網絡課程的優缺點

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網絡課程的優缺點范文第1篇

關鍵詞: 傳統教學 網絡教學 優缺點

1.引言

近年來,隨著因特網的蓬勃發展,人們的學習習慣從傳統的教學方式轉變為多元化的網絡互動學習,學習的環境也漸漸地由真實的世界轉換到網絡化的虛擬世界。網絡教學的網站興起,使學生不但可以突破傳統學習區域的限制,實現師生間的同步學習,而且可以依自己的學習進度調整學習的課程內容。傳統的教學模式需要教學者與學習者都在相同的時間及地點進行,因為面對面的溝通與互動仍是傳統教學模式最具優勢之處[1,2,3]。然而,由于網絡無遠弗屆的特性,不同時空的學習者能透過網絡共同參與學習活動,學習的環境也由真實環境擴展到網絡化的虛擬學習世界,透過網絡進行教學的型態已逐漸侵蝕傳統教學的領域[4,5,6],因此,以因特網為基礎的教學能否取代傳統教學是一項值得探討的課題。

2.傳統教學

傳統教學(Conventional Education)一般是指在校園中或教室進行的教學活動,通常教學者與學習者同時處于同一空間,在教室中學習者由于受環境的影響必須遵守某些行為規則和某些溝通型態。大部分的教學者仍然擔任敘述者或訊息的傳播者角色,學習者通常是被動地接受訊息。在傳統的教學型態中,教學者使用單一的教學方法把知識與經驗單方向傳授給學習者,如圖1所示。

此種教學方式有以下幾弊端:

(1)學習者缺乏多元思考的動機。

(2)學習者與教學者或學習者與學習者之間無法產生良好互動關系。

(3)教學方法單調缺乏多樣性。

(4)教材局限于理論且常與現實脫節。

(5)學習者于學習過程必須充分依賴教學者。

在傳統的教學環境中,教學內容、教學方式與進度安排等往往根據多數學生的狀況和程度,以及教師本身的經驗與習慣而設計,此種教學環境無法兼顧學生的個別差異性,導致教學成效有限。

3.網絡教學

網絡教學是一種有系統的教學活動,學習者與教師可以在同步或異步的情況下進行教學,教師事先將教材資源設計好并放置于網絡平臺上,以多媒體的方式呈現相關的文字、聲音、圖片、影像及動畫等教材內容,學習者依照自己的學習進度,選擇適合自己的學習內容,并且利用科技媒體與教師連結溝通,進行學習的活動。在網絡教學的形態中,學習者的學習來源已不限于僅從教學者的知識與經驗來取得,學習方式將更多元化,如圖2所示。

隨著科技媒體的普及化和不斷地發明、進步,網絡教學方式也隨之不斷地進步。網絡教學演進發展史與傳播科學的發展和應用有相當密切的關系,其在歷史上的演進如圖3所示。

根據教學者與學習者間的時空距離與互動方式,網絡教學可分為同步交互式遠距教學、異步遠距教學兩種。所謂同步交互式遠距教學即利用視訊會議的技術,教師與學生在同一時間上課:教師在主播教室上課,學生則可以在主播教室或各地的遠距教室聽課,課程中通過網絡將不同地方的學生和教師連系起來,彼此可以互相討論及參與各項教學活動,具有跨越空間的特性,但受時間的限制,學生與教師必須在同一時間上網進行教學活動。而異步遠距教學方式則通過網站進行教學活動,學生與教師不受時空距離的限制,教師藉由網站來進行教學活動。例如課程內容的更新、作業的給予等,學生則上網讀取課程及相關的公告,并通過網站所提供的溝通機制來取得教學互動的效果,如表1所示。

4.傳統教學與網絡教學的比較

相較于傳統的教育訓練,網路教學可提供許多傳統教學所不能提供的優點[7],包括降低學習成本、強化業務反應能力、依需求制作一致性的教材內容或量身訂制個人化的內容、實時更新教材內容、隨時學習與可建構社群知識等,如表2所示。

