CC BY
257
Международный электронный научный журнал ISSN 2307-2334 (Онлайн)
Адрес статьи: pnojournal.wordpress.com/archive15/15-02/ Дата публикации: 1.05.2015
удК373)1 С 84-9°. М. Г. Г ИЗАТУЯЯИН
Использование программного продукта Cisco Packet Tracer в образовательном процессе образовательной организации высшего образования для осуществления проектирования и конфигурирования сетей передачи данных
В данной работе представлена характеристика программного продукта Cisco Packet Tracer: назначение, сфера (область) применения, возможности. Рассмотрен алгоритм проектирования и конфигурирования сегмента беспроводной сети передачи данных. Рассматриваемый сегмент реализован на базе программного продукта Cisco Packet Tracer и состоит из коммуникационных и пользовательских устройств: беспроводной маршрутизатор (роутер) Linksys-WRT300N; оконечные устройства (персональные компьютеры) PC-PT. Спроектированный и сконфигурированный сегмент беспроводной сети передачи данных является базовым (идеализированным), то есть не учитывает специфику беспроводной сети передачи данных конкретной организации, учреждения, предприятия (план здания; проектирование «кабельной разводки» (если используется направляющая среда передачи); размещение коммуникационных и пользовательских устройств и т.д.). Сформулированы рекомендации по использованию программного продукта Cisco Packet Tracer в образовательном процессе образовательной организации высшего образования для осуществления проектирования и конфигурирования сетей передачи данных при выполнении обучающимися практических, лабораторных и исследовательских работ по учебным дисциплинам, реализации дипломных проектов (работ), выпускных квалификационных работ, «затрагивающих» область информационных технологий для формирования у обучающихся - знаний, умений и навыков работы в области информационных технологий.
Ключевые слова: программный продукт, данные, сегмент, сеть передачи данных, коммуникационное устройство, пользовательское устройство, линия связи
Perspectives of Science & Education. 2015. 2 (14)
M. G. GiZATULLiN
Use of the software Cisco Packet Tracer in educational process of the educational organization of the higher education for implementation of design and configuration of data transmission networks
In this work the characteristic of the software Cisco Packet Tracer is submitted: purpose, scope (area) of application, opportunity. The algorithm of design and configuration of a segment of a wireless data transmission network is considered. The considered segment is realized on the basis of the software Cisco Packet Tracer and consists of communication and user devices: wireless router (router) Linksys-WRT300N; terminals (personal computers) PC-PT. The designed and configured segment of a wireless data transmission network is basic (idealized), that is doesn't consider specifics of a wireless data transmission network of the concrete organization, establishment, enterprise (the building plan; design of «cable distributing» (if the directing transfer environment is used); placement of communication and user devices, etc.). Recommendations about use of the software Cisco Packet Tracer in educational process of the educational organization of the higher education for implementation of design and a configuration of data transmission networks when performing trained practical, laboratory and research works on subject matters, implementation of degree projects (works), final qualification works «affecting» area of information technologies for formation at the trained - knowledge, abilities and skills of work in the area of information technologies are formulated.
Keywords: software, the data, segment, data transmission network, the communication device, the user device, the communication line
СШ?ябрег2000 рРжШпШия- CiscS разработала программный продукт Cisco Packet Tracer (далее — Cisco Packet Tracer), представляющий собой программный ¡Еимулятор работы сети передачи данных.
Cisco Packet Tracer используется инструкторами и слушателями Сетевых академий Cisco во всем мире. На сегодняшний день пользовательский интерфейс Cisco Packet Tracer стал доступен на русском языке.
обучения сетевым технологиям различных категорий пользователей [5].
Рассмотрим алгоритм проектирования и конфигурирования сегмента беспроводной сети передачи данных, реализованный на базе программного продукта Cisco Packet Tracer (далее — программа).
1. Обратимся к панели выбора группы коммуникационных устройств, оконечных станций и линий связи.
