基于Packet Tracer路由器DHCP实验教学设计
2011-11-04唐灯平
唐灯平
(南京铁道职业技术学院苏州校区江苏苏州215137)
基于Packet Tracer路由器DHCP实验教学设计
唐灯平
(南京铁道职业技术学院苏州校区江苏苏州215137)
利用Cisco模拟器Packet Tracer实现DHCP服务的配置全过程,包括实训环境的设置、IP地址的规划等,实现了两个不同部门、不同网段的电脑分配IP地址信息。利用模拟软件进行辅助教学,使学生更好地理解DHCP。
packet tracer;模拟;DHCP;RIP
0 引言
DHCP是计算机网络技术专业重要的知识点之一,该知识点不仅出现在网络操作系统课程中,同时还出现在网络设备配置与管理课程中,无论是Windows网络操作系统还是Linux网络操作系统中对DHCP的讲解一般都比较透彻,而网络设备配置与管理课程中很多教师忽略了对该知识点的讲解,同样也忽略了相关的实训。其实DHCP在网络设备中的应用还是比较广泛的,特别是大型园区网的组建。本文阐述了如何在Cisco模拟器Packet Tracer中实现DHCP服务,涉及到在同一台路由器上实现不同部门不同网段的IP地址分配的问题。
1 DHCP协议与仿真软件
1.1 DHCP协议
动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作,专门用于为TCP/IP网络中的主机自动分配TCP/IP参数的协议。DHCP的客户机无须手动输入任何数据,避免了手动输入值而引起的配置错误,同时DHCP可以防止出现新计算机重用以前指派的IP地址所引起的冲突问题。
1.2 仿真软件Packet Tracer简介
Packet Tracer是Cisco公司为思科网络技术学院开发的一款模拟软件,Packet Tracer模拟器的使用者可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳物件建立网络拓扑,可根据实际需要对网络设备进行相应的配置,该软件以其方便性和真实性被广泛接受。它可以用来模拟CCNA全部实验以及部分CCNP实验。[1]
Packet Tracer模拟器中的设备可以根据实际需要添加删除接口模块。更加形象地模拟了模块化网络设备。在调试网络时还可以根据需要跟踪数据包的流动过程。Packet Tracer提供了丰富的网络设备,同时还提供了各种设备之间的连线(Connections)线型,为自由地组建网络拓扑提供了极大的便利。[2]
2 实验设计与配置分析
2.1 实验拓扑设计
1)实训环境设置。本实训设置的不同部门分别是信息系和工商系,这两个部门终端电脑均通过路由器R1自动获得。整个实训需要Cisco 2811路由器两台,Cisco 2950交换机两台,终端测试电脑6台。其中两台路由器之间通过串口s0/0/0相连,路由器R1的f0/0口通过交换机连接信息系的电脑,路由器R2的f0/0口通过交换机连接工商系的电脑[3-5]。整个实训拓扑如图1所示。
图1 实验拓扑结构图
两台路由器之间利用串口相连时需要在两台路由器上均添加广域网模块。具体操作为:
①单击需要添加模块的路由器R1,弹出图2所示的窗口。关闭机器的电源。
②在窗口的Physical区选择WIC-2T模块,将它拖放到空的模块槽中,然后释放鼠标。
③重新打开电源。使用同样的方法,将路由器R2添加WIC-2T模块。
2)IP地址规划。规划信息系的IP网段地址为10.1.1.0,网关地址为10.1.1.1,该网关地址也就是路由器R1的接口f0/0的地址。工商系的IP网段地址为30.1.1.0,网关地址为30.1.1.1,该网关地址就是路由器R2的接口f0/0的地址。两个路由器之间的网络地址为20.1.1.0,该地址通过手工设置。信息系和工商系的终端电脑的网络地址信息通过DHCP服务器自动获得。
图2 开关电源以及添加删除模块窗口
2.2 命令配置及解释
1)配置路由器R1为DHCP服务器,使和R1的接口f0/0直接相连的信息系网络自动获得IP配置信息。
首先配置R1路由器
Router>en//进入特权模式
Router#config t//进入全局配置模式
Router(config)#hostname R1//为路由器命名
R1(config)#interface fastEthernet 0/0//进入路由器接口f0/0
R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255. 255.0//为路由器接口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 //设置排除地址10.1.1.1,因为该地址已经被分配给路由器接口f0/0
R1(config)#ip dhcp pool xinxi//定义DHCP地址池名称为xinxi。
R1(dhcp-config)#default-router 10.1.1.1//设置默认网关地址
R1(dhcp-config)#dns-server 10.1.1.254//设置DNS服务器地址
R1(dhcp-config)#network 10.1.1.0 255.255. 255.0//设置可分配的网络地址范围
通过以上的配置,R1路由器就具有了DHCP服务器的功能,可以分配IP地址。
其次测试实验结果
①单击需要获得IP地址的终端电脑,在弹出的窗口中选择“Desktop”。
②在“Desktop”窗口中有两个选项分别为:“DHCP”和“Static”,选择DHCP,当出现“DHCP request successful”信息时说明已成功获得IP地址。结果如图3所示。
图3 信息系电脑成功获得IP地址的窗口
2)配置路由器动态路由协议使整个网络互连互通。[6-8]
①对路由器R1进行配置
R1>en//进入特权模式
R1#config t//进入全局配置模式
R1(config)#interface serial 0/0/0//进入路由器串口s0/0/0
R1(config-if)#ip address 20.1.1.1 255.255. 255.0//为路由器接口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//设置路由器接口s0/0/0的时钟频率
R1(config-if)#exit//退出
②对路由器R2进行配置