5.試驗結果及分析

通過研究傳統教學與網絡教學在實際教學中的效果,我們可以總結兩種教學方法的優缺點。本研究對象為無錫職業技術學院的三個專業,每個專業各有兩個班,其中一個班采用傳統教學法,另一個班采用網絡教學法。六個班分別采用兩種教學方法的人數和期末考試平均成績如表3所示。

從表3可以看出:對電子商務專業采用網絡教學方法較傳統教學方法優勢明顯;對于信息工程專業,采用兩種教學方法對學生成績影響區別不大;而對于機械工程專業,傳統教學方法反而略優于網絡教學方法。對于這種情況,我們對教師及學生進行了詢問調查,并總結出網絡教學存在著以下缺點:

(1)對于學生:學習時間不夠;難以按時繳交作業;網絡學習經驗不足;難以參與或回答討論;網絡上傳速度慢;無法理解課程內容;上網費用高;覺得很孤獨;不適應網絡學習環境;計算機操作技能不足。

(2)對于教師:①缺乏網絡知識與技術。以網絡教學而言,教師需利用網絡的特性設計不同的教學策略,其課程內容需經過設計與發展。然而網絡教學是一個全新的教學環境,大部分教師不熟悉網絡教學平臺所提供的功能,并且個人信息能力有限。②課程設計與發展能力不足。教師不僅遇到了網絡知識與技術的問題,還有許多研究指出教師進行網絡教學時最大的障礙在于課程的發展。諸如:發展網絡教學之前,教師不了解如何利用網絡特性進行教學設計、網頁編寫問題、評量作業方式,沒有合適的教學計劃等問題,陷入網絡教學教材設計能力不足的困境。③缺乏工作訓練。進行網絡課程發展時,不能預期教師原本就會設計及教授網絡課程,因此,提供教師教育訓練、幫助教師實施及支持所需是必要的。

6.結語

傳統教學與網絡教學方式兩者各自存在不同的優缺點,在目前的情況下,網絡教學還不能完全取代傳統教學,兩種教學方式應該交替運用,取長補短。

參考文獻:

[1]巫靜宜.比較網路教學與傳統教學對學習效果之研究――以Word2000之教學為例.臺灣淡江大學資訊管理研究所碩士論文,1999.

[2]蔡振昆.傳統教學與網路教學之比較研究――從教學媒體、班級經營及教學評量來探討.國立中山大學資訊管理學系研究所碩士論文,2001.

[3]葉道明.網絡教學技術應用分析.屏東科技大學碩士論文,2000.

[4]Davis,D.L.and Davis,D.F.,The effect of training techniques and personal characteristics on training end-users of information systems, Journal of Management Information System, Vol. 7, No.2,1990:93-110.

[5]Webster,J.,Heian,J.B.& Michelman,J.E.,Computer Training and Computer Anxiety in the Educational Process:An Experimental Analysis,Proceedings of the Eleventh International Conference on Information System, 1990:171-182.

網絡課程的優缺點范文第2篇

關鍵詞：智能優化算法；啟發式教學；Matlab語言

中圖分類號：G642　文獻標識碼：B

1　引言

從教材和教學大綱出發，“智能優化算法及其應用”這門課程主要針對模擬退火算法、遺傳算法、禁忌搜索、神經網絡優化算法、混合算法等幾個方面進行了講解。由于該課程涉及的知識面很廣，內容比較抽象，所以學生往往難以理解，特別對各種優化算法的實際應用不能靈活掌握。這直接導致了學生學習興趣的減弱和對課程學習的厭倦情緒。為了克服上述問題，更好地實現教學目標，本文作者從教學方法、教學內容等方面出發對智能優化算法及其應用課程的教學進行了探索，改善了課堂教學和課外實踐的效果。

