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摘要：职业院校都已经开始把计算机网络教育列为必修的课程，计算机网络实验课程是践行职业技能的重要一环，本文利用模拟华为路由器的模拟器HW－RouteSim，用实例说明如何在这样的虚拟环境中开设计算机网络实验。
关键词：路由表；HW－RouteSim；网络实验
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-02
Simulator Application in Network Basis Experimental Teaching
Qiao Liang
(Guangzhou Maritime College Modern Teaching Center,Guangzhou510725,China)
Abstract:The computer network education has been included into the compulsory curriculum invocational technical colleges.The computer network experiment is an very important link to fulfill the professional skill.This paper illustrates how to the computer network experiment in virtual environment by HW－RouteSim,which is used in huawei.
Keywords:Route table;HW－RouteSim;Network expermint
一、引言
目前，我国各大高校都在进行扩大招生，随着学生人数的不断增加，对学校的教学环境提出了更高的要求。而部分学校的实际情况是，教学设施和实践环境已不能跟上步伐，要适应未来社会对人才的需求，这个问题急需解决。计算机网络技术是当代发展极快的信息技术，是新世纪人才必须掌握的基本技能，因而计算机网络技术课程也理所当然地成为计算机专业基础课的核心课程，教学意义十分重大。在教学中很多高职高专甚至本科院校受资金、技术等各方面因素的影响，教学设备的硬件建设相对欠缺和滞后，能建立完善的网络实验室的较少，网络实验徒有虚名。
针对网络类课程在理论和实践教学中存在的问题，笔者在实验教学中引入网络模拟仿真工具HW－RouteSim，利用它快速搭建基础网络模型，再通过实验设计让学生理论联系实践，对网络基本架构产生直观、快速、深入的了解。
二、HW－RouteSim简介
HW－RouteSim是华为系列设备的模拟器，采用图形工作视窗，网络拓扑结构清晰明了，直单击即可进入配置命令状态，使用简单，另有常用命令帮助，常见网络配置详细实验步骤，适合学习使用。HW－RouteSim拥有模拟网络基本实验及扩展实验的强大功能，如：交换机VLAN实验，交换机端口聚合，静态路由，动态路由，单臂路由，三层交换，OSPF配置等。
三、典型静态路由网络模型仿真实验
（一）实验目的
利用搭建的三层网络交换模型，学习静态路由的设置方法，通过网络连通性的验证，加深同学生对路由表相关知识的理解，进而了解三层交换网络报文传送封装的特点。
（二）实验拓扑结构
三台路由器连接四台电脑，且各分属与不同的网段，如图1所示：
图1网络拓扑图
（三）实验内容和实验步骤
1.搭建三层网络交换模型
在编辑窗口添加三台路由器和四台计算机，点击路由器端口与计算机，将路由器与路由器、路由器与计算机连接起来，构建成如图1所示的网络拓扑。
2.配置路由器各端口与主机的IP地址
双击Host A打开PCA的编辑窗口，设置其IP地址和网关，操作如下：
PCA login：root
password：linux
[PCA]ifconfig eth0 10.65.1.1 netmask 255.255.0.0
[PCA]route add default gw 10.65.1.2
双击路由器Route A打开ROA的编辑窗口，设置其各端口IP地址，操作如下：
sys
Password：
[ROA]interface E0
[ROA-E0]ip addrress 10.65.1.2 255.255.0.0
[ROA-E0]undo shutdown
[ROA-E0]int e1
[ROA-E1]ip addrress 10.66.1.2 255.255.0.0
[ROA-E1]undo shutdown
[ROA-E1]int s0
[ROA-S0]ip addrress 10.67.1.2 255.255.0.0
[ROA-S0]undo shutdown
[ROA-S0]clock rate 64000
[ROA-E0]int s1
[ROA-S1]ip addrress 10.68.1.2 255.255.0.0
[ROA-S1]undo shutdown
[ROA-S1]clock rate 64000
[ROA-S1]quit
[ROA]ip routing
[ROA]dis curr
其它路由器和电脑主机参照以上命令进行配制，具体要求见图1。
3.用ping命令测试PCA到其它端口和电脑主机的连通性测试结果如下
[PCA]ping 10.65.1.2通
[PCA]ping 10.66.1.2通
[PCA]ping 10.67.1.2通
[PCA]ping 10.68.1.2通
[PCA]ping 10.69.1.1不通
4.设置从PCA到PCC的静态路由
[ROA]ip routing
[ROA]ip route 10.69.0.0 255.255.0.0 10.68.1.1
[ROA]show ip route
[ROC]ip route 10.69.0.0 255.255.0.0 10.78.1.1
