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 lượng ĐT.
3.3.1. Ưu điểm của PMMP
Ứng dụng PMMP trong dạy học thu được một số ưu điểm sau :
Tăng cường khả năng quan sát của sinh viên.
Quan sát tình huống: Các đối tượng trong một tình huống sẽ được xem xét ở nhiều góc độ khác nhau, ở nhiều vị trí tương đối khác nhau. Những tác động của các giả thiết trong tình huống sẽ được quan sát đầy đủ hơn.
Quan sát mối liên hệ: SV sẽ quan sát mối liên hệ, ràng buộc giữa các đối tượng dễ dàng hơn, từ đó SV có thể đưa ra những dự đoán, giả thuyết để kiểm chứng.
Quan sát khám phá: Với thế mạnh của phần mềm động, có thể định lượng các yếu tố để có những kết luận. Từ các định lượng đó và với tính chất “động” của giá trị, SV có thể phát hiện những bất biến, các quy luật hoặc các đối tượng được quan sát.
34
Thực nghiệm nhanh chóng: SV có thể tiến hành thực nghiệm những ý tưởng của mình thông qua những công cụ dựng sẵn của phần mềm động. Những thực nghiệm này rất nhanh chóng và với số lượng đủ lớn.
Điều kiện thực nghiệm ổn định: Với những thực nghiệm mang tính vật lý, các điều kiện về các đối tượng phải được bảo đảm trong suốt quá trình thực nghiệm. Đối với thực nghiệm trên phần mềm động, điều đó là hiển nhiên có được.
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 được 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 được giảm thiểu nhưng vẫn bảo đảm tính khách quan, chính xác.
Làm việc trên một số lượng lớn các kết quả.
Khả năng xử lý một số lượng lớn dữ liệu: Với một tập hợp lớn các dữ liệu thu thập được, SV có thể nhanh chóng có ngay các kết quả cần thiết của mình dưới sự hỗ trợ của phần mềm động.
Trích xuất các kết quả dưới những dạng khác nhau: Dựa trên những số liệu thu được, SV có thể có được những kết quả được 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 tương 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 Mạng máy tính
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, cụ thể là nghề Quản trị mạng nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học chính là thực hành. Có thực hành, người học mới tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc kiến thức lý thuyết. Với nghề Mạng máy tính, nhu cầu thực hành cũng được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang thiết bị như hiện nay, người học, đặc biệt là sinh viên, ít có điều kiện thực hành thực tế, đặc biệt đối với các thiết bị đắc tiền như 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, người học rất cần những công cụ hỗ trợ học tập,
35
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 Cisco Packet Tracer, GNS3, Network Simulator(NS2) , Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator...
a) Phần mềm Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator
Hình 3. 1 Phần mềm Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator
Chương trình mô phỏng mạng Boson NetSim là một ứng dụng giả lập phần cứng và phần mềm mạng của hệ thống Cisco và được thiết kế để hỗ trợ người 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 tương ứng.
* Ưu 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 được 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.
36
* Nhược điểm:
Do đây là phần mềm thương mại nên khi thực hành với bản Demo sẽ bị giới hạn một số chức năng như chỉ hỗ trợ 42 routers và 6 switches, thực thi 200 kết nối cùng lúc…
*Nguồn tại: http://www.boson.com/download.
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 chương trình giả lập Cisco Router được viết bởi Christophe Fillot.Chương 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.
37
*Ưu điểm:
- Chương trình này hữu dụng trong hoạt động đào tạo, với IOS của các Router thật. Nó sẽ cho phép mọi người dùng trở nên quen thuộc với các thiết bị Cisco.
- GNS3 có thể kết nối với phần mềm tạo máy ảo Virtual PC. *Nhược điểm:
- Cấu hình với Dynamips khá khó khăn cho người dùng cơ bản. - GNS3 mỗi Router trước khi xét phải load cấu hình.
- 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)
38
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.
*Ưu điểm:
- Cấu hình thông lượng 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. *Nhược điểm:
- NS2 sẽ gây trở ngại ít nhiều cho người mới bắt đầu. - Chạy ổn định trên Linux.
d) Phần mềm Cisco Packet Tracer
Giao diện của phần mềm Cisco Packet Tracer
Hình 3. 4 Phần mềm Cisco Packet Tracer
Cisco Packet Tracer là một phần mềm giả lập mạng dùng trong học tập sử dụng các thiết bị mạng (Router/Switch) của Cisco. Nó được hãng Cisco cung cấp
39
miễn phí cho các trường lớp, sinh viên đang giảng dạy, theo học chương 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 Cisco Packet Tracer cũng được hãng Cisco trình bày rất chi tiết. Đặc biệt, với mục Help/Tutorials, các đoạn video hướng 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 Cisco Packet Tracer để phục vụ một cách hiệu quả cho nhu cầu học tập.
* Ưu điểm:
- Với công cụ giả lập này, người học sở hữu một tập hợp khá lớn các thiết bị thực hành mạng như: Routers, Switches, Wireless Devices, End Devices (PC, Laptop, IP Phone…).
- 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 người dùng mới bắt đầu sử dụng.
- Yêu cầu máy cấu hình thấp nên đáp ứng được nhu cầu thực tế tại trường. - Biểu diễn được đường đi các gói tin khi đi qua các thiết mạng trên hệ thống mạng lớn và phức tạp.
- Cisco Packet Tracer được sử dụng trong các cuộc thi tay nghề thành phố Hà Nội và quốc gia.
* Nhược điểm:
- Không kết nối với máy ảo. - Dòng lệnh cấu hình hạn chế.
* Nguồn tại: http://ccna-v5.net/cisco-packet-tracer
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 tương tác được, giúp cho quá trình lĩnh hội kiến thức của SV được thuận lợi, nhanh chóng, tác giả đã lựa chọn và sử dụng phần mềm Cisco Packet Tracer để mô phỏng trong dạy học môn Mạng máy tính của nghề Quản trị mạng tại Trường.
40 * Bảng đánh giá tổng hợp các phần mềm mô phỏng Bảng 3. 1. Tổng hợp các phần mềm mô phỏng. Tiêu chí so sánh Cisco Packet Tracer GNS3 NS2 (Network Simulator2) Boson NetSim Network Simulator & Router Simulator
Nhà cung cấp Cisco IOS. CiscoIOS và
JuniperOS. Open Source. Open Source. Cấp độ mô phỏng mô phỏng 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.
Tiêu thụ tài nguyên Ít. Nhiều. Ít. Ít.
Tính năng sư phạm (Mô phỏng gửi / nhận gói tin) Có. Không. Có. Có. Khả năng mở rộng mô phỏng Có. Hạn chế. Hạn chế. Hạn chế. Hỗ trợ IOS Windows, Linux Windows, MacOS Linux ổn định, Windows Linux, Windows Sử dụng công cụ
41