2　啟發式教學

所謂啟發式教學法，就是以學生的經驗為基礎，由教師提出問題，使他們思考去解決、分析、批評、判斷和歸納，因而可以觸類旁通、舉一反三，使經驗逐漸擴張，思路更為靈活。通過啟發式教學法，可以培養學生學習的內在動機，引導學生思考和逐步掌握各個知識點，使他們真正對所學的課程感興趣。為了更好地運用啟發式教學，教師應該首先向同學們闡述該課程的發展歷史和未來的發展前景，介紹該課程的理論和實踐背景，讓學生對課程的整體情況有所了解，并產生好奇心。

在啟發式教學過程中，教師可根據教學重點和難點，首先采取提問的方式引發學生進行思考，使他們的思維高度集中。在學生思考過程中，可根據他們的思考結果給與適當的提示與鼓勵，使他們的思考更加深入。接著可采用問答討論的方式，對學生的答案加以分析，使得學生的思維達到升華。最后，將學生討論的結果與課本的結果進行對比，找出異同點。通過上述啟發式的教學過程，學生可以更加深刻理解課程中的難點和重點。

如模擬退火算法是一種隨機優化方法，學生在學習課程之前已對經典的基于梯度的優化方法有一定了解。在介紹模擬退火算法之前，可先向學生提問：經典的優化方法的核心思想是什么。接著可再提出問題：如果在經典的優化方法中加入隨機因素會出現什么結果。教師可根據學生的回答給予適當的提示，最后再給出模擬退火算法的主要步驟和主體思想。

此外，在介紹混合算法的時候，也可以采用啟發式的教學法，如可提問學生如果把模擬退火算法和神經網絡混合起來進行問題求解應該怎么做。3示例教學

在教學過程中，如果只是純粹地講解理論知識，學生可能覺得索然無味，從而直接導致學習興趣的減弱。而通過選擇一些經典的示例進行分析、講解與討論，學生可以在學習過程中做到理論與實際相結合，并增加對所學知識實用性的了解，從而提高學習的積極性和主動性。

如在講解遺傳算法的主要步驟，即編碼、解碼、交叉、變異、選擇時，通過選擇最短路徑問題的示例來解釋其運行機理。最短路徑問題是一類離散優化問題，其主要任務是找到一條從起始點到終點的最短路徑。在運用示例講解時，首先給學生介紹如何對每一條路徑進行編碼，然后介紹如何對不同的路徑進行交叉、變異和選擇等操作，而且說明在上述過程中如果出現不合法路徑應該如何進行處理，最后講解如何選擇較好的路徑來進行下一次進化等等。通過上述講解，學生對遺傳算法的主要步驟具有了十分深刻的認識。

此外，在講解神經網絡時，可首先通過理論講解使學生對神經網絡的原理有了一定的了解，接著通過選擇一種經典的神經網絡示例，即BP神經網絡，對其原理及具體實現過程進行演示。在教學過程中，作者通過選用Matlab語言中的神經網絡工具箱，對BP神經網絡進行了講解，包括如何構造輸入層、隱含層和輸出層，如何執行反向傳播等等。最后再通過選用一個BP神經網絡應用于實際工程中的示例進行講解。這樣，學生對神經網絡的原理和應用便有了具體而生動的認識，從而也調動了學生的學習興趣。

4　多媒體課件教學

運用多媒體課件上課有許多“黑板+粉筆”不可企及的效果。運用多媒體課件上課，可以生動且有效地對教學重點與難點進行講解，同時通過多媒體課件中的動畫演示、錄像演示等可以使學生對學習要點有更直觀和深刻的了解，激發學生的好奇心。

如在解釋遺傳算法對某一優化問題的進化過程時，可將初始群體中個體的分布，運行到中間代數時群體中個體分布，和進化結束時群體中個體的分布情況通過多媒體演示出來。這樣，學生便對遺傳算法的進化迭代尋優思想有了很直觀的認識，而且學生可以很深刻的理解遺傳算法搜索到全局最優解的工作原理和過程。此外，還可通過錄像演示，將整個進化過程中每一代群體中個體的分布情況全部演示出來，這樣遺傳算法的整體執行過程便在學生眼前活靈活現地展示出來。

在介紹各種智能優化算法之間的優缺點、異同點時，也可通過多媒體課件中的各種圖形工具將優缺點和異同點進行歸納和總結，更清晰地展現在學生面前，同時也使得教師在講解時便于歸納敘述。

