Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Матвієнко Ю. С. канд пед наук, ст викл кафедри математичного аналізу та інформатики, пнпу імені В. Г. Короленка

Скачати 45.27 Kb.

Матвієнко Ю. С. канд пед наук, ст викл кафедри математичного аналізу та інформатики, пнпу імені В. Г. Короленка




Скачати 45.27 Kb.
Дата конвертації12.05.2017
Розмір45.27 Kb.

Емуляційні технології комп’ютерного моделювання телекомунікаційних систем
Матвієнко Ю.С.

канд. пед. наук,
ст. викл. кафедри
математичного аналізу
та інформатики,
ПНПУ імені В.Г. Короленка


wasilews2009@gmail.com
Завдання комп'ютерного моделювання телекомунікаційних систем на сьогоднішній день має досить багато рішень різного роду. Одними з популярних продуктів є OPNET, OMNET , NS2, NS3, які є потужним засобом моделювання за рахунок об'єктно-орієнтованих мов програмування в якості вбудованої мови опису моделей телекомунікаційних систем. Так само існують вузькоспеціалізовані симулятори, створені лише для моделювання певного обладнання. Як правило, подібне програмне забезпечення випускається виробниками телекомунікаційного встаткування.

Компанією CISCO Systems, що є виробником мережевого обладнання, запропоновано програмне забезпечення для моделювання мереж, яке дозволяє студентам експериментувати з різними топологіями і їх поведінкою усередині: симулятори Packet Tracer, Dynamips, GNS3, який являє собою графічний інтерфейс для симулятора Dynamips.

Графі́чний інтерфе́йс кори́стувача́ (ГІК, англ. GUI, Graphical user interface) - тип інтерфейсу, який дозволяє користувачам взаємодіяти з електронними пристроями через графічні зображення та візуальні вказівки, на відміну від текстових інтерфейсів, заснованих на використанні тексту, текстовому наборі команд та текстовій навігації.

Мереже́ве обла́днання - пристрої, необхідні для роботи комп'ютерної мережі, наприклад: маршрутизатор, комутатор, концентратор, патч-панель та ін. Зазвичай розрізняють активне та пасивне мережеве обладнання.

Програмне забезпечення Програ́мне забезпе́чення (програ́мні за́соби) (ПЗ; англ. software) - сукупність програм системи обробки інформації і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.

Cisco Systems Cisco Systems, Inc. (NASDAQ: CSCO) - американська транснаціональна корпорація, яка є найбільшим у світі виробником мережевого обладнання, призначеного для обслуговування мереж віддаленого доступу, сервісів безпеки, мереж зберігання даних, маршрутизації і комутації, а також для потреб комерційного ринку IP-комунікацій і корпоративного ринку.

Майбутнім інженерам-програмістам та системним адміністраторам буде корисним почати вивчення комп'ютерних мереж саме з технологій CISCO, оскільки це один з найпоширеніших виробників мережевого обладнання та існуючі симулятори CISCO зручні і дозволяють швидко зібрати лабораторний стенд для практичних завдань.

Систе́мний адміністра́тор (від англ. system administrator, systems administrator) - працівник, посадові обов’язки якого передбачають забезпечення роботи комп’ютерної техніки, комп’ютерної мережі і програмного забезпечення в організації.

Крім того, дані програмні продукти є частиною середовища навчання Мережевої академії CISCO [1].

Програ́мний проду́кт (англ. programming product) - це: програмний засіб, програмне забезпечення, які призначені для постачання користувачеві (покупцеві, замовникові). програма, яку може запускати, тестувати, виправляти та змінювати будь-яка людина.

Вони розроблені для надання функцій моделювання, візуалізації, авторської розробки, атестації і співробітництва, а також полегшують викладання і вивчення складних технологічних принципів. Симулятори забезпечують студентам можливість розбудовувати практичні навички в роботі з комп'ютерними мережами. Однак у роботі з деякими симуляторами для конфігурації обладнання необхідне знання CISCO IOS.

CISCO IOS — багатозадачна операційна система, що виконує функції мережної організації, маршрутизації, комутації й передачі даних, використовується в маршрутизаторах і комутаторах.

Передача даних (обмін даними, цифрова передача, цифровий зв'язок) - фізичне перенесення даних цифрового (бітового) потоку у вигляді сигналів від точки до точки або від точки до множини точок засобами електрозв'язку каналом зв'язку; як правило, для подальшої обробки засобами обчислювальної техніки.

Операційна система Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.

У власній професійній діяльності під час викладання курсу «Інформаційні мережі» в якості стимуляційної програми було обрано Packet Tracer. Packet Tracer доповнює представлене фізичне обладнання, дозволяючи студентам створювати віртуальні мережі із практично необмеженою кількістю обладнань. Навчальне середовище на основі імітаційних моделей розбудовує навички усунення несправностей у мережі, дозволяє застосовувати творчий підхід до розв'язку завдань.

