Cisco Packet Tracer在交换机路由器配置实践中的应用

刘涛

摘要：Cisco Packet Tracer是由Cisco公司推出的一款针对学习网络设备的安装与配置课程的入门级网络模拟器软件，它可以帮助学习计算机网络技术专业的学生和相关技术人员快速有效地掌握设备的配置与管理的基础知识，是计算机仿真技术和计算机网络技术的完美结合。本文从该软件的使用角度出发，分析了它的特点，使用方法和应用场合，并利用几个具体的实例验证了它在交换机路由器配置实践中起到的重要作用。

关键词：Cisco Packet Tracer；网络模拟器；无线局域网；静态路由；

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672—4437（2013）02—0044—04随着计算机网络技术的飞速发展，社会对具备网络配置、网络管理能力的人才需求不断增加，作为培养技能型、应用型人才的高职高专院校，如何注重实践，培养学生网络配置能力已经成为网络教学的重中之重。作为计算机网络课程的重要组成部分，网络设备的配置实践是计算机网络专业学生必须了解和掌握的内容。学生只有了解和掌握了计算机网络原理，掌握了网络互联与实现的配置技术，才能为今后的就业、学习、研究网络奠定基础。

一、网络模拟器及相关技术

在网络设备的安装与配置的学习过程中，出现了学生基础较差，对实物设备还无法做到完全驾驭，同时部分高校网络设备因各种原因无法满足学生的学习和使用要求，学生只能在课堂或者是实训场地里才能学习，缺少在课下学习的条件，不能充分调动学生的学习积极性和自主性等诸多问题。网络模拟器技术的出现是解决这些问题最行之有效的方法之一，本文探讨的也正是该技术下实践应用的解决方案。

网络模拟器是应用于通信网络模拟试验中的一种简便而有效的设备模拟软件技术。网络模拟器通过软件构造一个虚拟的网络实验环境，学生可以方便地对网络设备进行拓扑结构规划和配置实施管理，对提高网络教学质量有着重要意义。

目前流行的网络模拟器软件主要有：RouterSims Network Visualizer，Sybex Virtual Lab，思科网络学院的Flash Lab，CIM（Cisco Interactive Mentor），Bos-on Netsim.Dynamips，Cisco Packet Tracer等。各类网络模拟器软件功能类似，都包含了实验所需要的各种不同型号的路由器、交换机、终端、以及各种网线连接设备等。

Cisco Packet Tracer正是这样一种功能完善的仿真软件，是一个用于设计、配置和解决复杂问题的基于CCNA（思科认证网络支持工程师）层次的学习平台和仿真器，为学生和教师建立仿真、虚拟和活动网络模型，通过一组简化的网络设备和协议模型，来理解真实的计算机网络和开发网络的技巧。

二、Cisco Packet Tracer的使用方法

Cisco Packet Tracer（以下简称CPT）的使用作为初学者而言尤其是网络基础知识较为欠缺但动手能力尚可的人来讲，还是比较容易掌握的，它的使用方法可以总结为以下几个步骤：

1.设备的选择与连接

在CPT里有许多种类的硬件设备，从左至右，从上到下依次为路由器、交换机、集线器、无线设备、设备之间的连线（Connec-tions）、终端设备、仿真广域网、Custom Made Devices（自定义设备），这里特别需要注意的应该是Con-nections，因为它包含了自动选线（万能选线，一般不建议使用）、控制线、直通线、交叉线、光纤、电话线、同轴电缆、DCE、DTE。其中DCE和DTE是用于路由器之间的连线，实际当中，需要把DCE和一台路由器相连，DTE和另一台设备相连。配置路由器时需配置DCE端线缆时钟频率（Clock Rate）。交叉线只在路由器和电脑直接相连，或交换机和交换机之间相连时才会用到。各设备和线缆选择如图1线缆和设备选择示意图。

