Hiện nay CNTT phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là sự phát triển của công nghệ phần mềm. Việc khai thác và ứng dụng những phần mềm đó đã đem lại những hiệu quả to lớn và thiết thực trong việc nâng cao chất lƣợng ĐT.
3.3.1. Ƣu điểm của PMMP
Ứng dụng PMMP trong dạy học thu đƣợc một số ƣu điểm sau : Tăng cƣờng khả năng quan sát của sinh viên.
Quan sát tình huống: Các đối tƣợng trong một tình huống sẽ đƣợc xem xét ở nhiều góc độ khác nhau, ở nhiều vị trí tƣơng đối khác nhau. Những tác động của các giả thiết trong tình huống sẽ đƣợc quan sát đầy đủ hơn.
Quan sát mối liên hệ: SV sẽ quan sát mối liên hệ, ràng buộc giữa các đối tƣợng dễ dàng hơn, từ đó SV có thể đƣa ra những dự đoán, giả thuyết để kiểm chứng.
Quan sát khám phá: Với thế mạnh của phần mềm động, có thể định lƣợng các yếu tố để có những kết luận. Từ các định lƣợng đó và với tính chất “động” của giá trị, SV có thể phát hiện những bất biến, các quy luật hoặc các đối tƣợng đƣợc quan sát.
Làm những thực nghiệm nhanh, chính xác, ít tốn kém.
Thực nghiệm nhanh chóng: SV có thể tiến hành thực nghiệm những ý tƣởng của mình thông qua những công cụ dựng sẵn của phần mềm động. Những thực nghiệm này rất nhanh chóng và với số lƣợng đủ lớn.
Điều kiện thực nghiệm ổn định: Với những thực nghiệm mang tính vật lý, các điều kiện về các đối tƣợng phải đƣợc bảo đảm trong suốt quá trình thực nghiệm. Đối với thực
29
nghiệm trên phần mềm động, điều đó là hiển nhiên có đƣợc.
Thực nghiệm có độ chính xác cao: Những thực nghiệm mà SV tiến hành có độ chính xác rất cao do dựa trên những công cụ đã đƣợc kiểm nghiệm và tính chính xác của các phép tính trên máy tính.
Thực nghiệm ít tốn kém: Với phần mềm động, những chi phí tốn kém cho thực nghiệm sẽ đƣợc giảm thiểu nhƣng vẫn bảo đảm tính khách quan, chính xác.
Làm việc trên một số lƣợng lớn các kết quả.
Khả năng xử lý một số lượng lớn dữ liệu: Với một tập hợp lớn các dữ liệu thu thập đƣợc, SV có thể nhanh chóng có ngay các kết quả cần thiết của mình dƣới sự hỗ trợ của phần mềm động.
Trích xuất các kết quả dưới những dạng khác nhau: Dựa trên những số liệu thu đƣợc, SV có thể có đƣợc những kết quả đƣợc thể hiện ở những dạng khác nhau, chứa đựng nhiều thông tin cần thiết theo thế mạnh của những dạng đó.
Những thay đổi tương ứng: Với dữ liệu đầu vào thay đổi, những kết quả đã có cũng tƣơng ứng thay đổi theo, giúp cho SV có ngay những kết luận cho mình.
3.3.2. Lựa chọn PMMP trong dạy học thực hành môn QTTBM
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin (CNTT), cụ thể là chuyên ngành Quản trị mạng nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của ngƣời học chính là thực hành. Có thực hành, ngƣời học mới tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc kiến thức lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành cũng đƣợc đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang thiết bị nhƣ hiện nay, ngƣời học, đặc biệt là sinh viên, ít có điều kiện thực hành thực tế, đặc biệt đối với các thiết bị đắc tiền nhƣ Switch, Router chuyên dụng. Đồng thời, việc thiết kế và chạy thử nghiệm các hệ thống mạng lớn cũng không khả thi. Chính vì vậy, ngƣời học rất cần những công cụ hỗ trợ học tập, từ đơn giản đến chuyên sâu. Sau đây tác giả xin giới thiệu những phần mềm giả lập thiết bị và mạng máy tính mà tác giả biết đó là: Phần mềm Packet Tracer, GNS3, Network Simulator(NS2) , Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator...