Файл Правка Параметры Вид Инструменты Раоимренмя Справка
J в В ЭЙ BlgJ^^I
S
JJL
Логическое пространство [Главный] здать класл Переместить Задать фон гно проем от
№
Ы
Li n ksys- WRT3 О О N Беспроводной маршрутизаторе
Время: 00:04:06 I Сбросить по питанию
X
О.
ч
Реальное время
Беспроводные
Generic generic iGaverlc.1 Linksya
Ij
Lin ksys - WRT300N
]J Scenario 0 ▼
Создать ][ Удалить Переключить окно списка PDU
Пуск Последний статус И
QFT
Рис. 1. Главное диалоговое окно программы, отражающее наличие устройства
Программный продукт Cisco Packet Tracer — программный симулятор работы сети передачи данных (проводной, беспроводной, «гибридной»).
Программный продукт Cisco Packet Tracer позволяет пользователю:
— реализовать имитацию работы сетевых коммуникационных и пользовательских устройств (персональный компьютер, сервер, коммутатор, машрутизатор);
— получать навыки проектирования логической и физической модели сети передачи данных.
В программном продукте Cisco Packet Tracer существует возможность:
— наложения спроектированной сети передачи данных на чертеж реального здания (города);
— проектирования «кабельной разводки»;
— размещения коммуникационных и пользовательских устройств в зданиях и т.д.
Возможность осуществления симуляции, визуализации, проектирования в программном ¡рродукте Cisco Packet Tracer характеризует данный программный продукт как уникальный современный инструмент для осуществления
2. Выберем группу «Беспроводные».
3. Перетащим коммуникационное устройство Linksys-WRT300N (Беспроводной маршрутиза-тор0) в поле рабочего пространства (рис. 1).
4. Кликнем левой кнопкой мыши по Linksys-WRT300N. В открывшемся диалоговом окне «Беспроводной маршрутизатор0» выберем раздел «Setup» вкладки «Пользовательский интерфейс». Пропишем следующие параметры: IP-адрес (например, 192.168.45.1). Кликнем левой кнопкой мыши по кнопке «Save Settings» раздела «Setup» вкладки «Пользовательский интерфейс» диалогового окна «Беспроводной марш-рутизаторО» (рис. 2).
Выберем раздел «Wireless» вкладки «Пользовательский интерфейс» диалогового окна «Беспроводной маршрутизатор0». Пропишем следующие параметры: Network name (SSID) (например, ROUTER). Кликнем левой кнопкой мыши по кнопке «Save Settings» раздела «Wireless» вкладки «Пользовательский интерфейс» диалогового окна «Беспроводной марш-рутизаторО» (рис. 3).
Закроем диалоговое окно «Беспроводной маршрутизаторО»,,. > м
Физическое пространство | Конфигурация | Пользовательский интерфейс
Linkbyb
Setup
Internet Setup
Internet Connection type
Optional Settings (required by some internet service providers)
Network Setup
DHCP Server Settings
Setup Wireless Security Basic Setup DDNS
I Automatic Configuration - DHCP t|
Host Name: Domain Name: MTU:
Size: 1S00
IP Address: 192 . 168 . 45 .1 Subnet Mask: 1255.255.255.0 -■ |
DHCP . , . „. . DHCP
s Enabled Disabled
Server: Reservation
Start IP Address: 192.168.0. 100
Maximum number 50
of Users:
IP Address Range: 192.168.0. 100 - 149
Client Lease Time: Io —1 ™„ut= [а ГПЕ
Static DNS 1: Static DNS 2: Static DNS 3: WINS: D . 0 . 0 . 0
N° N° N°
1° Ho 1-1° Ho
1° Ho |.|0 Ho
Рис. 2. Раздел «Setup» вкладки «Пользовательский интерфейс» диалогового окна
«Беспроводной маршрутизатор0»
Физическое пространство | Конфигурация | Пользовательский интерфейс
Рис. 3. Раздел «Wireless» вкладки «Пользовательский интерфейс» диалогового окна «Беспроводной маршрутизатор0»
5. ВыоёремЯРуПпу «Конечные уЕТрбйства»Р®
6. Перетащим оконечное устройство РС-РТ (ПК0) в поле рабочего пространства (рис. 4).
