Nghiên cứu các tính năng mô phỏng và kiểm thử mạng máy tính của phần mềm cisco packet trace và ứng dụng trong đào tạo quản trị mạng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ======================= NGUYỄN QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH NĂNG MƠ PHỎNG VÀ KIỂM THỬ MẠNG MÁY TÍNH CỦA PHẦN MỀM CISCO PACKET TRACE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÀO TẠO QUẢN TRỊ MẠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học Chuyên sau: Sƣ phạm kỹ thuật Công nghệ thông tin Hà Nội 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ======================= NGUYỄN QUANG HƢNG NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH NĂNG MƠ PHỎNG VÀ KIỂM THỬ MẠNG MÁY TÍNH CỦA PHẦN MỀM CISCO PACKET TRACE VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐÀO TẠO QUẢN TRỊ MẠNG Chuyên sau: Sƣ phạm kỹ thuật Công nghệ thông tin LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM KỸ THUẬT Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Linh Giang Hà Nội 2014 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ SƠ ĐỒ 10 MỞ ĐẦU 11 Lý chọn đề tài 11 1.1 Do chủ trương Đảng nhà nước phát triển GD&ĐT 11 1.2 Căn vào yêu cầu chuyên ngành Quản trị mạng máy tính 11 1.3 Căn vào chương trình khung trình độ cao đẳng nghề Quản trị mạng máy tính 12 1.5 Căn vào sở vật chất, trang thiết bị nhà trường nơi tác giả công tác 13 Mục đích nghiên cứu 13 Đối tƣợng, khách thể phạm vi nghiên cứu 13 3.1 Đối tượng nghiên cứu 13 3.2 Khách thể nghiên cứu 14 3.3 Phạm vi nghiên cứu 14 Giả thuyết khoa học 14 Nhiệm vụ nghiên cứu 14 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 Cấu trúc luận văn 15 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC 16 1.1 Lƣợc sử vấn đề nghiên cứu 16 1.2 Phƣơng tiện dạy học 17 1.2.1 Khái niệm phương tiện dạy học 17 1.2.2 Vai trò phương tiện dạy học 18 1.2.3 Phân loại phương tiện dạy học 19 1.2.4 Yêu cầu phương tiện dạy học 20 1.3 Lý thuyết mô 21 1.3.1 Định nghĩa mô 21 1.3.2 Những đặc trưng mô 22 1.4 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 23 1.4.1 Cơ sở triết học nhận thức trực quan 23 1.4.2 Cơ sở sinh lý học thần kinh 25 1.4.3 Cơ sở tâm lý học lý luận dạy học việc thiết kế vận dụng mô hình vào dạy học 25 1.5 Vài nét thực trạng dạy học ngành Quản trị mạng trƣờng cao đẳng nghề Việt – Đức Vĩnh Phúc 29 1.5.1 Thực trạng việc trang bị phương tiện dạy học ngành Quản trị mạng trường cao đẳng nghề Việt Đức – Vĩnh Phúc 29 1.5.2 Thực trạng dạy học ngành Quản trị mạng trường cao đẳng nghề Việt Đức – Vĩnh Phúc 30 Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH NĂNG MƠ PHỎNG VÀ KIỂM THỬ MẠNG MÁY TÍNH CỦA PHẦN MỀM CISCO PACKET TRACER 33 2.1 Giới thiệu chƣơng trình 33 2.2.Làm quen với chƣơng trình 37 2.3 Những không gian làm việc 38 2.3.1 Logical workspace- không gian làm việc mức logic 38 2.3.2 Physical workspace – Không gian làm việc mức vật lý 42 2.4 Các chế độ xử lý 46 2.4.1 Real-time 46 2.4.2 Simulation mode 49 2.5 Activity Wizard 54 2.6 Các bƣớc thực kết nối Wireless 61 Chƣơng 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CISCO PACKET TRACER TRONG ĐÀO TẠO QUẢN TRỊ MẠNG 63 3.1 Đề xuất tập áp dụng 63 3.2 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể với tập cụ thể 66 3.3 Thực nghiệm sƣ phạm 71 3.3.1 Mục đích thực nghiệm 71 3.3.2 Nội dung thực nghiệm 71 3.3.3 Phương pháp thực nghiệm 71 3.3.4 Kết thực nghiệm 72 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 81 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Linh Giang Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Nguyễn Quang Hưng LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Linh Giang, người trực tiếp hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Với lời dẫn, tài liệu, tận tình hướng dẫn lời động viên thầy giúp tơi vượt qua nhiều khó khăn q trình thực luận văn Tơi xin cảm ơn q thầy, giảng dạy chương trình cao học “Sư phạm kỹ thuật – Công nghệ thông tin” truyền dạy kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp tơi nhiều thực nghiên cứu Xin cảm ơn quý thầy, cô công tác thư viện Tạ Quang Bửu – Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình tìm tài liệu Xin gửi lời cảm ơn anh chị lớp Sư phạm kỹ thuật Công nghệ Thông tin – 2011A Vĩnh Phúc giúp đỡ nhiều q trình học tập Cuối cùng, tơi xin cảm ơn thầy, cô giáo khoa Công nghệ Thông tin trường CĐN Việt – Đức Vĩnh Phúc hỗ trợ q trình tơi thực nghiệm sư phạm khoa Tôi xin chân thành cảm ơn Học viên Nguyễn Quang Hưng DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MH MĐ GV CNTT CĐN Môn học Mô đun Giáo viên Công nghệ Thông tin Cao đẳng nghề DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên Trang Bảng 1.1: Bảng thống kê số lượng máy tính 29 Bảng 3.1: Kết kiểm tra lần với đề bí mật 71 Bảng 3.2: Kết kiểm tra lần với đề mở 73 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ SƠ ĐỒ STT Tên Trang Biểu đồ 3.1: Kết kiểm tra lần với đề bí mật 72 Biểu đồ 3.2: Kết kiểm tra lần với đề mở 74 10 - Trên PC 0, 1, thực đặt địa IP hình + Trên PC0 + Trên PC1 + Trên PC2 89 PHỤ LỤC Bai Cấu hình DHCP Mơ tả u cầu - Cấu hình DHCP Server Router - Trên PC thực yêu cầu IP từ DHCP Server - Thực kiểm tra câu lệnh Ping Các bƣớc thực - Trên Router thực đổi tên thành DHCP Server gán địa IP cho cổng fastEthernet 0/0 Router>enale Router#configure terminal Router(config)#hostname DHCP Server DHCP Server (config)#interface fastEthernet 0/0 DHCP Server (config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 90 DHCP Server (config-if)#no sh DHCP Server (config-if)#ex - Cấu hình dịch vụ DHCP Server DHCP Server (config)#ip dhcp pool caohoc DHCP Server (dhcp-config)#network 192.168.1.1 255.255.255.0 DHCP Server (dhcp-config)#default-router 192.168.1.1 DHCP Server (dhcp-config)#dns-server 192.168.1.1 DHCP Server (dhcp-config)#ex DHCP Server (config)# 91 PHỤ LỤC Bài Cấu hình RIP Mơ tả u cầu: - Cấu hình router, Router B hoạt động DCE để cung cấp xung Clock cho Router A, C - Cấu hình IP PC0 PC1 - Router A, B, C sử dụng RIP để quảng bá thông tin định tuyến - Các Router cấu hình RIP để quảng bá tới tất mạng nối trực tiếp - Các Router cấu hình RIP để quảng bá tới tất mạng nối trực tiếp - Kiểm tra lệnh PING từ PC0 tới PC1 Các bƣớc thực Chúng ta click đúp vào Route A, B, C cửa sổ sau chọn Tab CLI hình sau - Tại Router A đặt hostname, đặt địa IP cho Interface Router> enable Router#configure terminal 92 Router(config)#hostname RouterA RouterA(config)#interface fastEthernet 0/0 RouterA(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#no shutdown RouterA(config-if)#exit RouterA(config)#interface serial 0/0 RouterA(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#no shutdown - Đối với Router B đặt hostname, đặt địa IP cho Interface, đặt xung clock Router>enable Router#configure terminal Router(config)#hostname RouterB RouterB(config)#interface serial 0/0 RouterB(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 RouterB(config-if)#no shutdown RouterB(config-if)#clock rate 64000 RouterB(config-if)#exit RouterB(config)#interface serial 0/1 RouterB(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 RouterB(config-if)#no shutdown RouterB(config-if)#clock rate 64000 - Đối với Router C đặt hostname, đặt địa IP cho Interface Router> enable Router#configure terminal Router(config)#hostname RouterC RouterC(config)#interface fastEthernet 0/0 93 RouterC(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 RouterC(config-if)#no shutdown RouterC(config-if)#exit RouterC(config)#interface serial 0/0 RouterC(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 RouterC(config-if)#no shutdown RouterC(config-if)#exit Thực click đúp vào PC, 0, 1, 2, xuất cửa sổ chọn Tab Desktop/IP Configuration thực điền địa IP cho PC Cấu hình định tuyến RIP Router - Trên Router A RouterA(config)#router rip RouterA(config-router)#network 192.168.1.0 RouterA(config-router)#network 192.168.3.0 - Trên Router B RouterB(config)#router rip RouterB(config-router)#network 