Router>en//进入特权模式
Router#config t//进入全局配置模式
Router(config)#hostname R2//为路由器命名为R2
R2(config)#interface serial 0/0/0//进入路由器R2的s0/0/0接口
R2(config-if)#ip address 20.1.1.2 255.255. 255.0//为路由器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//进入路由器接口f0/0
R2(config-if)#ip address 30.1.1.1 255.255. 255.0//设置路由器接口f0/0的IP地址
R2(config-if)#no shu//激活接口
③运行动态路由协议使网络互连互通
R1(config)#router rip//运行动态路由协议RIP
R1(config-router)#version 2//运行动态路由协议RIP的版本2
R1(config-router)#no auto-summary//取消自动汇总功能
R1(config-router)#network 10.0.0.0//宣告网络10.0.0.0
R1(config-router)#network 20.0.0.0//宣告网络20.0.0.0
R2(config)#router rip//运行动态路由协议RIP
R2(config-router)#version 2//运行动态路由协议RIP的版本2
R2(config-router)#no auto-summary//取消自动汇总功能
R2(config-router)#network 20.0.0.0//宣告网络20.0.0.0
R2(config-router)#network 30.0.0.0//宣告网络30.0.0.0
④通过查看路由表,确保整个网络互连互通。
R1#show ip route
10.0.0.0/24 is subnetted,1 subnets
C 10.1.1.0 is directly connected,FastEthernet0/ 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,FastEthernet0/0
可以看出路由器R1和R2均通过动态路由协议RIP获得了动态路由条目,可以确定整个网络是互连互通的。
3)配置路由器R1的DHCP服务器,使工商系网络的终端电脑能够自动获得网络配置信息。
R1#config t//进入全局配置模式
R1(config)#ip dhcp pool gongshang//设置DHCP地址池的名称为gongshang。
R1(config)#ip dhcp excluded-address 30.1.1.1 //设置排除地址30.1.1.1,因为该地址已经被分配给路由器接口f0/0
R1(dhcp-config)#default-router 30.1.1.1//设置默认网关地址
R1(dhcp-config)#dns-server 10.1.1.254//设置DNS服务器的地址
R1(dhcp-config)#network 30.1.1.0 255.255. 255.0//设置可分配的网络的网络地址
R2#config t//进入特权模式
R2(config)#interface fastEthernet 0/0//进入路由器R2的f0/0接口
R2(config-if)#ip helper-address 20.1.1.1//设置帮助地址
通过以上过程的设置,路由器R1同时具有为工商系的电脑分配IP地址的功能。具体验证过程如下:
①单击需要获得IP地址的工商系的一台终端电脑,在弹出的窗口中选择“Desktop”。
②在“Desktop”窗口中有两个选项分别为:“DHCP”和“Static”,选择DHCP,当出现“DHCP request successful”信息时说明已成功获得IP地址。结果如图4所示。
图4 工商系电脑成功获得IP地址的窗口
2.3 实验结果以及整个网络连通性测试
以上结果表明,路由器R1已经成功成为DHCP服务器,可以同时为信息系和工商系两个不同部门不同网段的电脑分配IP地址信息。
接下来验证整个网络的连通性,以信息系的一台电脑ping工商系的电脑为例进行测试。
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
结果表明,通过R1路由器分配的网络地址信息在整个网络的连通性测试中起到了作用,分配的地址有效。
3 结束语
传统的网络设备中DHCP服务配置需要添加价格昂贵的网络设备,并且在实际的配置中需要搭建真实的网络环境,在网络环境的搭建过程中往往出现意想不到的问题,这给课程的教学带来了麻烦。利用Packet tracer模拟软件实现网络设备中的DHCP服务配置可以很好地解决以上问题。对实训项目的顺利开展提供了便利,学生通过Packet tracer模拟软件能够实现网络设备中DHCP服务配置的全过程。
[1]薛琴.基于Packet Tracer的计算机网络仿真实验教学[J].实验室研究与探索,2010(2):57-59.
[2]唐灯平.利用Packet Tracer组建三层网络架构的研究[J].实验室科学,2010(3):143-146.
[3]丁美荣.基于综合设计性实验项目的计算机网络实践教学[J].实验室研究与探索,2009(3):118-120.
[4]王春枝,李红,欧阳勇.计算机网络课程实验教学研究[J].实验室研究与探索,2007(12):350-352.
[5]唐灯平.基于工作过程系统化网络设备配置与管理项目式课程开发[J].常州信息职业技术学院学报,2010(5):31-33.
[6]唐灯平.职业技术学院校园网建设的研究[J].网络安全知识与应用,2009(4):71-73.
[7]唐灯平.关于《网络设备配置与管理》精品课程的建设[J].职业教育研究,2010(3):147-148.
[8]唐灯平.利用三层交换机实现vlan间通信[J].电脑知识与技术,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
江苏省教育科学研究院2010年第一期江苏省职业教育教学改革研究立项课题(GYC55)
唐灯平(1976-),男,讲师、工程师,从事研究方向:计算机网络、计算机软硬件维护