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目前针对网络设备配置的机房造价较高而效率较低,如何在保证低造价的情况下设计一个能仿真大量思科网络设备,满足学生实验需要的网络配置环境,成了多数学校的当务之急。经过本设计后,每台计算机可以独立使用思科进行二层和三层的网络配置仿真实验,并可将虚拟设备与物理设备结合在一起进行综合性较强的网络实验,同时方便了学生使用,并可以方便地创建新的网络拓扑配置。
计算机网络管理专业的核心课程之一就是路由交换机的配置与规划。由于思科公司的产品在市场上的占有率超过65%,而其他多数公司的设备的配置界面又与思科类似,故在多数学校中,网络设备配置类的课程以思科设备为主。但是在应用中存在思科产品价格高、搭建网络拓扑使用设备数量多、学生配置时效率低等缺点,寻找适合的思科产品仿真方法成了降低教学成本、提高学生实践能力的一条有效途径。
1 相关背景说明
针对思科产品的仿真软件在近几年主要有以下几种,但都存在不同程度的缺点。
1)Cisco Packet Tracer。如名称所示,该软件为思科公司官方出品,优点是可以模拟路由器、三层交换机、二层交换机、广域网,其界面友好,配置使用方便;缺点是只能进行CCNA程度的初级拓扑仿真,缺乏更高层次的功能,不适合更深入的教学应用。
2)GNS3和Dynamips。这两种软件对于路由器的模拟仿真使用相同的核心,但是GNS3具备图形拓扑规划界面,比后者更方便。其优点是两者都可以加载真实的思科IOS进行仿真,所以可以支持思科7200以下路由器的多数特性;缺点是不能仿真交换机,如果需要交换机的部分功能,依靠在路由器中加载交换模块实现,但是交换模块只能实现部分交换机的功能,而且配置命令与交换机不同。
3)IOU。最新的思科设备仿真软件为IOU,其分为支持三层特性的映像和支持二层特性的映像两种。该软件为思科公司制作,源自于真实的IOS,可以运行于Linux系统下。其优点是可以支持大多数的配置命令,可以自行搭建拓扑;缺点是搭建同时具备二层和三层特性的拓扑时需要特殊操作,而且不支持二层的小部分特性,而且由于运行于Linux,学生不熟悉。
除此之外的其他仿真软件,如Boson Netsim、YS-RouteSim等软件,又只能支持部分命令,仅能做部分实验。
本文对使用IOU构建基于Windows XP及以上系統的思科设备仿真系统方案进行论述。
2 方案论述
2.1 构建Windows系统下的Linux模拟环境
如果在机房中使用Linux系统,一般可以安装虚拟机或者直接规划磁盘安装双系统。前者的缺点是虚拟机需要较大的磁盘、CPU和内存资源,对计算机配置要求比较高。后者则不利于计算机管理,因为Linux系统一般没有还原软件或还原卡支持,极易出现故障。为了节省计算机资源,同时方便学生使用,故此选择在Windows系统下安装andLinux软件。该软件模拟了Linux环境,可以支持IOU的运行,同时方便在Windows系统中对网络拓扑文件进行读写。
andLinux系统的安装和使用本文不赘述,仅说明其主要配置。创建IOU的工作目录,其结构如图1所示。其中router目录放置路由器仿真软件,switch放置交换机放置软件,test目录放置拓扑及仿真启动文件。如果需要,也可以自行创建新的拓扑目录,但是注意不要使用过长或英文目录。router目录里包括IOU的路由映像86bi_linux-adventerprisek9-ms、序列号文件iourc和映像加载程序wrapper-linux;switch目录与router目录类似,但其映像文件为支持二层特性的i86bi_linuxl2-upk9-ms.M;test目录中放置拓扑说明文件NETMAP和仿真集成启动文件start.sh。然后将IOU文件拷贝到andLinux的安装目录中。
andLinux安装成功后会在系统中创建虚拟网卡TAP-Colinux,其IP地址为192.168.11.1,而andLinux系统的网卡IP地址默认为192.168.11.150。使用安装andLinux时候的用户名和密码登陆andLinux系统后,输入命令“sudo passwd root”,配置root用户密码,然后输入命令“su – root”,切换到root用户。
2.2 配置IOU的运行环境
修改IOU目录的权限:
cd/mnt/and
chmod a x *
cd/usr/lib
chmod a x *
创建libcrypto.so.4的链接:
ln -s /usr/lib/libcrypto.so.0.9.8 /usr/lib/libcrypto.so.4
2.3 编写仿真设备启动文件start.sh
本例如下:
#!/bin/sh
#将拓扑文件拷贝到router和switch目录
cp ./NETMAP ../router;
cp ./NETMAP ../switch;
#进入router目录
cd ../router;