7. Кликнем левой кнопкой мыши по РС-РТ (ПК0). В открывшемся диалоговом окне «ПК0» выберем вкладку «Физическое пространство» (рис. 5), при этом в области «Физический вид устройства» кликнем левой кнопкой мыши по кнопке включения персонального компьютера (выключим персональный компьютер с сопровождением перехода светового индикатора из состояния «горит» в состояние «не горит»).
ИЩЩЧемЦНрЬ PT-HOST-WM-lCFÉfffp-доставляющий один интерфейс Fast-Éthernë% для подключения медного кабеля (рис. 6). PT-HOST-NM-1CFÉ идеально подходит для широкого спектра приложений в LAN. Модули Fast Ethernet поддерживают множество функций и стандартов межсетевого взаимодействия. Однопортовые сетевые модули обеспечивают автоматический выбор 10/100BaseTX или 100BaseFX Ethernet. TX-версия (медная) поддерживает развертывание виртуальных сетей (VLAN).
Рис. 4. Главное диалоговое окно программы, отражающее наличие устройств
Физическое пространство | Конфигурация | Рабочий стол |_
Физический вид устройства
PT-HOST-NM-1CFE
PT-HOST- N M -1CGE
PT-HOST-NM-1FFE
PT-HOST-NM-1FGE
PT-HOST-NM-1W
PT-HOST-NM-1CFE предоставляет один интерфейс Fast-Ethernet для подключения медного кабеля. Идеально подходя для широкого спектра приложений в LAN, модули
Физическое пространство | Конфигурация | Рабочий стол
Физический вид устройства
PT-HOST-NM- 1CFE предоставляет один интерфейс Fast-Ethernet для подключения медного кабеля. Идеально подходя для широкого спектра приложений в LAN, модули т- 1
Рис. 5. Вкладка «Физическое пространство» диалогового окна «ПК0» (выключение персонального компьютера, с акцентированием внимания на наличие платы)
Рис. 6. Вкладка «Физическое пространство» диалогового окна «ПК0» (извлечение модуля PT-HOST-NM-1CFE)
BcfllSM^Ogyi5^Linkif^WOTP30oN, предо—® рТавЙяющий один беспроводной интерфейс 2.4 ГГц для соединения с беспроводными сетями (рис. 7). Модуль поддерживает протоколы, использующие Ethernet для локальной сети.
В области «Физический вид устройства» Кликнем левой кнопкой мыши по кнопке включения персонального компьютера (включим персональный компьютер с сопровождением перехода светового индикатора из состояния «не горит» в состояние «горит»).
В диалоговом окне «ПК0» выберем вкладку «Конфигурация», при этом кликнем левой кнопкой мыши по подразделу «Wireless» раздела «ИНТЕРФЕЙС» (рис. 8). Пропишем следующие параметры: SSID (например, ROUTER).
В диалоговом окне «ПК0» выберем вкладку «Рабочий стол», при этом кликнем левой кнопкой мыши по элементу «Настройка IP» (рис. 9).
Просмотрим следующие параметры (рис. 10): режим (DHCP); IP-адрес (192.168.45.100); маска подсети (255.255.255.0); основной шлюз (192.168.45.1); DNS-сервер (0.0.0.0).
Закроем элемент «Настройка IP». Закроем диалоговое окно «ПК0».
8. Пронаблюдаем наличие связи между выбранными элементами (рис. 11): Linksys-WRT300N (Беспроводной маршрутизатор0) и PC-PT (ПК0).
9. Выберем группу «Конечные устройства».
10. Скопируем и вставим три раза оконечное устройство PC-PT (ПК0) в поле рабочего пространства (рис. 12).
11. Переименуем скопированные оконечные устройства: PC-PT (ПК1), PC-PT (ПК2), PC-PT (ПК3) в поле рабочего пространства (рис. 13).
12. Осуществим формирование и передачу пакетов данных.
