基于Packet Tracer的混合路由協(xié)議仿真通信實(shí)驗(yàn)

唐燈平

(南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州校區(qū) 江蘇 蘇州:215006)

在實(shí)際的大型網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目中,往往涉及多種動態(tài)路由協(xié)議混合使用的情況,一般情況下,不同的動態(tài)路由協(xié)議之間是不可以互相學(xué)習(xí)到路由信息的,路由重分發(fā)可以解決這個(gè)問題。在實(shí)際的教學(xué)中,由于資金的原因很多校園并不能購買價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并且在真實(shí)的設(shè)備上進(jìn)行教學(xué)組織也有一些弊端如:(1)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)時(shí)間得不到保證。(2)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建比較繁瑣。(3)硬件故障經(jīng)常出現(xiàn)。(4)非本次實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的狀況經(jīng)常出現(xiàn),影響本堂課的教學(xué)效果。如網(wǎng)線不通、連線錯(cuò)誤等等。利用Cisco開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件Packet Tracer可以很好地解決以上問題,在實(shí)際的教學(xué)中起到好的教學(xué)效果。

1 路由協(xié)議和仿真軟件

1.1 路由器原理及路由協(xié)議

路由器工作在OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層。利用該層定義的“邏輯”上的網(wǎng)絡(luò)地址(即IP地址)來區(qū)別不同的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連和隔離。路由器可以隔離廣播消息,把廣播消息限制在各自的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包先被送到路由器,再由路由器轉(zhuǎn)發(fā)出去。

典型的路由選擇方式有兩種:靜態(tài)路由和動態(tài)路由。根據(jù)作用范圍,路由協(xié)議可分為:(1)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡稱 IGP):在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行,常見的 IGP協(xié)議包括RIP、OSPF和IS-IS。(2)外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Exterior Gateway Protocol,簡稱 EGP):運(yùn)行于不同自治系統(tǒng)之間,BGP是目前最常用的EGP[2]。

1.2 仿真軟件Packet Tracer介紹

Packet Tracer是思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院綜合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)軟件。它將實(shí)際模擬和可視化體驗(yàn)合二為一,支持復(fù)雜的評估功能,在線創(chuàng)作功能,還有多用戶的合作和競賽功能,可以為所有網(wǎng)絡(luò)學(xué)院教師,學(xué)生和校友免費(fèi)使用。

Packet Tracer能夠根據(jù)需要靈活地組建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如:路由器、交換機(jī)、集線器、無線設(shè)備、終端設(shè)備、仿真廣域網(wǎng)、Custom Made Devices(自定義設(shè)備)。并且提供了各種設(shè)備之間的連線(Connections)線型。

Packet Tracer模擬器中的設(shè)備還可以根據(jù)實(shí)際需要添加刪除接口模塊。更加形象地模擬了模塊化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在調(diào)試網(wǎng)絡(luò)時(shí)還可以根據(jù)需要跟蹤數(shù)據(jù)包的流動過程。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與配置分析

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

掌握動態(tài)路由協(xié)議RIP與OSPF;掌握路由協(xié)議RIP與OSPF的重發(fā)布配置;掌握Cisco模擬器Packet Tracer軟件的使用。

2.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)計(jì)

高職院校要培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才,這就要求在設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí)盡量使用真實(shí)的工程項(xiàng)目,使學(xué)生在真實(shí)的工程項(xiàng)目中得到鍛煉。在設(shè)計(jì)該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí),遵循“夠用為度”的原則,設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同的部門,分別是信息工程系和工商管理系,其中信息工程系的網(wǎng)絡(luò)是通過動態(tài)路由協(xié)議OSPF進(jìn)行互連互通的,而工商管理系的電腦是通過動態(tài)路由協(xié)議RIP互連互通的,現(xiàn)要求將這兩個(gè)不同的部門的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)互通。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)

整個(gè)實(shí)訓(xùn)需要 Cisco 2811路由器三臺,Cisco 2950交換機(jī)兩臺,終端測試電腦4臺。其中信息工程系路由器R1和路由器R2之間通過串口s0/0/0相連,工商管理系路由器R3和路由器R2之間通過串口s0/0/1相連。路由器R1的f0/0口通過交換機(jī)連接信息系的電腦,路由器R3的f0/0口通過交換機(jī)連接工商系的電腦。整個(gè)實(shí)訓(xùn)拓?fù)淙鐖D1所示。

兩臺路由器之間利用串口相連時(shí)需要在兩臺路由器上均要添加廣域網(wǎng)模塊。具體操作為:(1)單擊需要添加模塊的路由器R1,彈出圖2所示的窗口。關(guān)閉機(jī)器的電源;(2)在窗口的 Physical區(qū)選擇WIC-2T模塊,將它拖放到空的模塊槽中,然后釋放鼠標(biāo);(3)重新打開電源。使用同樣的方法,將路由器R2、R3添加WIC-2T模塊。

圖1 混合路由實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

圖2 開關(guān)電源以及添加刪除模塊窗口

2.3 端口和終端IP地址分配

整個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的IP地址分配如表1所示:

表1 端口和終端IP地址分配

對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址配置通過下面的命令執(zhí)行,對終端電腦的IP地址配置具體如下:

通過Packet Tracer模擬器的終端機(jī)器的圖形界面可以方便地設(shè)置PC機(jī)的IP地址。(1)用鼠標(biāo)依次單擊需要配置IP地址的四臺終端設(shè)備,在彈出的窗口中選擇desktop菜單。(2)在desktop菜單中單擊 IP configuration,在彈出的窗口中設(shè)置 IP地址,如圖3所示。四臺電腦的IP配置信息分別為:Pc1:172.16.1.2/24,網(wǎng)關(guān)為:172.16.1.1,Pc2: 172.16.1.3/24,網(wǎng)關(guān)為:172.16.1.1,Pc3:192. 168.1.2/24,網(wǎng)關(guān)為:192.168.1.1,Pc4:192.168. 1.3/24,網(wǎng)關(guān)為192.168.1.1。

2.4 命令配置及解析

(1)配置各臺路由器的IP地址,并且使用Ping命令確認(rèn)各路由器的直連口的互通性[3]。

1)對路由器R1進(jìn)行基本配置

圖3 終端機(jī)器IP地址設(shè)置界面

2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

通過信息系的一臺電腦 Pc1 ping工商系的一臺電腦Pc3,結(jié)果是連通的。說明信息系和工商系的網(wǎng)絡(luò)通過動態(tài)路由協(xié)議的重分發(fā)而起作用,結(jié)果整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是互連互通的。

3 結(jié)束語

利用模擬軟件,可以幫助我們完成很多在實(shí)際環(huán)境中不方便完成的實(shí)驗(yàn)。讓同學(xué)們可以獨(dú)立的完成實(shí)際的工程項(xiàng)目,為他們將來的工作積累了實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。符合教育部十六號文中所提到的“提高學(xué)生的實(shí)際動手能力。要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)”,最終將學(xué)生培養(yǎng)成“面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才”[5]。

[1] 薛 琴.基于Packet Tracer的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010,(2):57-59.

[2] 唐燈平.Windows Server 2003中OSPF路由實(shí)現(xiàn)的研究[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用,2010,(7):75-77.

[3] 唐燈平.利用三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)vlan間通信[J].電腦知識與技術(shù),2009,(18):4898-489.

[4] 唐燈平.關(guān)于《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理》精品課程的建設(shè)[J].職業(yè)教育研究,2010,(3):147-148.

[5] 教育部.教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見.[EB/OL].http://www.moe.edu.cn/edoas/website18/ 23/info27723.htm.2006-11-16.