5　課程設計

課程設計是學生綜合運用課程所學知識的一個重要環節。特別對于智能優化算法及其應用這門課程，如何引導學生將優化算法應用到實際問題顯得尤為重要，這不僅鍛煉了他們的實際動手能力，也鍛煉了他們分析問題和解決問題的能力，可全面開發學生的創造性思維和創新能力，使課程設計真正成為學生綜合運用學科知識和進行能力培養的有效途徑。

在課程設計中，我們為學生設計了遺傳算法求解TSP問題、差異進化算法求解約束優化問題、粒子群優化算法求解多目標優化問題、BP網絡解決XOR分類問題等幾個題目，將學生分為若干組，要求學生采用Matlab、c語言等軟件實現上述問題的編程求解，并規定課程設計的時間為兩周。通過課程設計，學生對智能優化算法及其應用這門課程的理論和實踐得到了升華，并且團隊合作能力也得到了提高。

網絡課程的優缺點范文第3篇

關鍵詞：日語 學習策略 差異

中圖分類號：H36文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2017）03-0016-01

如今，出于工作需要、興趣愛好、攀比心理等原因，學習日語的人越來越多。學習策略也不僅限于傳統教學，比如自主學習、在線學習、出國留學等。這些方法各不相同，各有利弊，如何選擇適合自己的方法，事半功倍，提高學習效果才是關鍵。

一、傳統教學的優缺點

傳統教學是指教師通過系統、細致的講解，使學生掌握大量知識的教學方法。這種教學方法目前仍是中國高校及課外語言學校日語教育的主導教學法，主要有以下過程：教師利用多媒體技術與課堂教學結合教授五十音圖，詳細講解詞語和語法的應用；待學生理解后通過習題練習加強理解記憶；開設外教課程指導學生會話和寫作；開展一些日語活動提高學生的日語表達能力。

傳統教學以教師為中心，以教材為中心，學生聽講、記筆記，老師根據學生的理解程度，調整以后的教學進程，一步步引導學生學習。同時教師的教學風格，說話的語音語調也直接影響學生。這種方法有利于師生之間的交流，打好初級學者的基本功，理解日語的基本邏輯思維，卻忽略了“聽、說、讀、寫、譯”五項技能中“說”的能力。此外，在傳統教學模式中，學生一味地接受知識，形成定向思維，減少思維活動，不能培養自主學習能力，大大降低了學習效率。學生只聽老師說日語，學習老師的語音語調，被動地接受知識，不能學以致用，不能將自己的想法表達出來，長此以往，學生失去了學習的信心，也失去了對日語學習的興趣。

因此，傳統教學適用于基礎階段學習，打好基本功，學生不能拘泥于課本學習，反而忽略了自身語言素質的培養。學生應該培養自主學習能力，多方面培養“聽、說、讀、寫、譯”五項能力。

二、網絡自主學習的優缺點

隨著互聯網的發展，越來越多的人喜歡通過網絡獲取知識，學習知識。所謂網絡學習，就是指通過計算機網絡進行的一種在線學習活動，它主要采用自主學習和協商學習的方式進行。

自主學習是與傳統的接受學習相對應的一種現代化學習方式。以學生作為學習的主體，通過閱讀、聽講、研究、觀察、實踐等手段自愿獲取知識、技能的行為方式。自主學習強調學生的主觀能動性，培養強烈的學習動機和濃厚的W習興趣。

相對傳統學習活動而言，交互活動作為非常有效的網絡學習手段，是網絡教學質量保證的重要環節，被概略分為學生與學習資源、學生與教師、學生與學生、學生與其他專家、朋友等之間的交互。這種方式不僅能夠建構一般協作學習的意義，更能提升學生創新精神和實踐能力。