30
a) Phần mềm Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator
Hình 3.1.Phần mềm Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator
Chƣơng trình mô phỏng mạng Boson NetSim là một ứng dụng giả lập phần cứng và phần mềm mạng của hệ thống Cisco và đƣợc thiết kế để hỗ trợ ngƣời dùng trong việc học cấu trúc lệnh Cisco IOS.Boson NetSim cung cấp mô phỏng các giáo trình CCIE, CCNA và CCNP. Mỗi mô phỏng hỗ trợ các công nghệ và kỹ năng cần thiết cho đào tạo tƣơng ứng.
* Ƣu điểm:
Boson NetSim sử dụng sở hữu độc quyền của Network Simulator, Router Simulator và công nghệ phần mềm EROUTER , cùng với công cụ Công nghệ gói tin ảo Boson, để tạo ra các gói dữ liệu riêng lẻ. Các gói tin đƣợc định tuyến và chuyển mạch thông qua mạng mô phỏng, cho phép NetSim xây dựng một bảng định tuyến ảo thích hợp và mô phỏng mạng thực sự.
* Nhƣợc điểm:
Do đây là phần mềm thƣơng mại nên khi thực hành với bản Demo sẽ bị giới hạn một số chức năng nhƣ chỉ hỗ trợ 42 routers và 6 switches, thực thi 200 kết nối cùng lúc…
31
b) Phần mềm GNS3
Hình 3.2.Phần mềm GNS3
GNS3 là một trình giả lập mạng có giao diện đồ hoạ cho phép dễ dàng thiết kế các mô hình mạng và sau đó chạy giả lập trên chúng. Tại thời điểm hiện tại GNS3 hỗ trợ các IOS của Router, ATM/Frame Relay/Ethernet, Switch và Hub... GNS 3 liên kết chặt chẽ với Dynamips và Dynagen. Dynamips là một chƣơng trình giả lập Cisco Router đƣợc viết bởi Christophe Fillot.Chƣơng trình này có thể giả lập các Router 1700, 2600, 3600, 3700, và 7200, và chạy các IOS chuẩn. Dynagen tạo cấu hình mạng cho Dynamips.
*Ƣu điểm:
- Chƣơng trình này hữu dụng trong hoạt động đào tạo, với IOS của các Router thật. Nó sẽ cho phép mọi ngƣời dùng trở nên quen thuộc với các thiết bị Cisco.
- GNS3 có thể kết nối với phần mềm tạo máy ảo Virtual PC. *Nhƣợc điểm:
- Cấu hình với Dynamips khá khó khăn cho ngƣời dùng cơ bản. - GNS3 mỗi Router trƣớc khi xét phải load cấu hình.
32
- Yêu cầu máy tính phải có cấu hình rất cao vì chạy IOS trên Router thật. - GNS3 hỗ trợ rất ít cho hệ thống chuyển mạch.
* Nguồn tại : http://www.gns3.net/download
c) Phần mềm Network Simulator(NS2)
Hình 3.3.Network Simulator(NS2)
NS2 là một phần mềm có tầm hoạt động sâu. Công cụ này sẽ giúp giả lập các hệ thống mạng và kiểm soát các thông số ở bên trong.
*Ƣu điểm:
- Cấu hình thông lƣợng từ nút A đến nút B trong mạng ( Mbps ). - Dùng giao thức để truyền là hiệu quả hơn cả.
- Có thể để số gói tin rơi đạt cực tiểu. *Nhƣợc điểm:
- NS2 sẽ gây trở ngại ít nhiều cho ngƣời mới bắt đầu. - Chạy ổn định trên Linux.
