一種交換與路由技術(shù)的高效實(shí)驗(yàn)方案

宋柱芹 蕉麗莉

摘要:針對(duì)目前交換與路由技術(shù)的實(shí)驗(yàn)成本過高的現(xiàn)狀,對(duì)比分析了Packet Tracer和Boson Netsim這兩種思科模擬軟件的特點(diǎn),為學(xué)習(xí)交換與路由技術(shù)提供方便可行的高效實(shí)驗(yàn)方案。

關(guān)鍵詞:交換與路由;模擬軟件;包跟蹤

中圖分類號(hào):TN915文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-8631(2009)12-0092-02

一、引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展,交換與路由技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)系學(xué)生應(yīng)該掌握的一項(xiàng)基本技能。然而,大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)都需要多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,做實(shí)驗(yàn)前必須先根據(jù)設(shè)計(jì)的拓?fù)溥B接這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,并測(cè)試直接相連的設(shè)備間是否可以正常通訊,這個(gè)過程往往需要二十分鐘左右的時(shí)間,這將浪費(fèi)課堂實(shí)驗(yàn)總時(shí)間的22%左右。而思科的Packet Tracer和boson netsim等模擬軟件就圓滿地解決了這一問題,使得只花幾分鐘的時(shí)間就可以在一臺(tái)PC上就完成模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型、連接和測(cè)試,為學(xué)習(xí)交換和路由技術(shù)提供了一種方便、經(jīng)濟(jì)、可行、高效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

二、實(shí)驗(yàn)方案

只要在PC上安裝好Packet Tracer和Boson NetSim就可以完成交換和路由技術(shù)的初級(jí)和中級(jí)實(shí)驗(yàn),對(duì)于計(jì)算機(jī)系課程體系而言,這已滿足了當(dāng)前的要求。如果安裝Dynamips,則幾乎可以完成交換和路由技術(shù)的所有實(shí)驗(yàn),故在此不作討論。本部分以當(dāng)前的Packet Tracer v5.0和Boson NetSim for CCNP 7.06為例。

2.1 Packet Tracer 模擬環(huán)境

1)Packet Tracer 可以完成所有的CCNA[2](Cisco Certified Network Associate)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)(對(duì)于非網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生已足夠),但必須自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓?fù)?如圖1所示)。

Packet Tracer可以模擬通過cosole口配置的過程。為提高實(shí)驗(yàn)效率,也可直接在拓?fù)鋱D中雙擊任意設(shè)備就可以對(duì)它直接進(jìn)行相關(guān)配置。在進(jìn)行設(shè)備連接時(shí),Packet Tracer的線纜選擇區(qū)為初學(xué)者提供了形象的線纜圖標(biāo)。相應(yīng)地,用不同線型的圖例表示拓?fù)鋱D中設(shè)備間的不同類型的連線。

2)可以從Packet Tracer的拓?fù)鋱D中根據(jù)線纜兩端的圓點(diǎn)判斷端口狀態(tài)

如:圖1(右)中的閃爍的綠色表示連接激活,可以收發(fā)數(shù)據(jù)包,圖1(右)中的橙黃色表示端口被阻塞,若一直為紅色則表示因端口處于down狀態(tài)或兩端封裝的協(xié)議不匹配、或者是連接線的類型不對(duì)等原因?qū)е聝啥丝诓荒苷Ｍㄐ拧?/p>

3)可以在simulation模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)包的跟蹤。圖1為生成樹實(shí)驗(yàn)過程中的一個(gè)截圖,圖2為對(duì)圖1(左)生成樹過程中一個(gè)BPDU的內(nèi)容分析。同時(shí)在Event List中也有詳細(xì)的數(shù)據(jù)包信息。

4)可以保存配置

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,把已完成的配置寫到start-up configration之后,保存pkt文件,下次打開這個(gè)pkt文件就可以繼續(xù)做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。這一特點(diǎn)也方便同學(xué)間或師生間問題的討論和解決。可以保存配置。