Для осуществления формирования и передачи пакетов данных оборудования необходимо кликнуть левой кнопкой мыши по элементу «Добавить простой PDU (P)», расположенный на панели инструментов, содержащей средства формирования и передачи пакетов данных (PDU), затем кликнуть левой кнопкой мыши по PC-PT (ПК0), затем кликнуть левой кнопкой мыши по Linksys-WRT300N (Беспроводной маршрутизатор0). Проделать данную процедуру для трех других персональных компьютеров: PC-PT (ПК1), PC-PT (ПК2), PC-PT (ПК3). В поле панели создания пользовательских сценариев отобразится информация о статусе: «Успешно» для четырех проведенных процедур (рис. 14).
Алгоритм проектирования и конфигурирования сегмента беспроводной сети передачи данных, реализованный на базе программного шродукта Cisco Packet Tracer реализован (построение сегмента беспроводной сети передачи данных завершено).
физическое пространство ] Конфигурация | Рабочий стол
Unksys-WMP3Q0N
Физический вид устройства
Увеличить [[оригинальный размерЦ Уменьшить
Модуль ипкЕуЕ-И/МРЗООМ предоставляет один _ беспроводной иперфейс 2.4ГГЦ для соединения с беспроводными сетями. Модуль
поодерживает |ци> оюын, использующие
Рис. 7. Вкладка «Физическое пространство» диалогового окна «ПК0» (вставка модуля Ппкзуз^МРЗООК)
Рис. 8. Подраздел «Wireless» раздела «ИНТЕРФЕЙС» вкладки «Конфигурация»
Примеры подобного типа реализации проводных сетей передачи данных на базе программного продукта NetEmul рассмотрены в [1, 2].
Благодаря наличию в программе режима визуализации, у пользователя появляется реальная возможность отследить перемещение данных по сети передачи данных, отследить появление и изменение параметров пакетов при прохождении данных через различные устройства спро-
- I 1-И-1'
Физическое пространство | Конфигурация | Рабочий стол |
«'8'»
04
Dial-up
Веб-браузер
Генератор _ ___
VPN трафика Браузер МШ Cisco IP
Communicator
Рис. 9. Вкладка «Рабочий стол» диалогового окна «ПКО»
Физическое пространство | Конфигурация | Рабочий с
Настройка IP
Ф DHCP © Статический
IP-адрес
192.168.45.100
Маска подсети 1255.255.255.0
Основной шлюз 1192.168.45.1 DNS- сервер
Рис. 10. Элемент «Настройка 1Р» вкладки «Рабочий стол» диалогового окна «ПКО»
Логическое пространство [главный]
№
Linfe^S-WRTÎOON Беспроводной наршрутизаторО
В
x
Время! 00:57:50 | Сбросить по гит
г*э m ш Ш ;
ai H Ti H
ÍjJ Scenarip 0 ▼ [м Создатъ^Ц_Удалить J
Реальное время
Рис. 11. Главное диалоговое окно программы, отражающее наличие связи между элементами
Рис. 12. Главное диалоговое окно программы, отражающее наличие связи между элементами: Linksys-WRT300N (Беспроводной маршрутиза-тор0) и PC-PT (4 устройства)
р Cisco Packet Trat
Правка Параметры
Инструменты Расширения Справка
ü & a aaliLSiffl^l В
Логическое пространство [главный]
ы
uijj^ÈwgTàçpN
BecnpqjiflMsí мафшру^т^заторО
4¡t 0
f •'
ем я: 01:08:39 I Сбросить
BBŒHI
Переключить of
Реальное время
Рис. 13. Главное диалоговое окно программы, отражающее наличие связи между элементами: Linksys-WRT300N (Беспроводной маршрутиза-тор0), PC-PT (ПК0), PC-PT (ПК1), PC-PT (ПК2), PC-PT (ПК3)
ектированной сети передачи данных, отследить скорость и пути перемещения пакетов. Также имеется возможность осуществления детального анализа событий, которые происходят в спроектированной сети передачи данных, что в свою очередь, дает представление о механизмах работы сети передачи данных. У пользователя появляется возможность организации работы с различными топологиями построения сетей передачи данных, технологиями передачи данных и т.д. К сожалению, результаты данных возможностей программного продукта Cisco Packet Tracer не вошли в статью в связи с большим объемом представления информации.
