虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺下靜態(tài)路由選擇研究

田安紅，付承彪

(曲靖師范學(xué)院 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，云南 曲靖 655011)

計算機網(wǎng)絡(luò)課程被列為高等院校計算機專業(yè)的核心課程之一，是一門理論與實踐緊密結(jié)合的課程。為了培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力，在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中需要安排相應(yīng)的實訓(xùn)環(huán)節(jié)。然而網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備價格偏高[1-2]，導(dǎo)致實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)受限。目前很多高校都沒有完全建成網(wǎng)絡(luò)實驗室，無法搭建真實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境[3-5]；有些高校組建了有限的網(wǎng)絡(luò)實驗室，但由于學(xué)生多，平均每個學(xué)生的實驗時間受到限制[6-8]。

為了擺脫真實實驗室實驗環(huán)境的限制，本文引入Cisco公司的Packet Tracert網(wǎng)絡(luò)模擬器[9]創(chuàng)建了虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺，并且利用Packet Tracert搭建了靜態(tài)路由配置環(huán)境。虛擬化網(wǎng)絡(luò)平臺降低了建設(shè)成本，鍛煉了學(xué)生的實際動手能力[10]。

1 靜態(tài)路由器配置步驟

靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表，由管理員負(fù)責(zé)創(chuàng)建和維護(hù)[11]，配置的命令格式為：

ip route 目的網(wǎng)段 子網(wǎng)掩碼 下一跳路由器的IP地址

配置靜態(tài)路由的一般步驟是：

(1) 為路由器的各個接口均配置IP地址；

(2) 確定本路由器有哪些直連網(wǎng)段的路由信息；

(3) 確定網(wǎng)絡(luò)中有哪些屬于本路由器的非直連網(wǎng)段；

(4) 添加本路由器的非直連網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)路由。

2 仿真實驗

2.1 實驗拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

本文采用如圖1所示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在Packet Tracert圖形用戶界面中按圖1所示繪制出實驗拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中選擇2臺Generic型路由器，取名為Router0和Router1；2臺PC電腦，取名為PC0和PC1。PC0機接入Router0的Fa0/0端口，PC1機接入Router1的Fa0/0端口，Router0和Router1之間通過serial 2/0端口相連,路由器和PC機之間通過交叉線連接。

圖1 網(wǎng)絡(luò)實驗拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

2.2 實驗設(shè)計過程

依據(jù)靜態(tài)路由的一般配置過程，主要仿真PC機IP地址的配置、路由器IP地址配置、靜態(tài)路由設(shè)置、主機連通性仿真驗證。

2.2.1 PC機IP地址配置

按圖1中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別對2臺PC機進(jìn)行IP地址的設(shè)置，其中配置PC0機的IP地址為192.168.1.11，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.1.1。配置PC1機的IP地址為192.168.3.22，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.3.1。

2.2.2 路由器IP地址配置

路由器的端口默認(rèn)狀態(tài)下處于關(guān)閉狀態(tài)，使用時需要用no shutdown開啟路由器的端口信息。路由器的IP地址配置如下：

步驟一：在路由器Router0上配置接口的IP地址。

Router0>enable /* 進(jìn)入特權(quán)模式*/

Router0 # configure terminal /* 進(jìn)入全局模式*/

Router(config)#hostname R0 /* 修改路由器名為R0*/

R0(config)#interface fasteEthernet 0/0 /* 進(jìn)入路由器F0/1端口模式*/

R0(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 /* 配置端口IP地址*/

R0(config-if)#no shutdown /* 開啟端口，使端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)*/

R0(config-if)#exit

R0(config)#interface serial 2/0 /* 進(jìn)入路由器S2/0端口模式*/

R0(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 /* 配置端口IP地址*/

R0(config-if)#no shutdown /* 開啟端口，使端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)*/

步驟二：在路由器Router1上配置接口的IP地址。

Router1>enable /* 進(jìn)入特權(quán)模式*/

Router1 # configure terminal /* 進(jìn)入全局模式*/

Router(config)#hostname R1 /* 修改路由器名為R1*/

R1(config)#interface fasteEthernet 0/0 /* 進(jìn)入路由器F0/1端口模式*/

R1(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 /* 配置端口IP地址*/

R1(config-if)#no shutdown /* 開啟端口，使端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)*/

R1(config-if)#exit

R1(config)#interface serial 2/0 /* 進(jìn)入路由器S2/0端口模式*/

R1(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 /* 配置端口IP地址*/

R1(config-if)#no shutdown /* 開啟端口*/

2.2.3 靜態(tài)路由配置

因三個網(wǎng)段192.168.1.0，192.168.2.0，192.168.3.0是屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，為了連通不同網(wǎng)段的主機，可通過進(jìn)一步配置靜態(tài)路由的方式來實現(xiàn)。

步驟一：在路由器R0上配置靜態(tài)路由。

R0(config)#ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.2

步驟二：在路由器R1上配置靜態(tài)路由。

R1(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1

2.3 網(wǎng)絡(luò)互通性實驗結(jié)果驗證

同一個局域網(wǎng)下的主機可互相訪問，不同局域網(wǎng)下的主機需通過路由器來實現(xiàn)相互訪問。在本實驗拓?fù)鋱D中，PC0主機192.168.1.11與PC1主機192.168.3.22不屬于同一個局域網(wǎng)，因此PC0和PC1不能直接通信。為了解決不同局域網(wǎng)的通信問題，本文通過配置靜態(tài)路由來實現(xiàn)互聯(lián)互通。在PC0機上測試到PC1主機的連通性如圖2所示，在PC1機上測試到PC0主機的連通性如圖3所示。

圖2 PC0機上測試與PC1機的連通性圖

圖3 PC1機上測試與PC0機的連通性圖

3 結(jié)束語

在計算機網(wǎng)絡(luò)的實訓(xùn)課程中引入了Packet Tracert仿真軟件。因仿真軟件的配置過程與實體環(huán)境設(shè)備的配置大體相同，所以在實驗教學(xué)中不僅加深了學(xué)生對實體網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)配置過程的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的實際動手能力，而且減少了網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)投資成本，達(dá)到了良好的教學(xué)效果，為學(xué)生今后從事網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

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