Симулятор дозволяє викладачу легко демонструвати складні принципи і проекти мережних систем. На основі Packet Tracer можуть розроблятися як індивідуальні лабораторні роботи, так і групові заняття. Студенти за допомогою цієї програми можуть навчитися створювати, налаштовувати, вивчати мережі і усувати неполадки, використовуючи віртуальне обладнання і моделі з'єднань.

Даний програмний продукт розроблений компанією CISCO і рекомендовано використовуватися при вивченні телекомунікаційних мереж і мережного обладнання.

Телекомунікаці́йна мере́жа - комплекс технічних засобів телекомунікацій та споруд, призначених для маршрутизації, комутації, передавання та/або приймання знаків, сигналів, письмового тексту, зображень та звуків або повідомлень будь-якого роду по радіо, проводових, оптичних чи інших електромагнітних системах між кінцевим обладнанням

На основі програмного продукту Packet Tracer є можливість створювати мережні топології із великої множини маршрутизаторів і комутаторів компанії CISCO, робочих станцій і мережних з'єднань типу Ethernet, Serial, ISDN, Frame Relay.

Frame relay (англ. ретрансляція кадрів, FR) - протокол канального рівня мережевої моделі OSI. Служба комутації пакетів Frame Relay в наш час (2007) широко поширена в усьому світі. Максимальна швидкість, яку допускає протоколом FR - 34.

Функції симулятора можуть бути придатні як для навчання, так і для роботи, налаштування мережі ще на етапі планування.

Packet Tracer дозволяє моделювати роботу різних мережевих обладнань: маршрутизаторів, комутаторів, точок бездротового доступу, персональних комп'ютерів, мережевих принтерів та ін.

Бездротова мережа - тип комп'ютерної мережі, яка використовує бездротове з'єднання для передачі даних й підключення до мережевих вузлів.

(рис.1). Інтерактивна взаємодія із симулятором дає досить правдоподібне відчуття налаштування реальної мережі. Симулятор підтримує режим візуалізації, за допомогою якого користувач може відстежити переміщення даних по мережі, появу і зміну параметрів пакетів при проходженні даних через мережеве обладнання, швидкість і шлях переміщення пакетів. Таким чином, аналіз подій, що відбуваються в мережі, дозволяє зрозуміти механізм її роботи і виявити несправності.

Рис. 1. Приклад побудованої в симуляторі топології


Даний симулятор дозволяє студентам проектувати свої власні мережі під час виконання індивідуальних завдань на підсумковому етапі вивчення курсу «Інформаційні мережі», створюючи і відправляючи різні пакети даних, зберігати і коментувати свою роботу. Надається можливість вивчати і використовувати такі мережеві обладнання, як комутатори, маршрутизатори, робочі станції, визначати типи зв'язків між ними і з'єднувати їх.

Робоча станція (англ. workstation) - комплекс апаратних і програмних засобів, призначених для вирішення певного кола завдань.

Модулюючи окремий сегмент мережі, симулятор дозволяє студентам з’єднувати результати своєї роботи в межах однієї великої мережі з можливістю тестувати її по фізично існуючій мережі.

Packet Tracer може бути використаний не тільки як симулятор для віртуальних мереж, але і як мережевий додаток для симуляції віртуальної мережі через реальну мережу, у тому числі Інтернет. Користувачі на різних комп'ютерах, незалежно від їхнього місця розташування, можуть працювати над одним проектом, проводячи його налаштування або усуваючи проблеми. Ця функція багатокористувацького режиму широко застосовується для організації командної роботи, а також для проведення групових занять, ігор та командних змагань на кшталт «Цар гори».

На основі Packet Tracer користувач може будувати не тільки логічну, але й фізичну модель мережі, одержуючи навички проектування. Створену в навчальному середовищі схему мережі можна накласти на креслення реально існуючого будинку. З урахуванням фізичних обмежень у тих або інших приміщеннях можна спроектувати розміщення обладнань, довжину і тип кабелю, що прокладається, або радіус зони покриття бездротової мережі.

Крім того Packet Tracer може суттєво полегшити викладачу проведення модульного контролю, контрольних робіт та екзаменів.

Мо́дульний контро́ль - це різновид контрольних заходів, який проводиться з метою оцінки результатів навчання студентів на визначених його етапах, а також для встановлення зворотного зв'язку між викладачем, його якістю викладання і рівнем знань і умінь студентів.

Instructor-версія надає доступ до компонента Activity Wizard, який в режимі покрокового проходження дозволяє створювати інтерактивні pka-файли, відкриття яких в симуляторі виводить на екран завдань роботи, інструкцій до їх виконання, здійснюючи контроль над часом їх виконання та кількісним і якісним показником наприкінці заняття.



Зрозуміло, жоден симулятор не може повністю замінити досвід роботи в реальній мережі. Однак існуюче програмне забезпечення в цій сфері сприяє ефективному навчанню мережним технологіям, доступному в будь-який час і в будь-якім місці.
Список використаних джерел

1. Мережева академія CISCO [Електронний ресурс]. – Режим доступу: URL: http://www.cisco.com/web/learning/netacad/index.html.


Скачати 45.27 Kb.

  • Список використаних джерел