基于Packet Tracer路由器DHCP實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

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215137)

基于Packet Tracer路由器DHCP實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

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215137)

利用Cisco模擬器Packet Tracer實(shí)現(xiàn)DHCP服務(wù)的配置全過(guò)程，包括實(shí)訓(xùn)環(huán)境的設(shè)置、IP地址的規(guī)劃等，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)不同部門(mén)、不同網(wǎng)段的電腦分配IP地址信息。利用模擬軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，使學(xué)生更好地理解DHCP。

packet tracer;模擬;DHCP;RIP

0 引言

DHCP是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)重要的知識(shí)點(diǎn)之一，該知識(shí)點(diǎn)不僅出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)課程中，同時(shí)還出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理課程中，無(wú)論是Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還是Linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中對(duì)DHCP的講解一般都比較透徹，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理課程中很多教師忽略了對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的講解，同樣也忽略了相關(guān)的實(shí)訓(xùn)。其實(shí)DHCP在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的應(yīng)用還是比較廣泛的，特別是大型園區(qū)網(wǎng)的組建。本文闡述了如何在Cisco模擬器Packet Tracer中實(shí)現(xiàn)DHCP服務(wù)，涉及到在同一臺(tái)路由器上實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)不同網(wǎng)段的IP地址分配的問(wèn)題。

1 DHCP協(xié)議與仿真軟件

1.1 DHCP協(xié)議

動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)是一個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用UDP協(xié)議工作，專門(mén)用于為T(mén)CP/IP網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)自動(dòng)分配TCP/IP參數(shù)的協(xié)議。DHCP的客戶機(jī)無(wú)須手動(dòng)輸入任何數(shù)據(jù)，避免了手動(dòng)輸入值而引起的配置錯(cuò)誤，同時(shí)DHCP可以防止出現(xiàn)新計(jì)算機(jī)重用以前指派的IP地址所引起的沖突問(wèn)題。

1.2 仿真軟件Packet Tracer簡(jiǎn)介

Packet Tracer是Cisco公司為思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院開(kāi)發(fā)的一款模擬軟件，Packet Tracer模擬器的使用者可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳物件建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可根?jù)實(shí)際需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置，該軟件以其方便性和真實(shí)性被廣泛接受。它可以用來(lái)模擬CCNA全部實(shí)驗(yàn)以及部分CCNP實(shí)驗(yàn)。［1］

Packet Tracer模擬器中的設(shè)備可以根據(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(dòng)過(guò)程。Packet Tracer提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)還提供了各種設(shè)備之間的連線(Connections)線型，為自由地組建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮峁┝藰O大的便利。［2］

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與配置分析

2.1 實(shí)驗(yàn)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

1)實(shí)訓(xùn)環(huán)境設(shè)置。本實(shí)訓(xùn)設(shè)置的不同部門(mén)分別是信息系和工商系，這兩個(gè)部門(mén)終端電腦均通過(guò)路由器R1自動(dòng)獲得。整個(gè)實(shí)訓(xùn)需要Cisco 2811路由器兩臺(tái)，Cisco 2950交換機(jī)兩臺(tái)，終端測(cè)試電腦6臺(tái)。其中兩臺(tái)路由器之間通過(guò)串口s0/0/0相連，路由器R1的f0/0口通過(guò)交換機(jī)連接信息系的電腦，路由器R2的f0/0口通過(guò)交換機(jī)連接工商系的電腦［3-5］。整個(gè)實(shí)訓(xùn)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

兩臺(tái)路由器之間利用串口相連時(shí)需要在兩臺(tái)路由器上均添加廣域網(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(kāi)電源。使用同樣的方法，將路由器R2添加WIC-2T模塊。

2)IP地址規(guī)劃。規(guī)劃信息系的IP網(wǎng)段地址為10.1.1.0，網(wǎng)關(guān)地址為10.1.1.1，該網(wǎng)關(guān)地址也就是路由器R1的接口f0/0的地址。工商系的IP網(wǎng)段地址為30.1.1.0，網(wǎng)關(guān)地址為30.1.1.1，該網(wǎng)關(guān)地址就是路由器R2的接口f0/0的地址。兩個(gè)路由器之間的網(wǎng)絡(luò)地址為20.1.1.0，該地址通過(guò)手工設(shè)置。信息系和工商系的終端電腦的網(wǎng)絡(luò)地址信息通過(guò)DHCP服務(wù)器自動(dòng)獲得。

圖2 開(kāi)關(guān)電源以及添加刪除模塊窗口

2.2 命令配置及解釋

1)配置路由器R1為DHCP服務(wù)器，使和R1的接口f0/0直接相連的信息系網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)獲得IP配置信息。

