几款网络模拟器软件在计算机网络实验课程中的应用

几款网络模拟器软件在计算机网络实验课程中的应用

计算机网络实验课程是计算机网络专业最重要的实验课程，由于计算机网络实验涉及的内容比较多，受实验室条件的限制，在缺乏计算机网络实验硬件设备的条件下，如何开展计算机网络实验教学是值得研究的问题。通过在计算机网络实验教学中的实践，发现可以借助几款网络模拟器软件建立模拟实验环境，开展计算机网络的实验教学，进行网络仿真实验。

网络模拟器是专业研究机构和公司开发的网络仿真工具软件，是为网络初学者设计的用于提供计算机网络设计、配置和网络故障排除模拟环境的学习平台，它支持用户进行仿真、虚拟和活动的网络模型。网络模拟器能够模拟出各种网络硬件设备，使用者可以在单机环境下设计拓扑结构，组建网络进行仿真实验。学生可以在网络模拟器的网络环境中，进行反复练习，不仅提高自己的实践动手能力和解决实际问题的能力，而且提高了计算机网络实验效率，降低实验成本。同时，培养学生组建、维护和管理网络的能力，增强学生对计算机网络理论和概念的掌握和理解。

目前，网络模拟器种类繁多，一些网络设备公司都积极开发与之相配套的网络模拟软件，思科、华为、ＡＴ＆Ｔ等

网络设备供应商都相继推出网络模拟器。广受网络、通信等专业的教学部门和培训机构青睐的网络模拟器主要有ＢｏｓｏｎＮｅｔＳｉｍ、ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ、Ｄｙｎａｍｉｐｓ等模拟软件，现就这几款网络模拟器软件在计算机网络实验中的应用进行分析。

一、ＢｏｓｏｎＮｅｔｓｉｍ网络模拟器软件及应用实例

ＢｏｓｏｎＮｅｔｓｉｍ是Ｂｏｓｏｎ公司开发的一款网络模拟软件，它最先提出自定义网络拓扑的功能，大多数人都使用它来练习ＣＣＮＡ和ＣＣＮＰ的实验。它由ＢｏｓｏｎＮｅｔｗｏｒｋＤｅｓｉｇｎｅｒ（网络拓扑图设计）和ＢｏｓｏｎＮｅｔｓｉｍ（实验模拟器）两部分组成。ＢｏｓｏｎＮｅｔＳｉｍ能够实现交换机基本实验、路由器基本实验、远程访问基本实验以及进阶实验。路由实验可以实现静态路由，动态路由实验如ＲＩＰ，ＩＧＲＰ，０ＳＰＦ等，还可以实现ＩＳＤＮ、ＰＰＰ、ＣＨＡＰ、ＮＡＴ地址转换等实验，可以组建基于核心层、汇聚层、接入层三层交换的高级网络实验，使用交换机实现虚拟局域网ＶＬＡＮ划分的，生成树、ＶＴＰ、ＴＲＵＮＫ等交换实验。打开用ＢｏｓｏｎＮｅｔｗｏｒｋＤｅｓｉｇｎｅｒ设计好的网络拓扑结构图（??}．ｔｏｐ文件），对拓扑图里的路由器、交换机、用户机等网络设备进行配置实验。用户可

以在ＢｏｓｏｎＮｅｔＳｉｍ中放入各种型号的路由器或交换机，配置各种协议命令，观察实验结果，对运行的协议进行诊断等。因此，ＢｏｓｏｎＮｅｔｓｉｍ主要可用于完成部分网络基础类、部分网络安全类和网络管理类实验。

例如：我们做路由器ＮＡＴ实验。

实验拓扑图（如图１）：

图１

实验要求：

实验目标：

内部的ＰＣ１需要访问外部的服务器ＰＣ２，在路由器Ｒ１上做地址转换，将１９２．１６８．０．０／２４转换成１９２．１６８．１．１０－１９２．１６８．１．２０之间的地址，并且做端口的地址复用。

