淺析Packet Tracer在動態(tài)路由RIP教學(xué)中的應(yīng)用研究

盧永祥

（武夷學(xué)院 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，福建 武夷山 354300）

淺析Packet Tracer在動態(tài)路由RIP教學(xué)中的應(yīng)用研究

盧永祥

（武夷學(xué)院 計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，福建 武夷山 354300）

本文通過介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真軟件Packet Tracer的功能和特點(diǎn)，并借助Packet Tracer仿真軟件來講解RIP動態(tài)路由的配置技術(shù)及實(shí)現(xiàn)過程，將該仿真軟件引用到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中來，豐富教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。

Packet Tracer；路由協(xié)議；仿真實(shí)驗(yàn)

1 Packet Tracer簡介

Packet Tracer是由Cisco公司發(fā)布的一款輔助學(xué)習(xí)工具，為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境[1]。Packet Tracer提供可視化便捷的操作界面，用戶可以在軟件中直接拖曳所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而學(xué)習(xí)配置網(wǎng)絡(luò)命令；同時(shí)該仿真軟件中也提供了數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的處理過程，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)者能深入理解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的運(yùn)行機(jī)制。該軟件和其他仿真軟件相比具有以下幾個(gè)特點(diǎn)[2]-[3]：

(1)支持多協(xié)議模型。支持常用協(xié)議HTTP、DNS、TFTP、TEL-NET、TCP、UDP、OSPF、DTP、V TP、STP 等，同時(shí)支 持 IP、Ethernet、ARP、Wireless、CDP、FrameRelay、PPP、HDLC、VLAN、ICMP 等協(xié)議模型。

(2)支持大量的設(shè)備仿真模型。包括路由器、交換機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、各種連接電纜、終端等設(shè)備以及各種模塊。

(3)支持邏輯空間和物理空間的設(shè)計(jì)模式。邏輯空間模式用于進(jìn)行邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，物理空間模式支持構(gòu)建城市、樓宇、辦公室、配線間等虛擬設(shè)置。

(4)可視化的數(shù)據(jù)報(bào)表工具。配置有一個(gè)全局網(wǎng)絡(luò)控測器，可以顯示仿真數(shù)據(jù)報(bào)的傳送路線及各種模式。

(5)數(shù)據(jù)報(bào)傳輸采用實(shí)時(shí)模式和仿真模式。實(shí)時(shí)模式與實(shí)際傳輸過程一樣，仿真模式通過可視化模式顯示數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸過程，使用戶能對抽象數(shù)據(jù)的傳送具體化。

基于上述特點(diǎn)，如果在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中引用該仿真軟件，可以幫助學(xué)生理解OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型的原理，展現(xiàn)TCP/IP參考模型各個(gè)層次的工作過程，還能極大地方便學(xué)生操作網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而達(dá)到很好的教學(xué)效果。

2 RIP動態(tài)路由協(xié)議

動態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互交換路由信息，并根據(jù)收到的路由信息更新路由器表的過程。采用自適應(yīng)路由算法，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)重新計(jì)算出最佳路由。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型網(wǎng)絡(luò)，由于大型網(wǎng)絡(luò)路由的復(fù)雜性，路由協(xié)議也將是分層次的，通常將路由協(xié)議劃分為自治系統(tǒng)(AS)內(nèi)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （IGP，Interior Gateway Protocol）與自治系統(tǒng)之間的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 （EGP，External Gateway protocol）。

路由信息協(xié)議 RIP（Routing Information Protocol）是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP中最先得到廣泛使用的協(xié)議[RFC 1058]。RIP是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議，是因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是簡單[4]。它使用一種非常簡單的度量方法：距離就是通往目的站點(diǎn)所需要經(jīng)過的路由器數(shù)量（每經(jīng)過一個(gè)路由器為一跳），取值為1～15跳，超出15跳表明無窮大，目標(biāo)不可達(dá)。RIP路由協(xié)議的主要特點(diǎn)是：

(1)僅僅與相鄰的路由器交換信息。若兩個(gè)路由器交換信息無需經(jīng)過第三個(gè)路由器，表明這個(gè)兩個(gè)路由器是相鄰的，而RIP路由協(xié)議規(guī)定不相鄰的路由器不能交換信息。

(2)路由器中記錄著一張路由表信息。這張路由表記載著路由器所知道的全部信息，即：“在本自治系統(tǒng)中找到所有網(wǎng)絡(luò)的最短路徑，以及到達(dá)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過的下一跳路由器”。

(3)RIP路由協(xié)議規(guī)定每隔30秒更新一次路由信息。每個(gè)路由器會根據(jù)收到新的路由信息而更新自己的路由表。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)，路由器也會及時(shí)向相鄰的路由器發(fā)送更新信息。