[ROC]show ip route
5.用ping命令再次测试连通性
[PCA]ping 10.69.1.1通
[PCA]ping 10.78.1.2不通
[PCA]ping 10.70.1.1不通
[PCC]ping 10.65.1.1不通
6.添加PCA到10.78.0.0网段的路由并测试
[ROA]ip route 10.78.0.0 255.255.0.0 10.68.1.1
[PCA]ping 10.78.1.2通
四、实验分析
从上述实验过程我们发现，步骤3中PCA至PCC不通是因为没有路由，所以步骤4加上路由后就通了，那为什么步骤5里PCA到10.78.1.1不通呢？它是去10.69.1.1要经过的地方啊，原因在于RouterA上，没有去10.78.0.0网络的路由，所以到这个网络它不知道要向哪去送，步骤6加上路由后就通了。那么又如何让PCA到10.70.1.1（PCD）通呢，答案是像10.69.0.0网络一样，对此路径的路由器，各写一条到10.70.0.0网络的静态路由就可以了。
如果每一条路径都写一组静态路由显然不好，由于PCA在这个网络中实际只有一条主通路，所以使用默认路由就可以了，这也是为什么步骤3里PCA能PING通直连路由器其它端口的原因。由上可见路由表是路由器实现路由的指导思想。到一个网络通不通，就是要看路由表中有没有去目的网络的路由表项。有则通，没有则阻塞。
细心的同学可能还观察到了，步骤6中PCA到PCC是通的，怎么反过来就不通呢。这个就涉及三层网络报文交换的知识了，如果我们打开路由器上的IP报文调试开关，会发现从ROA上发出的ICMP报文的源地址填写的是10.67.1.2而不是10.65.1.2，三层网络在进行报文路由交换时对源地址进行了重新封装，而路由器转发端口与对端接口处于同一网段，所以，响应报文可以顺利到达PCC。然而ROB上并没有去10.65.0.0段的路由，所以PCC至PCA是不通的。
五、结论
网络虚拟工具的出现，使我们学习时能不受时间、地点硬件资源的限制。HW－RouteSim既可以帮助教学也可作为网络工程师入门学习的理想工具。通过它能快速掌握IP设置、VLAN划分、路由表、三层交换等网络基础知识，使其融会贯通。它对系统环境要求配置很低，普通的PC机上都可以正常运行，现在流行的网络虚拟工具还有很多，如Boson NetSim、Dynamips、Packet Tracer等，笔者仅以最容易掌握最适合初学者的HW－RouteSim软件举例，完成一个网络基础实验教学的经典案例。怎样巧妙的设计案例、怎样利用虚拟软件引导学生深入了解网络架构，增强动手及创新能力，是笔者接下来要研究的重要问题。
参考文献：
[1]程勇军.利用模拟软件改进中高职网络实验教学的探讨[J].广州广播电视大学学报,2008,2
[2]尧有平.基于Packet Tracer4.11构建仿真网络实训平台[J].福建电脑,2008,5
[3]高海英.Boson Netsim软件在计算机网络实验教学中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2010,16
关键词：路由表；HW－RouteSim；网络实验
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 11-0000-02
Simulator Application in Network Basis Experimental Teaching
Qiao Liang
(Guangzhou Maritime College Modern Teaching Center,Guangzhou510725,China)
Abstract:The computer network education has been included into the compulsory curriculum invocational technical colleges.The computer network experiment is an very important link to fulfill the professional skill.This paper illustrates how to the computer network experiment in virtual environment by HW－RouteSim,which is used in huawei.
Keywords:Route table;HW－RouteSim;Network expermint
一、引言
目前，我国各大高校都在进行扩大招生，随着学生人数的不断增加，对学校的教学环境提出了更高的要求。而部分学校的实际情况是，教学设施和实践环境已不能跟上步伐，要适应未来社会对人才的需求，这个问题急需解决。计算机网络技术是当代发展极快的信息技术，是新世纪人才必须掌握的基本技能，因而计算机网络技术课程也理所当然地成为计算机专业基础课的核心课程，教学意义十分重大。在教学中很多高职高专甚至本科院校受资金、技术等各方面因素的影响，教学设备的硬件建设相对欠缺和滞后，能建立完善的网络实验室的较少，网络实验徒有虚名。
针对网络类课程在理论和实践教学中存在的问题，笔者在实验教学中引入网络模拟仿真工具HW－RouteSim，利用它快速搭建基础网络模型，再通过实验设计让学生理论联系实践，对网络基本架构产生直观、快速、深入的了解。
二、HW－RouteSim简介
HW－RouteSim是华为系列设备的模拟器，采用图形工作视窗，网络拓扑结构清晰明了，直单击即可进入配置命令状态，使用简单，另有常用命令帮助，常见网络配置详细实验步骤，适合学习使用。HW－RouteSim拥有模拟网络基本实验及扩展实验的强大功能，如：交换机VLAN实验，交换机端口聚合，静态路由，动态路由，单臂路由，三层交换，OSPF配置等。