網絡學習同樣有利有弊。在享受網絡環境帶給我們學習便利之余，網絡的多樣化、復雜化在另一方面也會迷惑學生，使其沉湎其中不能自拔，甚至誤入歧途。

因此，面對網絡學習，我們應該基于一個適當的度的條件下進行。利用網絡資源的靈活性，充分提高自己的聽力、口語等能力，將學習應用于實踐。并且要學會辨別好壞，堅決抵制不良誘惑，合理應用。

三、出國留學的利弊分析

針對不同語言的學習者，可選擇的留學的國家也各有不同。就日語學習者來說，留學日本，可以很切實地接觸日語本身，基于此環境，潛在地鍛煉了自身聽與說的能力，同時也更深入地了解當地文化，更有助于語言的擴展學習。但是，留學也面臨著費用及畢業流向等問題，一方面，過高的費用會給學生及其家人帶來壓力，另一方面也會產生“空巢綜合征”、人才外流等一系列問題。

四、結語

傳統教學、網絡學習和出國留學三種方式各有千秋，但也存在一定的不足。針對不同類型的學生，日語學習也自然有不同的策略。由上述分析可以看出：傳統教學能夠更好地打好學習基礎，其中師生溝通、提問回答、測驗等方式能清楚發現學生的不足，及時糾錯，實施督導。但也存在學生由于一味地接受、一味地被引導，導致失去自主學習意識的弊端。網絡學習相對其他兩種方式而言更加自由方便，無論在時間上還是空間上都具有更強的自主選擇性，同時其多元豐富的學習資源和學習方式也更易提高自主學習的能力。相對傳統教學，網絡學習在提升聽、說能力方面更具優勢。不過因網絡環境的復雜多樣，也容易迷惑學生反而影響了正常的學習。出國留學首先在費用上要比其他兩種方式高得多，對于很多家庭條件不夠好的學生來說，是否出國留學不單單看自己的選擇，更要根據家庭來做出決定。不過值得肯定的是，它也有相應的優勢，不僅能夠在更成熟、更自然的語言環境下學習日語，而且可以更貼近日本文化，了解日本的風土人情，這對于日后的擇業及發展也是很有益處的。

無論是傳統教學、網絡學習還是出國留學，其學習效果都是因人而異的，日語學習的方式也不僅限于這三種，唯有在學習過程中不斷尋求適合自身的方法、調整心態、加強學習意識、堅持學習才能夠實現學有所成。

參考文獻：

網絡課程的優缺點范文第4篇

Abstract: Network education has become a new and effective teaching method following the traditional teaching. Based on the analysis of pros and cons network education this paper provides principles and technology for building a network system,intending to guide the practical work to be carnied out smoothly.

關鍵詞: 網絡教學;網絡課程

Key words: network education;online course

中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)10-0153-01

0引言

通過分析網絡教學的特點間宿舍網絡教學信息資源系統,已實現多媒體新的的存儲管理、快速插敘等;同時依托網絡信息資源系統,開展網上教學、網上考試等教學活動,實現教學資源的充分共享和有效管理。

1網絡教學的定義

網絡教學是一種通過計算機網絡,將教師和學生聯系起來,利用計算機通信技術和多媒體技術進行多向交流的教學方式。它以計算機為中心,把語言處理技術、圖像處理技術和視聽技術集合在一起,通過多媒體手段來傳遞文本、圖像、聲音、動畫及視頻信息,將真實世界和虛擬世界相結合,擴大了信息量。

2網絡教學的優點

網絡教學作為一種新興的教學手段,以先進的技術為基礎,充分調動學習者的主動性,進行學習、存儲、控制、查找和檢索資料。其具備的優點有:

2.1 網絡教學不受時間、空間的限制計算機網絡技術的應用使教學時空發生了變化,學生可以根據自己的需求,在任何時間、任何地點,以自己喜歡的任何方式選擇任何自己喜歡的課程學習,無論在家里、辦公室,甚至路上都可以通過網絡即時的獲取信息。

2.2 網絡教學講將受教育的群體擴大到全社會網絡教學的受教育者可以得到任何一個國家、任何一個地區、任何一個學科領域的知識信息,打破了傳統觀教育中受教育者受學校、教室以及教材的限制,將教育推向整個社會。

