ネットワーク学習支援のための経路制御可視化アプリケーション開発

摘要

ネットワーク教育は大学の理工系学部のみならず．ほとんど総て学部で重要なテーマとなっている．そこで，講義の効率化や実習による理解の支援が望まれている．本研究において，ネットワークの概要が講義された後，学習者が自身の手元で，簡単なネットワークトポロジを設定でき，特定の端末（情報サーバ，あるいは個人用PCと考えても良い）間でパケット通信がどのように実現されるかを確認するための学習支援ツールを開発している．このツールはネットワーク学習を支援するため，現在，OSI参照モデルの第3階層プロトコルにおける経路制御を可視化することを目的としたアプリケーションソフトウェアとして実装している．実行環境を一般化するため，Webアプリケーションとして実現し，WindowsPCのみならず，多様なOS環境＋ブラウザで動作する．また，経路制御動作を視覚化することで，指導者が教材として使用することも，個別の学習者が，自身のペースでネットワーク理解を深めることも可能となるよう設計方針を検討した．内部構造は次の3つ部分からなり，ユーザ自身がネットワークトポロジを設計でき，送受信端末（マシン）を設定し，パケット通信を視覚的に表現する．トポロジ設定支援パートでは，画面をメッシュとして捉え，各メッシュにネットワーク機器（ルータ）や端末（PC）などを配置することができる．トポロジの確定を受けて，経路制御情報が更新され，ルーティングテーブルが構成される．送受信端末を指定し，パケット通信開始を指示することで，アニメーションが開始され，学習者は視覚的に動作を確認することができる．%The first half of the paper describes design and development of a graphical simulator in order to understand practically routing mechanism of the third layer's protocol of OSI. An aim of utilizing such a simulator is to improve Network studying for beginners in Higher education. This simulator has been implemented in Javascript because of being available for general browsers on multiple OS environments. Users of the simulator can set/locate test route, namely network topology with network devices and terminals (PCs). After definition of test network, the simulator can create routing table for data transferring in the virtual (i.e. testing) network. According to operations from users, simulating network performance can be carried out based on users' specification and demonstrated as graphical animationrnThe second half of the paper shows how to utilize the simulator to learn Network literacy. It is much more necessary to learn Network literacy as information literacy is getting focused in the higher education. With such a simulator, learning network mechanism will be more efficient even for beginners in higher education. Additionally, not only learners but also instructors can utilize this simulators in order to explain how network operates visually.