192.168.1.0 RouterB(config-router)#network 192.168.2.0 - Trên Router C RouterC(config)#router rip 94 RouterC(config-router)#network 192.168.2.0 RouterC(config-router)#network 192.168.4.0 - Lần lượt thực click đúp vào PC, 0, 1, 2, xuất cửa sổ chọn Tab Desktop/IP Configuration thực điền địa IP cho PC PHU LỤC Bài Cấu hình EIGRP Mơ tả u cầu - Cấu hình cổng fastEthernet 0/0 Router0 Router2 - Cấu hình cổng serial router - Cấu hình IP PC0 PC1 - Cấu hình định tuyến EIGRP router - Kiểm tra lệnh PING từ PC0 tới PC1 Các bƣớc thực Trên Router0 thực cấu hình địa IP cho fastEthernet 0/0, Serial0/0/0 EIGRP Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 95 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 Router(config-if)#ex Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#ex Router(config)#router eigrp 100 Router(config-router)#network 192.168.1.0 Router(config-router)#network 192.168.2.0 Router(config-router)#ex Router(config)# Trên Router1 thực cấu hình địa IP cho Serial0/0/0, Serial0/0/1 EIGRP Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 Router(config-if)#ex Router(config)#interface serial 0/0/1 96 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#ex Router(config)#router eigrp 100 Router(config-router)#network 192.168.2.0 Router(config-router)#network 192.168.3.0 Router(config-router)#ex Router(config)# Trên Router2 thực cấu hình địa IP cho fastEthernet 0/0, Serial0/0/0 EIGRP Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdow Router(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0 Router(config-if)#exit Router(config)#router eigrp 100 97 Router(config-router)#network 192.168.3.0 Router(config-router)#network 192.168.4.0 Router(config-router)#ex Cấu hình IP PC Kiểm tra mạng lệnh PING từ PC0 tới PC1 98 99 PHỤ LỤC Bài Cấu hình OSPF Mơ tả yêu cầu - Cấu hình cổng fastEthernet 0/0 Router0 Router2 - Cấu hình cổng serial router - Cấu hình IP PC0 PC1 - Cấu hình định tuyến OSPF router - Kiểm tra lệnh PING từ PC0 tới PC1 Các bƣớc thực Trên Router0 thực cấu hình địa IP cho fastEthernet 0/0, Serial0/0/0 OSPF Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 100 Router(config-if)#ex Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000 Router(config-if)#ex Router(config)#router ospf 100 Router(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#ex Router(config)# Trên Router1 thực cấu hình địa IP cho Serial0/0/0, Serial0/0/1 OSPF Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 Router(config-if)#ex Router(config)#interface serial 0/0/1 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 Router(config-if)#clock rate 64000 101 Router(config-if)#ex Router(config)#router ospf 100 Router(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#ex Router(config)# Trên Router2 thực cấu hình địa IP cho fastEthernet 0/0, Serial0/0/0 OSPF Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface fastEthernet 0/0 Router(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface serial 0/0/0 Router(config-if)#no shutdow Router(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0 Router(config-if)#exit Router(config)#router ospf 100 Router(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#network 192.168.4.0 0.0.0.255 area Router(config-router)#ex 102 Cấu hình IP PC Kiểm tra mạng lệnh PING từ PC0 tới PC1 103 ... vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 13 Nghiên cứu tính mơ kiểm thử mạng máy tính phần mềm Cisco Packet Tracer 3.2 Khách thể nghiên cứu Quá trình ứng dụng phần mềm Cisco Packet Tracer đào tạo. .. mạng máy tính Xuất phát từ phân tích lý luận thực tiễn trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu: ? ?Nghiên cứu tính mơ kiểm thử mạng máy tính phần mềm Cisco Packet Trace ứng dụng đào tạo quản trị mạng? ??... đào tạo quản trị mạng? ?? Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tính mơ kiểm thử mạng máy tính phần mềm Cisco Packet Tracer ứng dụng vào thực tế đào tạo quản trị mạng máy tính nhằm nâng cao trình độ kĩ