2.3 網絡教學有利于受教育者的個性發展和終身學習的實現。網絡教學改變了學校教學的單一模式,使班級授課制和個性化教學、協作教學、自學等形式結合起來,為開發學生的個性思維和創造性思維提供了良好的條件。每個人一生都需要不斷地更新自己的知識,而網絡教學跨地域、跨文化、跨時空的優勢充分滿足了每個人終生學習的要求。

3網絡教學的缺點

3.1 網絡教學缺乏師生之間的感情交流在傳統的教育環境中,教育者與受教育者之間的互動有助于受教育者通過情景牢記知識,達到終生不忘的目的。而網絡教學中,受教育者面對的是冷冰冰的數據,這就是網絡教學中的信息孤獨[1]。

3.2 網絡教學對硬件環境提出了更高的要求網絡教學作為一種新興的教學模式,其大量的信息存儲、人員訪問,以及24小時的運轉,不僅對網絡設備、服務器提出了要求,更是對管理者、維護人員的技術提出了更高的要求

3.3 網絡教學使受教育者易患“信息綜合癥”網絡教學中龐大的信息量以及長時間的使用電腦,易使受教育者產生沉迷、恐懼、心里障礙等各種癥狀[2]。

4網絡信息資源系統的定義

4.1 建設的原則

4.1.1 可靠性教學資源的可靠性對網絡課程教學來說至關重要,為保證其24小時安全不間斷運轉,系統必須采用大型的商業數據庫。

4.1.2 靈活性網絡教學素材的管理在數據管理方面應具備較大的伸縮性和擴展性,以減輕管理者和維護者對龐大的數據量進行方便快捷的修改和維護。

4.1.3 開放性針對網絡教學受教育者數量大,所涉及專業領域寬以及教學內容的形態需求復雜的特點,其軟件體系結構應采用瀏覽器/服務器的網絡模式,建立在開放的網絡標準之上,遵循http、ftp、xml等普通網絡協議和數據格式進行消息處理和數據交換。

4.1.4 安全性由于網絡教學都是通過互聯網遠程進行,其安全性也顯得尤為重要,它包括保密、完整性保護、身份驗證、授權。

4.2 系統結構的技術實現

4.2.1 網絡信息資源的呈現方式現階段常用的呈現方式為窗口模式和網頁模式。窗口模式即windows,如編輯文檔常用的word軟件。網頁模式,即使用瀏覽器(Internet Explorer)打開的網頁形式。兩者各具優缺點,但考慮到使用者的方便性(網頁模式無需安裝客戶端,任何帶瀏覽器的系統都可立即使用),推薦使用網頁模式,microsoft公司成熟的.net平臺能很方便的開發和維護網絡信息資源系統。

4.2.2 課件播放的支持Windows media service技術能夠實現教育新聞和教育視頻的播發。在媒體服務器啟動了媒體服務器啟動Media unicast service服務,并且工作在On demand unicast模式下時,受教育者即可啟用Windows media player播放的已編輯存儲好的asf視頻文件。當要進行授課現場直播時,啟動服務器Station service服務,直接用Windows media enconder制作成的asf流。

4.2.3 數據的存儲技術由于網絡課程多媒體數據多、數據量大、使用者多,傳統的DAS(Direct attached storage)技術存在初始化慢、管理復雜、在線添加容量影響網絡運行等缺點已不適合于作為網絡課程系統的存儲服務器,所以推薦使用具有網絡相應請求快、并發性強的NAS(Network attached storage)技術。

5結束語

建設豐富穩定的網絡信息資源是基礎,而開展網絡媒體教學才是目標。網絡課程的建設不僅需要資金的投入,更需要人才隊伍的建設以及建立和完善網絡教學的規章制度,是網絡教學走向科學化、規范化的道路。

參考文獻:

