一种交换与路由技术的高效实验方案

宋柱芹 蕉丽莉

摘要:针对目前交换与路由技术的实验成本过高的现状,对比分析了Packet Tracer和Boson Netsim这两种思科模拟软件的特点,为学习交换与路由技术提供方便可行的高效实验方案。

关键词:交换与路由;模拟软件;包跟踪

中图分类号:TN915文献标识码:B文章编号:1009-8631(2009)12-0092-02

一、引言

随着计算机网络的迅猛发展,交换与路由技术已成为计算机系学生应该掌握的一项基本技能。然而,大多数的实验都需要多个网络设备,做实验前必须先根据设计的拓扑连接这些网络设备,并测试直接相连的设备间是否可以正常通讯,这个过程往往需要二十分钟左右的时间,这将浪费课堂实验总时间的22%左右。而思科的Packet Tracer和boson netsim等模拟软件就圆满地解决了这一问题,使得只花几分钟的时间就可以在一台PC上就完成模拟网络设备的选型、连接和测试,为学习交换和路由技术提供了一种方便、经济、可行、高效的实验环境。

二、实验方案

只要在PC上安装好Packet Tracer和Boson NetSim就可以完成交换和路由技术的初级和中级实验,对于计算机系课程体系而言,这已满足了当前的要求。如果安装Dynamips,则几乎可以完成交换和路由技术的所有实验,故在此不作讨论。本部分以当前的Packet Tracer v5.0和Boson NetSim for CCNP 7.06为例。

2.1 Packet Tracer 模拟环境

1)Packet Tracer 可以完成所有的CCNA[2](Cisco Certified Network Associate)级别的实验(对于非网络工程专业的学生已足够),但必须自行设计实验拓扑(如图1所示)。

Packet Tracer可以模拟通过cosole口配置的过程。为提高实验效率,也可直接在拓扑图中双击任意设备就可以对它直接进行相关配置。在进行设备连接时,Packet Tracer的线缆选择区为初学者提供了形象的线缆图标。相应地,用不同线型的图例表示拓扑图中设备间的不同类型的连线。

2)可以从Packet Tracer的拓扑图中根据线缆两端的圆点判断端口状态

如:图1(右)中的闪烁的绿色表示连接激活,可以收发数据包,图1(右)中的橙黄色表示端口被阻塞,若一直为红色则表示因端口处于down状态或两端封装的协议不匹配、或者是连接线的类型不对等原因导致两端口不能正常通信。

3)可以在simulation模式下进行数据包的跟踪。图1为生成树实验过程中的一个截图,图2为对图1(左)生成树过程中一个BPDU的内容分析。同时在Event List中也有详细的数据包信息。

4)可以保存配置

实验结束后,把已完成的配置写到start-up configration之后,保存pkt文件,下次打开这个pkt文件就可以继续做进一步的实验。这一特点也方便同学间或师生间问题的讨论和解决。可以保存配置。

2.2 Boson Netsim 模拟环境

Boson Netsim能模拟更多型号的网络设备,能完成更多的实验。Boson NetSim有两个组成部分实验环境模拟软件(Boson NetSim)和实验拓扑图设计软件(Boson Network Designer)。当前的Boson NetSim for CCNP 7.06版本包括Stand-Alone Labs、Scenario Labs、BSCI、BCMSN、ISCW、ONT、Advanced Labs、Supplemental Lab九个实验包。其中的Stand Alone Labs实验包提供了CCNA级别的实验项目;Advanced Labs实验包提供了CCNP(Cisco Certified Network Professional)级别的实验项目。实验者可以按已有的拓扑做指定的实验,也可以自行设计实验拓扑,用不同的颜色的图例来表示拓扑图中设备间的不同类型的连线。把拓扑Load NetMap后默认会打开其中一个网络设备。分别可以在设备选择栏中的eRouters、eSwitches、eStations下找到拓扑图中的路由器、交换机和PC。双击任一设备就可以对它进行配置。

2.3 两者比较

1)Packet Tracer更直观、形象,适于交换和路由技术的入门和初级学习。

如图1所示,Packet Tracer中设计的实验拓扑,可以直观地看出各端口的状态和生成树的结构,但要得Boson Netsim中查看如图1所示的生成树结构必须通过查看交换机各端口的状态是FWD还是BLK来分析,图3是在switch 3的查看过程。而且,通过Packet Tracer中的包跟踪功能,可以更直观地查看生成树协议的运行过程。

2)Boson Netsim提供了更多的命令,可以完成CCNP级别的实验,适于对交换和路由技术的较高级学习。

三、实验方案的特点

对于交换和路由技术的实验来说,完全的硬件环境成本太高,实验过程费时费力,尤其是在综合实验中,每个实验都需要更多的硬件设备,出现硬件故障、连线不牢和配置方法问题的概率也就更大,而在模拟软件环境中因为没有硬件故障和连线不牢的问题,从而实验效率大大提高。两个模拟软件都可以保存拓扑和配置信息,实验结束后可以随时打开保存的文件继续做后续实验。模拟软件环境也更能适应学生动手能力、设计实验的能力和创新的能力不同的特点,学生可以在快速完成规定的实验的基础上,自行设计实验,甚至进行创新实验,而不再受全硬件的实验室中必须和同组同学同步完成实验的限制,这有利于培养学生的学习兴趣,提高学生的实践能力和分析解决问题的能力。

四、结束语

Packet Tracer和Boson Netsim这两个模拟软件,为学习交换和路由技术提供了一种简单高效的实验环境。初学者可以选择Packet Tracer,更进一步的学习可以选择Boson Netsim,两者安装方便,经济可行,可以提高学习效率。

参考文献:

[1] http://www.cisco.com/web/learning/netacad/index.html.

[2] http://www.cisco.com/web/CN/learnings/career/paths/associate/learning_paths_associate_na.html.

[3] http://www.cisco.com/web/CN/learnings/career/paths/professional/learning_paths_professional_np.html.

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

作者简介:宋柱芹(1975-),女,嘉兴学院数学与信息工程学院讲师,主要从事计算机网络研究;焦丽莉 (1981-),女,嘉兴学院数学与信息工程学院助教。