三、典型静态路由网络模型仿真实验
（一）实验目的
利用搭建的三层网络交换模型，学习静态路由的设置方法，通过网络连通性的验证，加深同学生对路由表相关知识的理解，进而了解三层交换网络报文传送封装的特点。
（二）实验拓扑结构
三台路由器连接四台电脑，且各分属与不同的网段，如图1所示：
图1网络拓扑图
（三）实验内容和实验步骤
1.搭建三层网络交换模型
在编辑窗口添加三台路由器和四台计算机，点击路由器端口与计算机，将路由器与路由器、路由器与计算机连接起来，构建成如图1所示的网络拓扑。
2.配置路由器各端口与主机的IP地址
双击Host A打开PCA的编辑窗口，设置其IP地址和网关，操作如下：
PCA login：root
password：linux
[PCA]ifconfig eth0 10.65.1.1 netmask 255.255.0.0
[PCA]route add default gw 10.65.1.2
双击路由器Route A打开ROA的编辑窗口，设置其各端口IP地址，操作如下：
Password：
[ROA]interface E0
[ROA-E0]ip addrress 10.65.1.2 255.255.0.0
[ROA-E0]undo shutdown
[ROA-E0]int e1
[ROA-E1]ip addrress 10.66.1.2 255.255.0.0
[ROA-E1]undo shutdown
[ROA-E1]int s0
[ROA-S0]ip addrress 10.67.1.2 255.255.0.0
[ROA-S0]undo shutdown
[ROA-S0]clock rate 64000
[ROA-E0]int s1
[ROA-S1]ip addrress 10.68.1.2 255.255.0.0
[ROA-S1]undo shutdown
[ROA-S1]clock rate 64000
[ROA-S1]quit
[ROA]ip routing
[ROA]dis curr
其它路由器和电脑主机参照以上命令进行配制，具体要求见图1。
3.用ping命令测试PCA到其它端口和电脑主机的连通性测试结果如下
[PCA]ping 10.65.1.2通
[PCA]ping 10.66.1.2通
[PCA]ping 10.67.1.2通
[PCA]ping 10.68.1.2通
[PCA]ping 10.69.1.1不通
4.设置从PCA到PCC的静态路由
[ROA]ip routing
[ROA]ip route 10.69.0.0 255.255.0.0 10.68.1.1
[ROA]show ip route
[ROC]ip route 10.69.0.0 255.255.0.0 10.78.1.1
[ROC]show ip route
5.用ping命令再次测试连通性
[PCA]ping 10.69.1.1通
[PCA]ping 10.78.1.2不通
[PCA]ping 10.70.1.1不通
[PCC]ping 10.65.1.1不通
6.添加PCA到10.78.0.0网段的路由并测试
[ROA]ip route 10.78.0.0 255.255.0.0 10.68.1.1
[PCA]ping 10.78.1.2通
四、实验分析
从上述实验过程我们发现，步骤3中PCA至PCC不通是因为没有路由，所以步骤4加上路由后就通了，那为什么步骤5里PCA到10.78.1.1不通呢？它是去10.69.1.1要经过的地方啊，原因在于RouterA上，没有去10.78.0.0网络的路由，所以到这个网络它不知道要向哪去送，步骤6加上路由后就通了。那么又如何让PCA到10.70.1.1（PCD）通呢，答案是像10.69.0.0网络一样，对此路径的路由器，各写一条到10.70.0.0网络的静态路由就可以了。
如果每一条路径都写一组静态路由显然不好，由于PCA在这个网络中实际只有一条主通路，所以使用默认路由就可以了，这也是为什么步骤3里PCA能PING通直连路由器其它端口的原因。由上可见路由表是路由器实现路由的指导思想。到一个网络通不通，就是要看路由表中有没有去目的网络的路由表项。有则通，没有则阻塞。
细心的同学可能还观察到了，步骤6中PCA到PCC是通的，怎么反过来就不通呢。这个就涉及三层网络报文交换的知识了，如果我们打开路由器上的IP报文调试开关，会发现从ROA上发出的ICMP报文的源地址填写的是10.67.1.2而不是10.65.1.2，三层网络在进行报文路由交换时对源地址进行了重新封装，而路由器转发端口与对端接口处于同一网段，所以，响应报文可以顺利到达PCC。然而ROB上并没有去10.65.0.0段的路由，所以PCC至PCA是不通的。
五、结论
网络虚拟工具的出现，使我们学习时能不受时间、地点硬件资源的限制。HW－RouteSim既可以帮助教学也可作为网络工程师入门学习的理想工具。通过它能快速掌握IP设置、VLAN划分、路由表、三层交换等网络基础知识，使其融会贯通。它对系统环境要求配置很低，普通的PC机上都可以正常运行，现在流行的网络虚拟工具还有很多，如Boson NetSim、Dynamips、Packet Tracer等，笔者仅以最容易掌握最适合初学者的HW－RouteSim软件举例，完成一个网络基础实验教学的经典案例。怎样巧妙的设计案例、怎样利用虚拟软件引导学生深入了解网络架构，增强动手及创新能力，是笔者接下来要研究的重要问题。
参考文献：
[1]程勇军.利用模拟软件改进中高职网络实验教学的探讨[J].广州广播电视大学学报,2008,2
[2]尧有平.基于Packet Tracer4.11构建仿真网络实训平台[J].福建电脑,2008,5
[3]高海英.Boson Netsim软件在计算机网络实验教学中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2010,16