#加载2个路由映像,每加载一个映像后等待7秒
./wrapper-linux -m ./i86bi_linux-adventerprisek9-ms -p 2000 -- -e 1 -s 1 -n 1024 -m 128 -R -U 1
计算机网络管理专业的核心课程之一就是路由交换机的配置与规划。由于思科公司的产品在市场上的占有率超过65%,而其他多数公司的设备的配置界面又与思科类似,故在多数学校中,网络设备配置类的课程以思科设备为主。但是在应用中存在思科产品价格高、搭建网络拓扑使用设备数量多、学生配置时效率低等缺点,寻找适合的思科产品仿真方法成了降低教学成本、提高学生实践能力的一条有效途径。
1 相关背景说明
针对思科产品的仿真软件在近几年主要有以下几种,但都存在不同程度的缺点。
1)Cisco Packet Tracer。如名称所示,该软件为思科公司官方出品,优点是可以模拟路由器、三层交换机、二层交换机、广域网,其界面友好,配置使用方便;缺点是只能进行CCNA程度的初级拓扑仿真,缺乏更高层次的功能,不适合更深入的教学应用。
2)GNS3和Dynamips。这两种软件对于路由器的模拟仿真使用相同的核心,但是GNS3具备图形拓扑规划界面,比后者更方便。其优点是两者都可以加载真实的思科IOS进行仿真,所以可以支持思科7200以下路由器的多数特性;缺点是不能仿真交换机,如果需要交换机的部分功能,依靠在路由器中加载交换模块实现,但是交换模块只能实现部分交换机的功能,而且配置命令与交换机不同。
3)IOU。最新的思科设备仿真软件为IOU,其分为支持三层特性的映像和支持二层特性的映像两种。该软件为思科公司制作,源自于真实的IOS,可以运行于Linux系统下。其优点是可以支持大多数的配置命令,可以自行搭建拓扑;缺点是搭建同时具备二层和三层特性的拓扑时需要特殊操作,而且不支持二层的小部分特性,而且由于运行于Linux,学生不熟悉。
除此之外的其他仿真软件,如Boson Netsim、YS-RouteSim等软件,又只能支持部分命令,仅能做部分实验。
本文对使用IOU构建基于Windows XP及以上系統的思科设备仿真系统方案进行论述。
2 方案论述
2.1 构建Windows系统下的Linux模拟环境
如果在机房中使用Linux系统,一般可以安装虚拟机或者直接规划磁盘安装双系统。前者的缺点是虚拟机需要较大的磁盘、CPU和内存资源,对计算机配置要求比较高。后者则不利于计算机管理,因为Linux系统一般没有还原软件或还原卡支持,极易出现故障。为了节省计算机资源,同时方便学生使用,故此选择在Windows系统下安装andLinux软件。该软件模拟了Linux环境,可以支持IOU的运行,同时方便在Windows系统中对网络拓扑文件进行读写。
andLinux系统的安装和使用本文不赘述,仅说明其主要配置。创建IOU的工作目录,其结构如图1所示。其中router目录放置路由器仿真软件,switch放置交换机放置软件,test目录放置拓扑及仿真启动文件。如果需要,也可以自行创建新的拓扑目录,但是注意不要使用过长或英文目录。router目录里包括IOU的路由映像86bi_linux-adventerprisek9-ms、序列号文件iourc和映像加载程序wrapper-linux;switch目录与router目录类似,但其映像文件为支持二层特性的i86bi_linuxl2-upk9-ms.M;test目录中放置拓扑说明文件NETMAP和仿真集成启动文件start.sh。然后将IOU文件拷贝到andLinux的安装目录中。
andLinux安装成功后会在系统中创建虚拟网卡TAP-Colinux,其IP地址为192.168.11.1,而andLinux系统的网卡IP地址默认为192.168.11.150。使用安装andLinux时候的用户名和密码登陆andLinux系统后,输入命令“sudo passwd root”,配置root用户密码,然后输入命令“su – root”,切换到root用户。
2.2 配置IOU的运行环境
修改IOU目录的权限:
cd/mnt/and
chmod a x *
cd/usr/lib
chmod a x *
创建libcrypto.so.4的链接:
ln -s /usr/lib/libcrypto.so.0.9.8 /usr/lib/libcrypto.so.4
2.3 编写仿真设备启动文件start.sh
本例如下:
#!/bin/sh
#将拓扑文件拷贝到router和switch目录
cp ./NETMAP ../router;
cp ./NETMAP ../switch;
#进入router目录
cd ../router;
#加载2个路由映像,每加载一个映像后等待7秒
./wrapper-linux -m ./i86bi_linux-adventerprisek9-ms -p 2000 -- -e 1 -s 1 -n 1024 -m 128 -R -U 1