3 在Packet Tracer仿真軟件平臺中實(shí)現(xiàn)RIP配置

首先設(shè)計(jì)好網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在Packet Tracer軟件中直接拉拽所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立好實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，如圖1所示。選擇2811型號路由器3臺，命名為 R1、R2、R3；選擇 3 臺 2950－24 交換機(jī)，命名為S0、S1、S2；再使用 6 臺 PC 機(jī)，命名為 PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5。

圖1

3.1 R1、R2、R3路由器的基本配置命令以路由器R1為例：

Router> //用戶模式提示符

Router>enable//進(jìn)入特權(quán)配置模式

Router# //特權(quán)模式提示符

Router#configure terminal //進(jìn)入配置模式

Router(config)# //配置模式提示符

Router(config)#enable password test1 //設(shè)置 enable 口令為test1

Router(config)#enable secret test2 //設(shè)置enable加密口令為test2

Router(config)#hostname R1 //設(shè)置路由器主機(jī)名

R1（config）#router rip //進(jìn)入 RIP 配置子模式

R1（config）#ip classless //開啟“IP 無類別”策略

R1（config-router）#network x.x.x.x //指定與該路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)

R1 （config-router）#version 2 //把 RIP 協(xié)議設(shè)置為第2版本

R1（config-router）#no auto－summary //關(guān)閉路由自動匯總功能

R1（config-router）#ip split－h(huán)orizon //配置水平分割

基本配置主要是配置路由器的名稱、安全密鑰及根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置路由器配置參數(shù)等。對路由器R2和R3的基本配置命令與R1配置基本相同，在此不一一列出。當(dāng)配置完路由器命令后可以使用show running來查看當(dāng)前配置命令，并檢查配置是否正確。

3.2 對R1、R2、R3配置RIP路由

根據(jù)圖1所示，按照規(guī)劃好的各網(wǎng)段IP地址，配置PC機(jī)和路由交換設(shè)備的各個(gè)接口IP地址參數(shù)。然后分別在R1、R2、R3路由器全局配置模式下使用router rip進(jìn)入RIP配置子模式，并使用network命令進(jìn)行指定與該路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)。

R1接口配置命令：

R1(config)#interface s0

R1(config－if)#ip address 10.60.18.1255.255.255.0

R1(config－if)#clockrate 84000

R1(config－if)#no shutdown

R1(config－if)#interface fa1/1

R1(config－if)#ip address 192.168.18.1255.255.255.0

R1(config-if)#no shutdown

R1(config-if)#end

啟用RIP路由選擇協(xié)議：

R1(config)#router rip

R1(config-router)#network 10.60.18.0

R1(config-router)#network 192.168.18.0

R2、R3路由器主體配置命令與R1相同，在此列出配置與R2、R3路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)：

R2(config)#router rip

R2(config-router)#network 10.60.18.0

R2(config-router)#network 10.60.19.0

R2(config-router)#network 192.168.19.0

R3(config)#router rip

R3(config-router)#network 10.60.19.0

R3(config-router)#network 192.168.20.0

3.3 檢測配置RIP路由信息

配置完RIP路由協(xié)議后，可以使用show ip route命令來查看路由表信息，show ip protocols查看路由器上路由協(xié)議的運(yùn)行狀態(tài)，debug ip rip命令則顯示了發(fā)送和接收到的RIP路由選擇更新信息。最后，在各PC機(jī)不同網(wǎng)段上使用ping命令來測試網(wǎng)絡(luò)的連通性，并查看網(wǎng)絡(luò)是否會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。圖2所示：在PC0中ping不同網(wǎng)段顯示結(jié)果。

圖2

2 結(jié)束語

將Packet Tracer仿真軟件引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，可以幫助我們解決在沒有實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的情況下學(xué)習(xí)路由器、交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理及配置方法；能夠模擬現(xiàn)實(shí)中的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺；充分地將教學(xué)理論和實(shí)踐操作結(jié)合起來以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

[1]梁廣民.思科網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室路由交換試驗(yàn)指南［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2009.

[2]任曉鵬.李偉華.基于Packet Tracer構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺[J].中國職業(yè)技術(shù)育,2006(27):27—44.

[3]堯有平.基于Packet Tracer 4.11構(gòu)建仿真網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺[J].福建電腦,2008(5):143— 144.

[4]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版）[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

A Brief Analysis on the App lied Research of Packet Tracer in Teaching

LU Yongxiang

(Center of Computer Teach and Experiment,Wuyi University,Wuyishan,Fujian 354300)

This article explains the configuration technology and implementation procedure of the Dynamic Source Routing (DSR)RIP by introducing and using the functions and characters of the computer network simulated software Packet,to combine which with the computer network teachingwill enrich the teaching experimental effects.

Packet Tracer;routed protocol;simulation experiment

TP393.071

A

1674－2109(2012)01－0092－03

2012-01-06

盧永祥（1985-），男，漢族，助理實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)工程。