутаторах. Эта ОС имеет интерфейс командной строки, оперирующим набором команд, доступные команды определены режимом и уровнем привилегий пользователя.

Симулятор Dynamips так же, как и GNS3, позволяет эмулировать аппаратную часть сетевых устройств, непосредственно загружая и взаимодействуя с реальными образами Cisco IOS. В начале знакомства с компьютерными сетями хотелось бы как можно меньше уделять время изучению команд новой операционной системы, и как можно больше сетевому оборудованию и протоколам.

Симулятор Packet Tracer, как разработанное программное обеспечение Cisco, так же поддерживает интерфейс командной строки Cisco IOS для конфигурирования устройств. Однако для построения топологии и проведения нужных операций в целях практического исследования, вполне можно обойтись настройкой сетевого оборудования с помощью графического интерфейса. При этом использование Cisco IOS для студентов будет представлено в удобной и понятной форме.

Packet Tracer дополняет представленное физическое оборудование, позволяя студентам создавать виртуальные сети с практически неограниченным количеством устройств. Учебная среда на основе имитационных моделей развивает навыки устранения неисправностей в сети, позволяет применять творческий подход к решению задач.

Симулятор позволяет преподавателям легко демонстрировать сложные принципы и проекты сетевых систем. На основе Packet Tracer могут разрабатываться как индивидуальные лабораторные работы, так и групповые занятия. Студенты с помощью этой программы могут научиться создавать, настраивать, изучать сети и устранять неполадки, используя виртуальное оборудование и модели соединений.

Cisco Packet Tracer представляет собой программный симулятор работы сети, которым пользуются во всем мире. Пользовательский интерфейс этого продукта доступен и на русском языке.

Программное решение Packet Tracer позволяет моделировать работу различных сетевых устройств: маршрутизаторов, коммутаторов, точек беспроводного доступа, персональных компьютеров, сетевых принтеров и т.д. Интерактивное взаимодействие с симулятором дает весьма правдоподобное ощущение настройки реальной сети.

Среда Packet Tracer позволяет настраивать оборудование, используемое в сети, удобным для пользователя образом. Предусмотрено управление сетевыми устройствами с помощью команд операционной системы Cisco IOS, за счет графического интерфейса, так же используется интерфейс командной строки. Следует упомянуть о том, что не все функции операционной системы Cisco IOS реализованы на данном сетевом симуляторе. Однако той основы, которую программа обеспечивает, хватает для построения сетевых систем и понимания технологических принципов.

Cisco Packet Tracer поддерживает режим визуализации, с помощью которого пользователь может отследить перемещение данных по сети, появление и изменение параметров пакетов при прохождении данных через сетевые устройства, скорость и пути перемещения пакетов. Таким образом, анализ событий, происходящих в сети, позволяет понять механизм ее работы и обнаружить неисправности.

Packet Tracer может быть использован не только как симулятор для виртуальных сетей, но и как сетевое приложение для симулирования виртуальной сети через реальную сеть, в том числе Интернет. Пользователи на разных компьютерах, независимо от их местоположения, могут работать над одним проектом, производя его настройку или устраняя проблемы. Эта функция многопользовательского режима широко применяется для организации командной работы, а также для проведения групповых занятий.

На основе Cisco Packet Tracer пользователь может строить не только логическую, но и физическую модель сети и, следовательно, получать навыки проектирования. Созданную в учебной среде схему сети можно наложить на чертеж реально существующего здания. С учетом физических ограничений в тех или иных помещениях можно спроектировать размещение устройств, длину и тип прокладываемого кабеля или радиус зоны покрытия беспроводной сети.

Cisco Packet Tracer подходит для обучения сетевым технологиям. Симулятор наглядно имитирует поведение сетевого оборудования. Проводить эксперименты на реальном оборудовании в лабораторных и учебных целях сложно и неудобно, в то время как виртуальные возможности сетевого симулятора позволяют проводить такие исследования.

Разумеется, ни один симулятор не может полностью заменить опыт работы в реальной сети. Однако существующее программное обеспечение в этой сфере способствует эффективному обучению сетевым технологиям, доступному в любое время и в любом месте.