首先配置R1路由器

Router>en//進(jìn)入特權(quán)模式

Router#config t//進(jìn)入全局配置模式

Router(config)#hostname R1//為路由器命名

R1(config)#interface fastEthernet 0/0//進(jìn)入路由器接口f0/0

R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255. 255.0//為路由器接口f0/0配置IP地址

R1(config-if)#no shu//激活接口f0/0

R1(config-if)#exit//退出

R1(config)#ip dhcp excluded-address 10.1.1.1 //設(shè)置排除地址10.1.1.1，因?yàn)樵摰刂芬呀?jīng)被分配給路由器接口f0/0

R1(config)#ip dhcp pool xinxi//定義DHCP地址池名稱為xinxi。

R1(dhcp-config)#default-router 10.1.1.1//設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址

R1(dhcp-config)#dns-server 10.1.1.254//設(shè)置DNS服務(wù)器地址

R1(dhcp-config)#network 10.1.1.0 255.255. 255.0//設(shè)置可分配的網(wǎng)絡(luò)地址范圍

通過(guò)以上的配置，R1路由器就具有了DHCP服務(wù)器的功能，可以分配IP地址。

其次測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果

①單擊需要獲得IP地址的終端電腦，在彈出的窗口中選擇“Desktop”。

②在“Desktop”窗口中有兩個(gè)選項(xiàng)分別為:“DHCP”和“Static”，選擇DHCP，當(dāng)出現(xiàn)“DHCP request successful”信息時(shí)說(shuō)明已成功獲得IP地址。結(jié)果如圖3所示。

圖3 信息系電腦成功獲得IP地址的窗口

2)配置路由器動(dòng)態(tài)路由協(xié)議使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連互通。［6-8］

①對(duì)路由器R1進(jìn)行配置

R1>en//進(jìn)入特權(quán)模式

R1#config t//進(jìn)入全局配置模式

R1(config)#interface serial 0/0/0//進(jìn)入路由器串口s0/0/0

R1(config-if)#ip address 20.1.1.1 255.255. 255.0//為路由器接口s0/0/0配置IP地址

R1(config-if)#no shu//激活路由器接口s0/0/ 0

R1(config-if)#clock rate 64000//設(shè)置路由器接口s0/0/0的時(shí)鐘頻率

R1(config-if)#exit//退出

②對(duì)路由器R2進(jìn)行配置

Router>en//進(jìn)入特權(quán)模式

Router#config t//進(jìn)入全局配置模式

Router(config)#hostname R2//為路由器命名為R2

R2(config)#interface serial 0/0/0//進(jìn)入路由器R2的s0/0/0接口

R2(config-if)#ip address 20.1.1.2 255.255. 255.0//為路由器s0/0/0接口配置IP地址

R2(config-if)#no shu//激活接口

R2(config-if)#exit//退出

R2(config)#interface fastEthernet 0/0//進(jìn)入路由器接口f0/0

R2(config-if)#ip address 30.1.1.1 255.255. 255.0//設(shè)置路由器接口f0/0的IP地址

R2(config-if)#no shu//激活接口

③運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)互連互通

R1(config)#router rip//運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP

R1(config-router)#version 2//運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP的版本2

R1(config-router)#no auto-summary//取消自動(dòng)匯總功能

R1(config-router)#network 10.0.0.0//宣告網(wǎng)絡(luò)10.0.0.0

R1(config-router)#network 20.0.0.0//宣告網(wǎng)絡(luò)20.0.0.0

R2(config)#router rip//運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP

R2(config-router)#version 2//運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP的版本2

R2(config-router)#no auto-summary//取消自動(dòng)匯總功能

R2(config-router)#network 20.0.0.0//宣告網(wǎng)絡(luò)20.0.0.0

R2(config-router)#network 30.0.0.0//宣告網(wǎng)絡(luò)30.0.0.0

④通過(guò)查看路由表，確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連互通。

R1#show ip route

10.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

C 10.1.1.0 is directly connected，F(xiàn)astEthernet0/ 0

20.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

C 20.1.1.0 is directly connected，Serial0/0/0

30.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

R 30.1.1.0［120/1］via 20.1.1.2，00:00:01，Serial0/0/0

R2#show ip route

10.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

R 10.1.1.0［120/1］via 20.1.1.1，00:00:03，Serial0/0/0

20.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

C 20.1.1.0 is directly connected，Serial0/0/0

30.0.0.0/24 is subnetted，1 subnets

C 30.1.1.0 is directly connected，F(xiàn)astEthernet0/0

可以看出路由器R1和R2均通過(guò)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP獲得了動(dòng)態(tài)路由條目，可以確定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是互連互通的。

