基于PacketTracer6.2的虛擬無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用研究

柴群　梁劍波

摘要：無線網(wǎng)絡(luò)是近些年高速發(fā)展的一種組網(wǎng)技術(shù)，文章中首先提出了采用Packet Tracer6.2構(gòu)建虛擬無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，然后闡述了三種無線組網(wǎng)方式，最后比對了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和利用Packet Tracer6.2建立的虛擬無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：Packet Tracer6.2；虛擬無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室；無線組網(wǎng)方式

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0026-03

Abstract： Wireless is a network technology in the development of high speed in recent years。The article first puts forward using Packet Tracer6.2 building virtual wireless network laboratory environment， and then expounds the three kinds of wireless network mode， the final than the traditional wireless network laboratory and using Packet Tracer6.2 the advantages and disadvantages of wireless network virtual laboratory.

Key words： Packet Tracer6.2；Virtual laboratory for wireless network； Wireless network mode

無線網(wǎng)絡(luò)是近些年來高速發(fā)展的一種組網(wǎng)技術(shù)，它與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采用光纖、雙絞線、同軸電纜不同，無線網(wǎng)絡(luò)主要采用電磁波作為通信介質(zhì)。與傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線網(wǎng)絡(luò)具有安裝快捷、高移動性、可擴(kuò)充性強(qiáng)、建設(shè)成本低、兼容性強(qiáng)、多種終端接入等特點(diǎn)[1]，廣泛用于醫(yī)院、辦公室、車間、企業(yè)、倉庫、碼頭、礦山等場所。

無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，急需各種無線網(wǎng)絡(luò)人才，各高校也順應(yīng)時代潮流，紛紛開設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)安裝、管理等課程。然而無線設(shè)備的實(shí)驗(yàn)器材的成本高、設(shè)備更新速度快，管理和運(yùn)營成本昂貴，一直困擾著高校計算機(jī)教學(xué)。

1 Packet Tracer 6.2簡介

Packet Tracer是思科公司發(fā)行的一種網(wǎng)絡(luò)模擬器，用來輔助網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，自己設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，利用該軟件提供的網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境去設(shè)計、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障。目前最新版本是Cisco Packet Tracer 6.2，該版本又細(xì)分為兩個版本：" Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version " 和 " Cisco Packet Tracer 6.2 for WindowsInstructor Version r"。相比較于舊版Cisco Packet Tracer 5.3，新版本" Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version "新增了Cisco 819 ISR router，Cell-Tower，CO Server（Central-Office-Server）等新式無線設(shè)備，以滿足使用者的無線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)需要。

Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version中提供了WMP300N、PT-HOST-NM-1W，PT-HOST-NM-1W-A和PT-HOST-NM-3G/4G三類無線網(wǎng)卡，AccessPoint-PT、AccessPoint-PT-A，AccessPoint-PT-N三種無線接入點(diǎn)（AP），一個WRT300N無線路由，一個3G/4G蜂窩移動塔（Cell Tower），一個中心服務(wù)器（CO）、一個819多用途3G/4G路由器。Linksys-WMP300N、PT-HOST-NM-1W提供2.4GHZ無線網(wǎng)卡，不能訪問訪問AccessPoint-PT-A接入點(diǎn)；PT-HOST-NM-1W-A提供5GHZ采用802.11a協(xié)議的無線網(wǎng)卡，只能訪問AccessPoint-PT-N；PT-HOST-NM-3G/4G提供3G/4G蜂窩網(wǎng)無線接入，可以訪問PT-HOST-NM-3G/4G無線網(wǎng)卡，3G/4G蜂窩移動塔。

2 無線網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

根據(jù)Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version提供的無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)和無線路由器、Cell Tower、CO等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)、無線接入網(wǎng)和3G/4G蜂窩無線網(wǎng)的配置實(shí)驗(yàn)。一個區(qū)域，如果想實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋，一般需要用到三種方式：無線終端和無線路由器組成的無線網(wǎng)絡(luò)、無線終端和無線接入點(diǎn)（AP）組成的無線網(wǎng)絡(luò)、無線終端和3G/4G蜂窩式塔臺組成的無線網(wǎng)絡(luò)。為了方便敘述，本文中所使用的無線網(wǎng)卡均為WMP300N，無線接入點(diǎn)采用AccessPoint-PT-N，無線路由器采用Linksys WRT300N。

2.1無線終端和無線路由器組成的無線網(wǎng)絡(luò)

對于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，無線終端設(shè)備很少，且網(wǎng)線在樓宇完工時已經(jīng)完成。對于這樣的網(wǎng)絡(luò)可以采用無線終端接入無線路由器的模式，用于室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。該模式拓?fù)鋱D如圖1。

無線路由器通過匯聚層交換機(jī)接入Internet，無線終端通過無線路由器接入Internet。需要配置的信息有：Internet設(shè)置、內(nèi)部局域網(wǎng)設(shè)置（LAN）、無線網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)置（Wireless），如圖2

其中，Internet界面主要配置無線路由器接入Internet的方式，Linksys WRT300N提供三種接入方式：動態(tài)IP地址方式（DHCP），靜態(tài)IP地址方式（Static）和PPPoE（以太網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)連接協(xié)議，即撥號方式）。靜態(tài)IP地址方式（Static）中需要配置外網(wǎng)的IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，域名服務(wù)器地址，在PPPoE方式中需要配置用戶名、登陸密碼。