33
d) Phần mềm Packet Tracer
Hình 3.4.Phần mềm Packet Tracer
Packet Tracer là một phần mềm giả lập mạng dùng trong học tập sử dụng các thiết bị mạng (Router/Switch) của Cisco. Nó đƣợc hãng Cisco cung cấp miễn phí cho các trƣờng lớp, sinh viên đang giảng dạy, theo học chƣơng trình mạng của Cisco. Sản phẩm cung cấp một công cụ để nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của mạng và các kỹ năng làm việc với hệ thống Cisco. Ngoài ra, trong phần Help của Packet Tracer cũng đƣợc hãng Cisco trình bày rất chi tiết. Đặc biệt, với mục Help/Tutorials, các đoạn video hƣớng dẫn một cách trực quan theo các tình huống cụ thể. Qua đó, có thể nhanh chóng hiểu và khai thác tối đa khả năng của Packet Tracer để phục vụ một cách hiệu quả cho nhu cầu học tập.
* Ƣu điểm:
- Với công cụ giả lập này, ngƣời học sở hữu một tập hợp khá lớn các thiết bị thực hành mạng nhƣ: Routers, Switches, Wireless Devices, End Devices (PC, Laptop, IP Phone…).
34 - Hỗ trợ các giao diện kết nối (các loại cáp).
- Hỗ trợ đầy đủ các hệ điều hành Windows và các hệ điều hành mã nguồn mở. - Giao diện đơn giản cho ngƣời dùng mới bắt đầu sử dụng.
- Yêu cầu máy cấu hình thấp nên đáp ứng đƣợc nhu cầu thực tế tại trƣờng.
- Biểu diễn đƣợc đƣờng đi các gói tin khi đi qua các thiết mạng trên hệ thống mạng lớn và phức tạp.
- Packet Tracer đƣợc sử dụng trong các cuộc thi tay nghề thành phố Hà Nội và quốc gia.
* Nhƣợc điểm:
- Không kết nối với máy ảo. - Dòng lệnh cấu hình hạn chế.
* Nguồn tại: http://www.packettracer.info/packet-tracer-5-3-2-download.html.
* Bảng đánh giá tổng hợp các phần mềm mô phỏng Tiêu chí so sánh Packet Tracer GNS3 NS2 (Network Simulator(NS2) Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator Độc quyền của nhà
cung cấp Cisco IOS.
CiscoIOS và
JuniperOS. Open Source.
Open Source. Cấp độ mô phỏng Chạy mô phỏng Chạy IOS thật Chạy IOS thật Chạy IOS thật Hỗ trợ dòng lệnh Hạn chế. Đầy đủ. Hạn chế. Đầy đủ.
Kết nối ảo Có. Có. Có. Có.
Kết nối vật lý (thật ) Không. Có. Không. Không. Thiết bị mô phỏng
(Thay đổi các modul trên thiết bị)
Có. Không. Không. Không.
Mô phỏng kiểu kết
nối (Cáp kết nối) Có Không Không Không
Hỗ trợ thiết bị
(Router, Switch…) Đầy đủ. Hạn chế. Hạn chế. Hạn chế.
35 Tính năng sƣ phạm (Mô phỏng gửi / nhận gói tin) Có. Không. Có. Có. Khả năng mở rộng mô phỏng Có. Hạn chế (Máy chủ cấu hình cao). Hạn chế. Hạn chế. Hỗ trợ IOS Windows, Linux Windows, MacOS Linux ổn định, Windows Linux, Windows Sử dụng công cụ
(Router,Switch ...) Đơn giản Phức tạp Phức tạp Đơn giản
Bảng 3.1.Tổng hợp các phần mềm mô phỏng.
Từ những đặc điểm của một số phần mềm tác giả đã giới thiệu ở trên, với mục đích thiết kế, xây dựng, mô phỏng, cấu hình hệ thống mạng, có thể tƣơng tác đƣợc, giúp cho quá trình lĩnh hội kiến thức của SV đƣợc thuận lợi, nhanh chóng, tác giả đã lựa chọn và sử dụng phần mềm Packet Tracer để mô phỏng trong dạy học môn Quản trị thiết bị mạng của nghề Quản trị mạng tại Trƣờng.
3.4. Sử dụng phần mềm Packet Tracer trong dạy học môn QTTBM 3.4.1. Giới thiệu tổng quan Packet tracer