網絡課程的優缺點范文第5篇

關鍵詞： Web IOU；Vmware；虛擬網絡實驗室

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）36-8234-03

在開設有網絡專業的高校中，都會對網絡設備進行研究、配置，做相關的實驗。網絡設備（交換機、路由器、防火墻、服務器等）一般都比較昂貴，且更新較快，若購置大量的網絡設備顯然不合適。雖然很多學校都建有網絡實驗室，購置有一定的網絡設備，但在網絡課程實驗或網絡組建競賽時，經常遇到的問題就是真實網絡設備不足和真實網絡設備拓撲固定不易改動等問題，常見的解決方法則是用模擬器來模擬網絡設備。

1 三種模擬器介紹及優缺點分析

1.1 Packet Tracer

Packet Tracer是思科公司出品的網絡仿真軟件，它提供仿真，可視化，創作，評估和協作的能力，Packet Tracer操作簡單，但是這只能滿足一般的需求，在進行相關實驗時，常常發現這些模擬器不支持某些命令或參數，并且Packet Tracer模擬不出真實環境，只能看到模擬器的輸出結果，另外也不能進一步與設備聯動。

1.2 GNS3

GNS3（graphical network simulator）是一款圖形化界面的開源軟件，可以模擬真實的Cisco設備的ios，并且支持路由平臺（2600/3600/3700/7200）、防火墻（ASA/PIX），以及juniper router，支持的設備類型非常豐富，能模擬很多的路由實驗，但是缺點也比較明顯即當GNS3模擬二層實驗環境的時候，只能在路由器上添加交換模塊來實現，某些功能實現不了如不支持RSTP、MST兩種生成樹協議；不支持VLAN-map（Vlan-ACL）以及DHCP Snooping/P-VLAN；不支持BPDU Filter以及Root Guard等。另外，如果使用GNS3來構建網絡實驗室，消耗的資源也是非常大的，特別是模擬較多的路由設備時。

1.3 Cisco IOU

Cisco IOU全稱是Cisco IOS on Unix，最早的版本是運行于Solaris，后來出現了iMAC和UNIX版本，而CDLinux-IOU是集成了IOU的一個Linux Live CD發行版，并且對系統資源的要求也不是很高。

Cisco IOU模擬真實度非常接近真實環境，模擬交換機的效果可以說是模擬器中最好的一款，在用它模擬多臺路由器以及交換機時對cpu占用率也不是很高，相比GNS3來說，更容易在普通計算機上實現復雜的拓撲結構。

Web IOU彌補了IOU對普通使用者的操作難度，Web IOU可以直接在web界面中上傳導入IOS，不必先將IOS傳到linux下然后再加載，并且提供了一個可視化的圖形拓撲界面。組建拓撲也是很方便靈活，可以根據所需添加設備的接口模塊以及可根據需求來分配內存，并且在構建出一個拓撲后，可以保存、導出、導入拓撲，使得實驗更加方便。在實驗中，虛擬網絡設備還可以通過和虛擬機的虛擬網卡橋接，實現IOU中虛擬設備、Vmware、真實設備之間相互的通訊。

2 虛擬網絡實驗室的網絡拓撲結構

為了證實基于Web IOU和VMware的虛擬網絡實驗室的可行性，設計了如圖1所示的網絡拓撲結構。

圖1 虛擬網絡實驗室拓撲圖

在本拓撲中，L3_Switch為核心層（三層）交換機，L2_Switch為接入層交換機，在Router上開啟了DHCP 服務并為PC_1、PC_2所在網段分配IP地址。其中PC_1，PC_2由VMware軟件模擬；L3_Switch、L2_Switch和Router均由Web IOU模擬。PC_1與L2_Switch1連接，網絡IP地址范圍為192.168.1.0/24；PC_2與L2_Switch2連接，網絡IP地址范圍為192.168.2.0/24；Router與L3_Switch連接，網絡為192.168.100.0/24。

3 基于Web IOU和VMware的虛擬網絡實驗室的構建

由于Web IOU需要由虛擬機軟件加載運行、PC_1、PC_2也由虛擬機軟件模擬，因此我們采用應用比較廣泛的VMware軟件。運行IOU的虛擬機網卡為橋接模式，分配得到與宿主機器在同一個網段的真實IP。模擬PC1的虛擬機網卡連接到自定義網絡VMnet2，模擬PC2的虛擬機網卡連接到自定義網絡VMnet3。

