Организация виртуальных лабораторных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

СТАТЬЯ

ОРГАНИЗАЦИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

С.Н. КОНЕВА,

Д.М. АМИРКАНОВА

Республика Казахстан, г.Алматы

В данной статье рассматривается проблема организации лабораторно-практических занятий заключающаяся в отсутствии представления сетевых устройств, и приведено ее решение путем создания виртуальной версии компьютерной сети в графическом редакторе Microsoft Visio. Также приведен пример выполнения лабораторной работы по виртуализации компьютерной сети.

Развитие информационно-коммуникационных технологий требует более тщательного подхода к обучению таким дисциплинам как «Компьютерные сети», «Web-технологии», «Интернет-технологии». При обучении циклу данных дисциплин преподаватель сталкивается с рядом проблем таких, как отсутствие сетевого оборудования в лабораториях в качестве объекта изучения, макетов сетевых устройств, возможности наглядного представления устройств сетей и т.д. С подобными проблемами сталкиваются и преподаватели физики при организации лабораторных занятий.

Данная проблема при обучении физики решается при использовании программных виртуальных лабораторий, в частности Electronic Work Bench. Основная идея таких сред - виртуализация реальных приборов. Но подобные среды не позволяют работать с виртуальными приборами компьютерных сетей. Для виртуализации компьютерных сетей используют инструмент для проектирования и моделирования как локальных (одно- и многоуровневых), так и распределённых сетей, который представляет модель сети в уникальном, динамическом и визуальном виде NetCracker Professional. Данная программа содержит Базу данных с многочисленной библиотекой сетевых устройств различных производителей, позволяет создавать, добавлять в базу собственные устройства. Но применение данного продукта в качестве инструмента виртуализации работы компьютерной сети, в том числе и сети Интернет, требует от преподавателя специальных знаний приложения, наличие большего числа часов на обучение дисциплине. Поэтому на первых этапах обучения предлагаем использовать наиболее примитивный, доступный в обучении и изучении инструмент от компании Microsoft - Microsoft Visio - мощный графический редактор, предназначенный для быстрого и эффективного создания векторных графических изображений любой сложности.

Microsoft Visio содержит тысячи фигур и более шестидесяти шаблонов схем, от простых до сложных, среди которых выделяется категория шаблонов Сеть. Данный шаблон позволяет строить следующие схемы (см. рис.)

- для компьютерной сети: принципиальная схема сети, подробная схема сети, схема стоек, Active Directory и др.;

- для проектирования структуры web-сайта: карта веб-узла, концептуальная схема веб-узла и др.

Рисунок 1 - Основные шаблоны категории Сеть

При создании Документа на основе шаблона автоматически загружается соответствующая библиотека фигур. В шаблоне Принципиальная схема сети имеются инструменты «Сетевые и периферийные устройства»: кольцевая сеть, канал связи, сервер, мост, маршрутизатор, модем, беспроводная точка и др., которые позволяют создавать виртуальную схему сети, манипулировать с виртуальными сервером, мостом. маршрутизатором и другим сетевым оборудованием.

Рисунок 2 - Инструменты «Сетевые и периферийные устройства» шаблона Принципиальная схема

В шаблоне Подробная схема сети набор инструментов расширяется за счет инструментов: «Подробная схема сети», «Сетевые расположения», «Сетевые символы», «Серверы», «Серверы установленные в стойке».

Наличие таких инструментов делает создание виртуальной сети с помощью Microsoft Office Visio Professional одним из эффективных способов разработки и документирования компьютерной сети (рис. 1). Ниже приведен пример построения физической схемы для ТОО.

Рисунок 3 - Физическая схема локальной сети ТОО

В каждом шаблоне имеется возможность связывания данных через меню Данные. Если внимательно посмотреть на параметры данных фигуры, то становится ясным, что необходимо заполнить все сетевые характеристики оборудования (см. рис 4).

Рисунок 4 - Данные фигуры

Таким образом, можно построить схему компьютерной сети, в которой показано логическое или физическое соединение оборудования, добавить начальные данные для идентификации каждой фигуры, затем импортировать и связать внешние данные с фигурами сети.

С помощью специального коннектора MicrosoftVisio можно выявлять в on-lineрежиме уязвимости сети прямо на диаграмме, выявлять типичные ошибки конфигурации системы безопасности, отображать результаты данного мониторинга на сетевых диаграммах, отслеживать ситуацию на всех компьютерах сети, а также возможность запустить сканирование на вирусы в диаграмме сети.