3)配置路由器R1的DHCP服務(wù)器，使工商系網(wǎng)絡(luò)的終端電腦能夠自動(dòng)獲得網(wǎng)絡(luò)配置信息。

R1#config t//進(jìn)入全局配置模式

R1(config)#ip dhcp pool gongshang//設(shè)置DHCP地址池的名稱為gongshang。

R1(config)#ip dhcp excluded-address 30.1.1.1 //設(shè)置排除地址30.1.1.1，因?yàn)樵摰刂芬呀?jīng)被分配給路由器接口f0/0

R1(dhcp-config)#default-router 30.1.1.1//設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址

R1(dhcp-config)#dns-server 10.1.1.254//設(shè)置DNS服務(wù)器的地址

R1(dhcp-config)#network 30.1.1.0 255.255. 255.0//設(shè)置可分配的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址

R2#config t//進(jìn)入特權(quán)模式

R2(config)#interface fastEthernet 0/0//進(jìn)入路由器R2的f0/0接口

R2(config-if)#ip helper-address 20.1.1.1//設(shè)置幫助地址

通過(guò)以上過(guò)程的設(shè)置，路由器R1同時(shí)具有為工商系的電腦分配IP地址的功能。具體驗(yàn)證過(guò)程如下:

①單擊需要獲得IP地址的工商系的一臺(tái)終端電腦，在彈出的窗口中選擇“Desktop”。

②在“Desktop”窗口中有兩個(gè)選項(xiàng)分別為:“DHCP”和“Static”，選擇DHCP，當(dāng)出現(xiàn)“DHCP request successful”信息時(shí)說(shuō)明已成功獲得IP地址。結(jié)果如圖4所示。

圖4 工商系電腦成功獲得IP地址的窗口

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)連通性測(cè)試

以上結(jié)果表明，路由器R1已經(jīng)成功成為DHCP服務(wù)器，可以同時(shí)為信息系和工商系兩個(gè)不同部門(mén)不同網(wǎng)段的電腦分配IP地址信息。

接下來(lái)驗(yàn)證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性，以信息系的一臺(tái)電腦ping工商系的電腦為例進(jìn)行測(cè)試。

PC>ping 30.1.1.2

Pinging 30.1.1.2 with 32 bytes of data:

Request timed out.

Reply from 30.1.1.2:bytes=32 time=156ms TTL=126

Reply from 30.1.1.2:bytes=32 time=112ms TTL=126

Reply from 30.1.1.2:bytes=32 time=157ms TTL=126

Ping statistics for 30.1.1.2:

Approximate round trip times in milli-seconds:

Minimum=112 ms，Maximum=157 ms，Average=141 ms

結(jié)果表明，通過(guò)R1路由器分配的網(wǎng)絡(luò)地址信息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性測(cè)試中起到了作用，分配的地址有效。

3 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中DHCP服務(wù)配置需要添加價(jià)格昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且在實(shí)際的配置中需要搭建真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建過(guò)程中往往出現(xiàn)意想不到的問(wèn)題，這給課程的教學(xué)帶來(lái)了麻煩。利用Packet tracer模擬軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的DHCP服務(wù)配置可以很好地解決以上問(wèn)題。對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的順利開(kāi)展提供了便利，學(xué)生通過(guò)Packet tracer模擬軟件能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中DHCP服務(wù)配置的全過(guò)程。

［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.利用Packet Tracer組建三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010(3):143-146.

［3］丁美榮.基于綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009(3):118-120.

［4］王春枝，李紅，歐陽(yáng)勇.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007(12):350-352.

［5］唐燈平.基于工作過(guò)程系統(tǒng)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與管理項(xiàng)目式課程開(kāi)發(fā)［J］.常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010(5):31-33.

［6］唐燈平.職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園網(wǎng)建設(shè)的研究［J］.網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)與應(yīng)用，2009(4):71-73.

［7］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.

［8］唐燈平.利用三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)vlan間通信［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2009(18):4898-4899.

Experimental Teaching Design of Router DHCP Based on Packet Tracer

TANG Deng-ping
(Suzhou Campus，Nanjing Railway Vocational and Technical College，Suzhou 215137，China)

By using Cisco Packet Tracer Simulator to achieve the whole configuration of DHCP service，including the training environment setting，IP address planning to realize the assignment of IP between different sections and segments.By applying simulation software in teaching，it can enable students to understand the DHCP better

packet tracer;simulation;DHCP;RIP

=3，Lost=1 (25%loss)，

TP 393-4

B

1672-2434(2011)01-0047-04

2010-12-08

江蘇省教育科學(xué)研究院2010年第一期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究立項(xiàng)課題(GYC55)

唐燈平(1976-)，男，講師、工程師，從事研究方向:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)軟硬件維護(hù)