3.1 IOU上搭建網絡拓撲

啟動IOU VMware虛擬機，在物理機的瀏覽器中，輸入IOU的IP地址，進入到如圖2的web界面。

圖2 IOU Web界面

首先新建一個網絡拓撲：點擊右上方黑色按鈕（add new lab），在接下來的界面中輸入實驗的名稱，輸入描述信息，下面的附加描述信息可選填，如圖3所示。

圖3 新建網絡拓撲圖界面

第二步進行NETMAP的配置，NETMAP的配置定義了拓撲圖中各設備端口的連接對象。在IOU中，設備按照放入拓撲圖中的順序進行編號，如1代表第一個設備，對應的Telnet端口號為2001，2代表第二個設備，對應的Telnet端口號為2002，以此類推。圖4中NETMAP配置的意思是設備1的0/0接口與設備2的0/0接口連接，設備1的0/1接口與設備3的0/0連接，設備1的0/2接口與設備4的0/0連接，設備2的0/1接口與第二塊虛擬網卡橋接（即pc1），設備3的0/1接口與第三塊虛擬網卡橋接（即pc2）。圖4中的901代表第二塊虛擬網卡，902代表代表第三塊虛擬網卡。

圖4 NETMAP配置信息

第三步為設備命名、選擇加載哪種類型的IOS、分配RAM和NVRAM，以及接口的模塊數量（1個Eth或者Ser為一個模塊，一個模塊包含4個接口，即0/0、0/1、0/2、0/3）。各設備的RAM和NVRAM經過測試填寫256時是比較穩定的。901、902是虛擬網卡，只需要命名不必設置其它選項。如圖5所示。

圖5 設備配置信息

第四步啟動所有設備。在IOU WEB界面中（圖2所示），點擊剛才新建的實驗拓撲進入到拓撲的圖形化界面，然后右鍵單擊設備，選擇啟動所有設備。

3.2 測試網絡拓撲的運行

在虛擬機宿主機所在的真實網絡中telnet IOU的IP地址即可登陸到設備上，如登錄L3_Switch，則輸入 telnet ip：2001。登陸后的操作方法與在真實設備的命令行界面中操作方法一致。

4 基于GNS3與基于IOU的虛擬實驗室比較

GNS3與IOU均能較真實的模擬真實設備，作者以圖1的拓撲結構為例，分別對IOU與GNS3占用系統資源進行了比較。

4.1 對比環境

CPU為Intel Core i7-2630QM 2.00GHz ，8G內存，500GB硬盤，windows 7操作系統，兩臺Vmware虛擬的xp虛擬機。

4.2 對比結果

對比測試中分別記錄了內存和CPU的占用情況，測試結果如表1所示。

表1 對比結果

[＼&虛擬設備開啟前＼&虛擬設備開啟后＼&虛擬設備開啟前后差值＼&GNS3＼&CPU占用情況＼&4%＼&7%＼&3%＼&內存占用情況＼&2.69G（34%）＼&3.33G（42%）＼&8%＼&IOU＼&CPU占用情況＼&5%＼&5%＼&0%＼&內存占用情況＼&2.86G（36%）＼&2.93（37%）＼&1%＼&]

IOU需要借助虛擬機運行，因此運行IOU的環境要比運行GNS3的環境多運行一臺虛擬機。由測試結果來看，運行IOU時所需系統資源比GNS3少。

5 結論

IOU與GNS3均能較真實的模擬思科設備，且用戶都能通過TELNET登錄設備進行遠程配置，但IOU比GNS3占用的系統資源更少。利用IOU我們可以在一臺服務器上運行多個IOU虛擬機，并且在一個運行IOU的虛擬機中設計幾個拓撲，這樣可以較好的解決網絡設備不足的問題，同時在網絡配置競賽中可以靈活的搭建不同的網絡拓撲結構。

參考文獻：