Учитывая вышесказанное, мы предлагаем использовать графический редактор MicrosoftVisio как средство построения компьютерных сетей во время проведения лабораторно-практических занятий по курсу «Информатика». Данный подход возможен за счет того, что современные обучаемые, как правило, умеют работать с электронной почтой, осуществлять поиск информации в сети Интернет и поэтому такое наполнение лабораторной работы для них уже становится неинтересным и бесполезным. В случае заполнения содержания занятия интерактивным взаимодействием со средой графического редактора MicrosoftVisio интерес к сетям возрастает, меняется отношение к самому предметы и педагогу в лучшую сторону. Помимо этого одновременно происходит изучение еще одного графического редактора.

Создание виртуальной сети с помощью Microsoft Office Visio Professional является эффективным способом разработки и документирования компьютерной сети.

Применив шаблон Подробная схема сети, возможности связывания данных, в Microsoft Visio можно создать схему, в которой показано логическое или физическое соединение оборудования, добавить начальные данные для идентификации каждой фигуры, а затем импортировать и связать внешние данные с фигурами сети. Рассмотрим как с помощью программного продукта Microsoft Visio можно подготовить схему сети, наблюдать за ее состоянием в интерактивном режиме прямо на диаграмме Visio.

Пусть существует файл в формате Microsoft Excel с исходными данными в котором хранится вся информация компьютеров сети, как на рис. 5. Во многих организациях учет, работа и проверка рабочих станций и других оборудований ведется именно таким образом:

Рисунок 5 - Таблица с исходными данными

Далее эти данные отображаются на схеме сети с помощью шаблона Подробная схема сети - каталога LDAP.

Рисунок 6 - Создание схемы сети на основе каталога LDAP

Далее генерируется новый файл со всеми необходимыми для построения трафаретами фигур. В качестве исходных данных используется значения из таблицы Excel рис. 5. Затем Visio самостоятельно считывает информацию с таблицы для построения схемы. Схема генерируется по данным таблицы автоматически (рис. 7).

Рисунок 7 - Готовая схема по исходным табличным данным

Принцип построения заключается в том, что имеются готовые элементы диаграммы и уникальной функции Автоконнект, с помощью которой можно быстрее справиться с построением. Путем переноса отображенных в отдельном окне данных с таблицы на элементы не трудно связать их с текущими данными. Также нужно отметить, что данные внесенные в диаграмму не являются статическими, то есть, изменив таблицу с исходными данными, изменяются данные в диаграмме путем обновления. К примеру если изменить имя администратора веб сервера в таблице, изменится имя администратора и в диаграмме после обновления и сохранения так как между ними установлена связь изначально.

Также с помощью специального коннектора Microsoft Dezline Security Analizer можно выявлять в онлайн режиме уязвимости сети прямо на диаграмме. Microsoft Dezline Security Analizer - это средство которое служит для централизованной проверки компьютера под управлением Windows с целью выявления типичных ошибок конфигурации системы безопасности. Это приложение загружается бесплатно с сайта Microsoft также как и коннектор Visio, позволяющий отображать результаты данного мониторинга на сетевых диаграммах.

С помощью Microsoft Dezline Security Analizer и специального коннектора Visio есть возможность отслеживать ситуацию на всех компьютерах сети.Помимо этого есть возможность запустить сканирование на вирусы в диаграмме сети. На рисунке 6 в нижнем правом окне идет сканирование на вирусы.

Рисунок 8 - Сканирование на вирусы

Описанный выше метод построения компьютерной сети может быть использован во время организации лабораторно-практических занятий по дисциплинам «Компьютерные сети», «Web-технологии», «Интернет-технологии» в качестве одной из лабораторных работ. Аналогично разработаны лабораторные работы по построению компьютерной сети Интернет, проектирование локальной сети здания, построение зоны беспроводного Интернет в офисе и т.д.

Итак, графический редактор Microsoft Visio позволяет создавать виртуальную модель компьютерных сетей, вести контроль над ними. Этим предоставляется обучаемым полная наглядность и обзора состояния сетей, что на много повышает качество организации лабораторных занятий и учебного процесса в целом.

Литература

информационный visio графический интерфейс

1. Информатика. Типовая программа. - Алматы, КазНПУим.Абая, 2010.

2. Конева С.Н. Лабораторные работы по информатике. - Алматы: КазНПУим.Абая, 2008.-80 с.

3. Берман Н.Д. MSVisio 2010: Основы работы. - Хабаровск, Изд-во ТОГУ, 2014.- 99 с.

Размещено на Allbest.ru