Программный продукт Cisco Packet Tracer в полной мере может быть использован в образовательном процессе образовательной ор-
p Cisco Packet Тгасег^^И
Вайл Правка Параметры Вия Инструменты Расширения Справка
Логическое пространство)
Создать кластер
Окно просмотра
LirvlàysïWSYi^ Беспро^Ьдиаб мэ^шрУ^заторО
Реальное время
Создать |[~ Удалит
Пуск Последний статус
Беспроводной
|аршрутизатор01СМР J
1аршрутизаторО ICMP iaDumvTH3aTDD0 ICMP I
Рис. 14. Главное диалоговое окно программы, отражающее информацию о статусе формирования и передачи пакетов данных
ганизации высшего образования для осущест- плинам [3, 4], реализации дипломных проек-
вления проектирования и конфигурирования тов (работ), выпускных квалификационных
сетей передачи данных (проводных, беспро- работ, «затрагивающих» область информаци-
водных, «смешанных») при выполнении об- онных технологий для формирования у обуча-
учающимися практических, лабораторных и ющихся — знаний, умений и навыков работы в
исследовательских работ по учебным дисци- области информационных технологий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гизатуллин М.Г., Мухачев С.В. Моделирование телекоммуникационных сетей в органах внутренних дел с использованием программной среды NetEmul // Охрана, безопасность и связь - 2013. Сборник международной научно-практической конференции. Часть I, 2013. С.125-131.
2. Боровков Н.В., Гизатуллин М.Г. Моделирование инфокоммуникационных систем и сетей связи // Труды СевероКавказского филиала Московского технического университета связи и информатики. Часть II, 2014. С.31-34.
3. Об образовании в Российской Федерации: федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ. URL: http://ivo.garant.ru/ SESSION/PILOT/main.htm/ (дата обращения: 23.12.2014).
4. Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования - программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры: Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 19 декабря 2013 г. № 1367. URL: http://ivo.garant. ru/SESSION/PILOT/main.htm/ (дата обращения: 23.12.2014).
5. Официальный сайт Cisco. URL: http://www.cisco.com/web/RU/index.html/ (дата обращения: 23.12.2014).
REFERENCES
1. Gizatullin M.G., Mukhachev S.V. Modeling of telecommunication networks in the internal affairs with use of the software NetEmul. Okhrana, bezopasnost' i sviaz' - 2013. Sbornik mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Chast'I - Protection, safety and communication. Collection of the international scientific and practical conference. Part I, 2013. pp.125-131 (in Russian).
2. Borovkov N.V., Gizatullin M.G. Modeling of infocommunication systems and communication networks. Trudy Severo-Kavkazskogo filiala Moskovskogo tekhnicheskogo universiteta sviazi i informatiki. Chast' II - Proceedings of the North Caucasian branch of the Moscow Technical University of Communications and Informatics. Part II, 2014. pp.31-34 (in Russian).
3. About education in the Russian Federation: the federal law of 29 December 2012 №. 273-FL. Available at: http://ivo.garant.ru/ SESSION/PILOT/main.htm/ (accessed 23 December 2014).
4. On approval of the organization and implementation of educational activities in the educational programs of higher education - undergraduate, specialty programs, master's programs: Ministry of Education and Science of the Russian Federation of 19 December 2013 № 1367. Available at: http://ivo.garant.ru/SESSION/PILOT/main.htm/ (accessed 23 December 2014).
5. Official website Cisco. Available at: http://www.cisco.com/web/RU/index.html/ (accessed 23 December 2014).
Информация об авторе Information about the author
Гизатуллин Марат Галимянович Gizatullin Marat Galimyanovich
(Россия, Екатеринбург) (Russia, Yekaterinburg)
Доцент, кандидат технических наук, Associate Professor, PhD in Technical Sciences,
доцент кафедры информационного обеспечения Associate professor of the Department of information
органов внутренних дел support of the Interior. Ural Law Institute of the Ministry
Уральский юридический институт МВД России of the Interior of the Russia.
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
