Использование симуляторов в процессе преподавания курса информатики
Секция: Технические науки
XLV Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»
Использование симуляторов в процессе преподавания курса информатики
Использование компьютерных сетей во всех сферах жизнедеятельности стало неотъемлемой частью жизни современного человека. И, хотя для большинства понимание работы сетей довольно сложно, с каждым днём всё больше людей занимается деятельностью, связанной с проектированием и настройкой конфигураций компьютерных сетей. Эта область человеческой деятельности имеет очень ёмкую теоретическую базу, которая постоянно дополняется и дорабатывается.
Проблема понимания теоретического материала построения компьютерных сетей без создания реальных примеров на практике, сейчас актуальна, как никогда, ведь уже давно прошли те времена, когда компьютеры соединялись лишь друг с другом, а построение компьютерных сетей ограничивалось несколькими кабинетами – реже этажами. Для построения наглядной, реально работающей и, главное, современной сети с использованием мощных средств маршрутизации, коммутации, преобразования протоколов различных уровней и построения защиты этой сети, необходимы ресурсы, зачастую недоступные для лаборатории учебного заведения, и, тем более, для только начинающего рабочую деятельность специалиста, техника или студента.
Существует проблема – понимание принципов работы компьютерной сети, при полном отсутствии наглядности протекающих в ней процессов. Обыкновенные (традиционные) лабораторные работы с использованием обычных компьютеров, или даже проектирования компьютерной сети на бумаге решают эту проблему только частично.
Решением данных проблем выступает визуализация работы компьютерной сети. Существуют проекты (а именно – компьютерные программы), способные наглядно предоставить возможность наблюдения происходящих в компьютерной сети процессов, связанных с передачей различных видов информации.
Одной из таких программ является бесплатная программа NetEmul, которая была создана для визуализации работы компьютерных сетей, точнее – для облегчения понимания происходящих в ней процессов. Данная программа открывает широкие возможности для экспериментов и их наглядного отображения.
Однако, для более серьёзных задач данная программа не подходит – функционал в ней хоть и достаточно обширный, но многие аспекты деятельности компьютерной сети в ней не затрагиваются. Для более наглядного представления сложных процессов взаимодействия протоколов, аппаратного обеспечения в компьютерных сетях наиболее предпочтительно использование программы – Cisco Packet Tracer – это пакет программ для эмуляции работы компьютерных сетей, разработанный компанией Cisco (доступен бесплатно для участников «Программы Сетевой Академии Cisco»).
Таблица 1.
Сравнительно-сопоставительная таблица
Название программы |
NetEmul |
Cisco Packet Tracer |
Распространение программы |
Доступна бесплатно |
Доступна бесплатно |
Режим симуляции работы компьютерной сети |
Присутствует |
Присутствует |
Наличие компьютерного оборудования |
Компьютер - только один вариант |
Ноутбуки, компьютеры, серверы DHCP, HTTP, TFTP, FTP, DNS, AAA, SYSLOG, NTP и EMAIL, IP-фоны, смартфоны, оборудование VoIP, TV – настраиваемые и дополняемые различными модулями |
Наличие сетевого оборудования |
Хаб, коммутатор и маршрутизатор представлены также только одним вариантом |
Реально существующее оборудование Ciscoдополняемое различными модулями: хабы (3 разновидности), коммутаторы (7 вариантов), маршрутизаторы (10 вариантов), межсетевой экран (1 вариант), а также облако, эмулирующее WAN |
Варианты кабельного соединения |
Только одно – витая пара |
Различных типы кабелей, такие, как: прямые и обратные патч-корды, оптические и коаксиальные кабели, последовательные кабели и телефонные пары |
Возможность настройки оборудования с помощью графического интерфейса |
Присутствует, можно задавать ip-адрес, установленные программы, менять mac-а сетевых карт и пр. |
Присутствует, помимо перечисленных в левом столбце, есть также расширенные возможности: добавлять и удалять разнообразные модули, реализована работа браузера и протокола HTTP, FTPи многого другого. |
Возможность настройки оборудования с помощью интерфейса командной строки |
Отсутствует |
Есть, достаточно простой в освоении язык командной строки Cisco IOS, с помощью которого можно создавать VLAN, настраивать динамическую маршрутизацию, NAT и многое другое |
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что обе этих программы подойдут как симуляторы построения несложных компьютерных сетей с минимальной настройкой, однако, Cisco Packet Tracer, по сравнению с NetEmul, обладает более обширными возможностями и позволяет создавать достаточно сложные функционирующие компьютерные сети с глубокой настройкой.