2.网络拓扑的生成不管CPT完成的实验和配置如何复杂或简单，都可以归结于一个简易的网络拓扑结构示意图，这也是计算机网络技术在计算机仿真中的具体体现形式，此步在完成时也没有固定步骤和方法，但需要注意的是图中应开启端口标注，同时在有条件的情况下，应将具体的网络配置参数例如设备名称、IP地址等加注在图上，便于后续的详细配置。

3.使用CLI配置需要配置的网络设备 CLI（Command Line Interface，命令行界面）是指可在用户提示符下键入可执行指令的界面。它是目前配置交换机和路由器的主要方式，在该模式下可以实现交换机和路由器的所有功能。不同厂商网络设备时在定义CLI的命令模式有所不同，例如思科公司将其交换机和路由器的主要命令模式规定为普通用户模式、特权用户模式、全局配置模式、端口配置模式等，可查阅设备出厂用户配置手册获取该内容。

4.测试与查看

一般的网络应用环境在完成设备的安装与配置后，最重要的工作就是对设备进行测试和维护，CPT当然也可以完成这项工作，它主要依靠网络测试的相关命令诸如ping，tracert等进行，另外对设备的工作状态也可以通过CLI模式下的show命令查看，例如交换机下查看vlan的命令“show vlan”，路由器中查看路由表的命令“showip route”等。在CFF也可以对数据包进行抓包分析，分析的内容包括数据包的格式，协议的内容等，下图2 Cisco Packet Tracer抓包图截取了CPT抓取某主机数据包的结果。

5.保存拓扑和设备配置文件这也是CPT的一个特色，在实物配置环境下，一般对交换机和路由器都需要单独保存设备的配置文件，而且方法比较复杂需要通过相关命令和TFTP软件将设备配置文件逐一导出并保存，而CPT只需要像保存一个普通文件一样，将网络拓扑和设备配置保存成为一个文件，以便在安装了CPT的计算机上直接运行查看结果。相对而言这样也为实践中的成果保存和考核提供了一个非常好的环境。

三、Cisco Packet Tracer的典型应用实例

以下探讨几个在Cisco Packet Tracer中的几个典型应用实例，从中可以看出CPT在实践应用环境下可以完成多种交换机与路由器的组合实验，对提高设备的配置与管理能力有较高的效率。

交换机中有一项较为常用的配置即VLAN（虚拟局域网）的配置，VLAN技术对于提高网络的安全性能和对不同的子网实施有效管理有着不可替代的作用。CPT中对VLAN技术的模拟非常成功，不仅可以在传统的二层交换机上进行，也可以在三层交换机上完成多子网环境下复杂VLAN的模拟。下图展示了一个基于端口的VLAN划分的实例，在二层交换机Cisco 2960上划分两个VLAN，即VLAN10和VLAN11，从而实现PCI与PC2、PC3的隔离，实验结果可以在三台Pc上通过ping命令进行测试或是在交换机上查看VLAN配置列表。

WLAN（无线局域网）是目前在计算机局域网领域中比较热门的一项技术，WLAN是Wireless Lo-cal Area Network的缩写，指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。下图是在CPT中利用了无线路由器完成了有线终端PC4和无线终端PC1，PC2，PC3的互访。在配置中还可以模拟实际环境打开无线路由器的WEB配置管理页面。

在路由器中对静态路由的配置一直是日常的一项主要工作，所谓的静态路由是指由用户或网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的路由器。下图利用三个路由器完成了对三个子网的分隔，同时分别在三个路由器上添加配置静态路由记录从而实现计算机a，计算机b和计算机c的互访。在CPT中可依次打开三个路由器的配置界面，查看路由表得知表项为“S（Static）”的即为静态路由。

四、结语

综上所述，在交换机与路由器的实践应用环节上，Cisco Packet Tracer的确发挥着比较重要的作用，由于它的可操作性较强，对理论知识相对要求较少，所以对提高计算机网络相关技术人员的设备配置能力有着较好的效果，相信在结合着实物的配置操作，将能发挥它的更大作用，同时CPT也为计算机网络体系中的理论学习提供了一个较好的实践锻炼环境。

参考文献：

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