仿真软件在计算机网络教学中的应用

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仿真软件的出现和计算机技术的发展具有密切的关系，它进一步拓展了计算机的应用范围，并且促进了科学技术的进步。仿真软件具有比较强大的功能，其中设置了不同的模块，能够满足教师教学的需要，对于教学和科研具有重要的帮助。在计算机网络教学的过程中应当充分地发挥认真软件的价值，提高课堂教学效率，加深学生的理解。

一、仿真软件简介

为了实现对现实客观世界的模拟和分析，研发了相应的仿真软件，仿真软件的出现大大地提高了教学和研究的效率。目前网络系统中开发的仿真软件比较多，对于计算机网络教学产生了积极的影响。在网络教学中应用的仿真软件比较多，而且这些仿真软件具有比较强大的功能，能够满足教学和实践的需要。例如MATLAB软件系统能够在塑造网络模型加入各种参量，如噪声、通信信号等，并且能够实现对网络信号的调制，对于研究信号的传输具有重要的帮助。其中NS系列仿真软件是一项功能比较完备的软件系统，受到了业界的推崇，能够满足各种数据链应用系统的模拟等，对于无线网络系统、有线网络系统等具有比较好的仿真效果。在NS系列软件中，能够通过模块化的方式对通信过程进行模拟，并且给出相应的信号土、频谱图等多种参数；同时还满足各种网络传输、应用协议等，能够为学生提供比较真实的网络实验环境，对于计算机网络教学具有积极的意义。

二、NS系列仿真软件的应用

在网络教学中对软件的调用函数接口等开发应用的比较多，但是对于实践中的相关问题则关注比较少，当学生在面对一些实际问题时往往难以下手。因此在计算机网络教学的过程中，应当加强教学内容和社会生活的联系，加强对网络协议的仿真等。为了解决学生在网络问题中的困难，可以应用NS仿真软件，对网络中的系统层、传输层、数据链路等进行模拟。可以在其中加入一些比较细化的参数，结合实践中的具体问题，找到解决问题的办法。例如在创建客户节点到服务器中的FTP应用中，由于节点的移动性或导致链路发生中断的现象，从而影响信号的传输环境。由于这些数据会产生不规律的变化，所以学生难以应用自己所学习过的无线传播、信道以及网络系统结构等知识来解决问题。在计算机网络教学的过程中，可以应用仿真软件，利用软件来模拟节点的运动和变化情况，从而找到影响流量效果的具体原因，从而挖掘出比较好的解决办法，解决现实中存在的问题。TCP拥塞控制是计算机网络教学中的难点，网络中经过的数据超过了节点和链路的处理能力时，会影响到网络传输的效率，导致数据出现丢失的现象，如果不能及时解决问题，甚至可能会导致出现网络瘫痪的严重问题。因此应当采取有效地措施解决TCP传输的效率，目前在TCP拥堵机制中主要由四个阶段组成，在起始阶段会出现网络传输的慢启动现象，接着就出现了避免拥堵阶段以及重传和恢复阶段，其需要的时间比较短，能够满足网络传输的需要。目前在TCP协议中出现了五个不同版本的拥堵控制协议，可以在计算机网络教学的过程中模拟和观察应用最广泛和最早的两个版本，使学生了解到其中的异同，加深对TCP拥堵机制原理的理解。通过仿真结果，能够使学生比较其中的优缺点，在实际应用中采取合理的技术措施。

三、MATLAB仿真软件的应用

计算机网络由于功能的不同，分属于不同的层次，其中物理层包含了不同节点传输过程中的效果操作规则等，其内容相对比较多而且复杂，但是都可以借助仿真软件来进行模拟，使学生能够得到直观的感受和认识。其中网络中的电气特征比较抽象，而且是物理层中比较关键的内容，对于其中的信号可以通过数学式子来进行表现，但是由于数学式子比较复杂而且难懂，在教学中存在比较大的困难，不利于学生的理解。MATLAB软件中具有比较多的函数，可以通过仿真的方法来展现出信号的调制过程，而且用图像的形式来显示其基本的模式。例如对于网络系统中的具体信号，可以利用软件来建立相应的模块图，然后采取合理的手段来实现信号的连接，从而实现对信号的调制。此外还可以利用软件中强大的数学功能，来创建相关的数学模型来模拟示波器下的相关信号图形，能够显示出具体的星座图等。当计算机网络中传输的信号受到外界的干扰和影响时，会影响到信号调制的结果，可以利用软件来模拟解决，例如当噪音影响了信号的传输质量时，可以在软件中输入不同的噪音参数来观察信号的参数结果；同时借助软件来实现对信号的过滤，为滤波器的设计提供技术参考。

结束语

在计算机网络教学的过程中，教师应当认识到仿真软件的重要性，做好仿真软件的应用。计算机网络作为一种相对比较抽象的课程，在教学的过程中存在一定的困难。通过借助仿真软件能够实现对网络技术过程的模拟和控制，能够帮助学生了解网络技术的原理，帮助学生找到解决问题的办法，能够提高学生解决实际问题的能力。

作者：张俞玲 单位：丽江师范高等专科学校数学与计算机科学系