2.2 Boson Netsim 模擬環(huán)境

Boson Netsim能模擬更多型號(hào)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,能完成更多的實(shí)驗(yàn)。Boson NetSim有兩個(gè)組成部分實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬軟件(Boson NetSim)和實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)軟件(Boson Network Designer)。當(dāng)前的Boson NetSim for CCNP 7.06版本包括Stand-Alone Labs、Scenario Labs、BSCI、BCMSN、ISCW、ONT、Advanced Labs、Supplemental Lab九個(gè)實(shí)驗(yàn)包。其中的Stand Alone Labs實(shí)驗(yàn)包提供了CCNA級(jí)別的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;Advanced Labs實(shí)驗(yàn)包提供了CCNP(Cisco Certified Network Professional)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)者可以按已有的拓?fù)渥鲋付ǖ膶?shí)驗(yàn),也可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)拓?fù)?用不同的顏色的圖例來表示拓?fù)鋱D中設(shè)備間的不同類型的連線。把拓?fù)銵oad NetMap后默認(rèn)會(huì)打開其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。分別可以在設(shè)備選擇欄中的eRouters、eSwitches、eStations下找到拓?fù)鋱D中的路由器、交換機(jī)和PC。雙擊任一設(shè)備就可以對(duì)它進(jìn)行配置。

2.3 兩者比較

1)Packet Tracer更直觀、形象,適于交換和路由技術(shù)的入門和初級(jí)學(xué)習(xí)。

如圖1所示,Packet Tracer中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)拓?fù)?可以直觀地看出各端口的狀態(tài)和生成樹的結(jié)構(gòu),但要得Boson Netsim中查看如圖1所示的生成樹結(jié)構(gòu)必須通過查看交換機(jī)各端口的狀態(tài)是FWD還是BLK來分析,圖3是在switch 3的查看過程。而且,通過Packet Tracer中的包跟蹤功能,可以更直觀地查看生成樹協(xié)議的運(yùn)行過程。

2)Boson Netsim提供了更多的命令,可以完成CCNP級(jí)別的實(shí)驗(yàn),適于對(duì)交換和路由技術(shù)的較高級(jí)學(xué)習(xí)。

三、實(shí)驗(yàn)方案的特點(diǎn)

對(duì)于交換和路由技術(shù)的實(shí)驗(yàn)來說,完全的硬件環(huán)境成本太高,實(shí)驗(yàn)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力,尤其是在綜合實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要更多的硬件設(shè)備,出現(xiàn)硬件故障、連線不牢和配置方法問題的概率也就更大,而在模擬軟件環(huán)境中因?yàn)闆]有硬件故障和連線不牢的問題,從而實(shí)驗(yàn)效率大大提高。兩個(gè)模擬軟件都可以保存拓?fù)浜团渲眯畔?實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以隨時(shí)打開保存的文件繼續(xù)做后續(xù)實(shí)驗(yàn)。模擬軟件環(huán)境也更能適應(yīng)學(xué)生動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和創(chuàng)新的能力不同的特點(diǎn),學(xué)生可以在快速完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),甚至進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),而不再受全硬件的實(shí)驗(yàn)室中必須和同組同學(xué)同步完成實(shí)驗(yàn)的限制,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和分析解決問題的能力。

四、結(jié)束語

Packet Tracer和Boson Netsim這兩個(gè)模擬軟件,為學(xué)習(xí)交換和路由技術(shù)提供了一種簡(jiǎn)單高效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。初學(xué)者可以選擇Packet Tracer,更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)可以選擇Boson Netsim,兩者安裝方便,經(jīng)濟(jì)可行,可以提高學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn):

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[4] https://learningnetwork.cisco.com/index.jspa?cisco Home=true.

作者簡(jiǎn)介:宋柱芹(1975-),女,嘉興學(xué)院數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院講師,主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究;焦麗莉 (1981-),女,嘉興學(xué)院數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院助教。