LAN界面主要配置內(nèi)網(wǎng)使用的地址段和內(nèi)網(wǎng)子網(wǎng)掩碼。

Wireless界面主要配置，如圖3

其中：SSID（服務(wù)集標(biāo)識）選項(xiàng)根據(jù)需要任意填寫，用來區(qū)分不同的AP；當(dāng)有多個AP無縫覆蓋時，Channel（信道）選項(xiàng)用來避免多個不同的AP信號干擾。Authentication選項(xiàng)用來配置無線AP加密認(rèn)證方式。RADIUS[2]遠(yuǎn)端用戶撥入驗(yàn)證服務(wù)（RADIUS， Remote Authentication Dial In User Service）是一個AAA協(xié)議，意思就是同時兼顧驗(yàn)證（authentication）、授權(quán)（authorization）及計費(fèi)（accounting）三種服務(wù)的協(xié)議（protocol），通常用于網(wǎng)絡(luò)存取、或流動IP服務(wù)，適用于局域網(wǎng)及漫游服務(wù)。RADIUS Server Settings用于設(shè)置RADIUS服務(wù)器的地址和訪問該服務(wù)器的密碼。

無線終端在config選項(xiàng)中輸入SSID號和密碼即可實(shí)現(xiàn)無線連接。

2.2無線終端和無線接入點(diǎn)（AP）組成的無線網(wǎng)絡(luò)

該模式是通過有線網(wǎng)絡(luò)連接無線接入點(diǎn)（AP），無線設(shè)備連接無線接入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈接，主要用于樓宇內(nèi)部的無線網(wǎng)絡(luò)鏈接。需要配置的信息有：無線網(wǎng)卡的安裝、AP的SSID（服務(wù)集標(biāo)識）的設(shè)置、無線接入點(diǎn)的無線加密認(rèn)證設(shè)置，路由器的IP地址配置等。該模式拓?fù)鋱D如圖4。

Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version中無線設(shè)備需要安裝無線網(wǎng)卡的設(shè)備有臺式機(jī)、筆記本、服務(wù)器等設(shè)備。安裝的方法是：打開設(shè)備的Physical頁，關(guān)閉設(shè)備電源，刪除網(wǎng)卡，將Modules中WMP300N拖拽到原先網(wǎng)卡的位置，最后打開電源即可。

配置AP：雙擊AP，找到Config選項(xiàng)，點(diǎn)擊port1，出現(xiàn)AP配置選項(xiàng)。如圖5

圖2中，port status選項(xiàng)是端口狀態(tài)，默認(rèn)是開始（On）；SSID（服務(wù)集標(biāo)識）選項(xiàng)根據(jù)需要任意填寫，用來區(qū)分不同的AP；當(dāng)有多個AP無縫覆蓋時，Channel（信道）選項(xiàng)用來避免多個不同的AP信號干擾。Authentication選項(xiàng)用來配置無線AP加密認(rèn)證方式。

無線終端在config選項(xiàng)中輸入SSID號和密碼即可實(shí)現(xiàn)無線連接。

2.3無線終端和3G/4G蜂窩式塔臺組成的無線網(wǎng)絡(luò)

對于區(qū)域內(nèi)空曠地帶，不方便部署AP，Cisco Packet Tracer 6.2 for Windows Student Version提供PT-HOST-NM-3G/4G無線網(wǎng)卡和Cell Tower實(shí)現(xiàn)無線覆蓋，如圖6。

圖6中，CO服務(wù)器連接校園骨干網(wǎng)，無線終端通過3G/4G蜂窩塔臺接入CO，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入。

3 與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室比較

傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受到實(shí)驗(yàn)室條件的限制，實(shí)驗(yàn)器材缺乏，學(xué)生實(shí)驗(yàn)只能采用分組的形式進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)周期長、靈活性差、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、設(shè)備損耗較大，影響著學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

使用Cisco Packet Tracer 6.2組件的虛擬無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，教師可以重點(diǎn)講解本文中三種基本的組網(wǎng)模式，學(xué)生掌握該部分知識后和以往學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)知識相結(jié)合，自由練習(xí)，隨機(jī)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)舉一反三。

與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室檢測網(wǎng)絡(luò)連接性不同，Cisco Packet Tracer 6.2提供了一種Simulation實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑鐖D7。

使用者通過協(xié)議包運(yùn)行的情況查找網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)的問題，從而提高排錯的效率。

4 結(jié)論

通過Cisco Packet Tracer 6.2網(wǎng)絡(luò)模擬軟件建立起來的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室不但可以有效的解決因?qū)嶒?yàn)設(shè)備缺乏無法開展實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還可以通過模擬無線實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對無線網(wǎng)絡(luò)知識的掌握和理解，提高學(xué)生的技能水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫麗艷.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢、應(yīng)用及發(fā)展方向研究[J]. 硅谷，2008（20）：58.

[2] http：//baike.haosou.com/doc/1202756-1272229.html.

[3] 王鑫.基于Packet Tracer構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013，12（5）：93-94.

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