配置步骤：

第一步，配置所有接口的ＩＰ地址，并测试连通性。

第二步，Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｐａｃｃｅｓｓ－ｌｉｓｔｓｔａｎｄａｒｄ１

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｓｔｄ＿ｎａｃｌ＃ｐｅｒｍｉｔ１９２．１６８．０．０２５５．２５５．２５５．０Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｐｎａｔｐｏｏｌｏｖｅｒｌｄ１９２．１６８．１．１０１９２．１６８．１．２

０２５５．２５５．２５５．０

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｐｎａｔｉｎｓｉｄｅｓｏｕｒｃｅｌｉｓｔ１ｐｏｏｌｏｖｅｒｌｄｏｖｅｒｌｏａｄ

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆａｓｔＥｔｈｅｒｎｅｔ０／０

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｆ０／０＃ｉｐｎａｔｉｎｓｉｄｅ

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｎｔｅｒｆａｃｅｆａｓｔＥｔｈｅｒｎｅｔ０／１

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｆ０／１＃ｉｐｎａｔｏｕｔｓｉｄｅ

Ｒ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｐｒｏｕｔｅ０．０．０．００．０．０．０１９２．１６８．１．２ＤＣＲ４＃ｓｈｏｗｉｐｎａｔｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｓ

第三步，测试。

二、ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ模拟器软件及应用实例

ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ软件是Ｃｉｓｃｏ公司开发的网络模拟器工具软件支持用户建立仿真、虚拟和活动网络模型。同其他仿真器一样，ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ

软件通过一组简化的网络设备和协议模型，让用户在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑结构。软件中实现的ＩＯＳ子集允许用户配置设备，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，展示网络实时运行情况。

ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ软件提供逻辑工作区（Ｌｏｇｉｃａ１）与物理工作区（Ｐｈｙｓｉｃａ１）２个工作区，实时模式（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ）与仿真模式（ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）２种工作模式，在逻辑工作区和实时模式下，利用网络仿真设备可以灵活方便地建立各种计算机网络实验场景。ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ能够模拟的终端设备有服务器、台式机、ＰＤＡ、ＩＰＰｏｎｅ等；中间设备包括交换机、路由器、广域网网云等；传输媒体有串行线、ＣＯＮＳＯＬＥ线、光纤、双绞线等；支持的协议有ＴＣＰ／ＩＰ、ＲＩＰ、ＯＳＰＦ、ＥＩＧＲＰ、ＰＰＰ、帧中继、ＤＨＣＰ、ＤＮＳ、ＴＥＬＮＥＴ等协议。通常模拟设备包含３个配置选项窗口：ＰｈｙｓｉｅＭ、Ｃｏｎｆｉｇ和ＣＬＩ。Ｐｈｙｓｉｃａｌ选项窗口用于模拟更换设备的扩展模块，Ｃｏｎｆｉｇ选项窗口是以图形界面方式对设备进行配置，ＣＬＩ选项窗口用于以命令行方式对设备进行配置。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立

网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。因此，ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅ

ｒ主要可用于完成部分网络基础类、部分网络安全类和网络管理类实验。例如：我们做路由器串口ＰＰＰ－ＰＡＰ配置实验（如图２）。

图２

实验要求：通过ｓｅｒｉａｌ口将路由器１和２相连。

实验结果：通过ｓｅｒｉａｌ口两台路由器可以ｐｉｎｇ通。

ＤＣＲ２＃ｓｈｏｗｉｐｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｒｉｅｆ

配置之前的设备：

ＤＣＲ１－ＦＣ－ＤＣＥ：

Ｒｏｕｔｅｒ＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｈｏｓｔｎａｍｅＤＣＲ１

ＤＣＲ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｕｓｅｒｎａｍｅｒ２

ｐａｓｓｗｏｒｄｒ２

ＤＣＲ１＿ｃｏｎｆｉｇ＃ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｅｒｉａｌ０／２

ＤＣＲ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｓ０／２＃ｉｐａｄｄｒｅｓｓ１９２．１６８．１．１２５５．２５５．２５５．０ＤＣＲ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｓ０／２＃ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎｐｐｐ

ＤＣＲ１＿ｃｏｎｆｉｇ＿ｓ０／２＃ｐｐｐａｕｔ