利用Packet Tracer学习校园网的组建

摘要:文章以Cisco Packet Tracer组建校园网络为例,给出了较详细的设计细节及网络设备功能实现的配置命令,实现了已具备基本功能的校园网络。同时也展示了Cisco Packet Tracer软件的高度仿真性,体现出在工程和教学领域中有较高价值的优秀实验平台。

关键词: Cisco Packet Tracer;校园网;仿真实验The Study on Constructing Campus Network Utilizing Packet Tracer

ZHANG Shun-ji, DONG De-chun

(College of Computer Science and Engineering, Qujing Normal University, Qujing 655011, China)

Abstract: The paper demonstrates the designing procedure as well as configure command about Network equipment in network tests of constructing Campus Network utilizing Cisco Packet Tracer, which was proved to be functional. Meanwhile, it shows highly simulation of Cisco Packet Tracer, which embodies its highly valuable in the fields of engineering and teaching.

Key words: cisco packet tracer; campus network; simulation test

随着网络在全球迅猛发展,网络技术人才需求量在不断增加。网络学习,需要大量硬件设备实验才能熟悉各项功能,致使成本较高,笔者在实际教学中,采用Cisco Packet Tracer仿真网络实验软件,模拟各种组网实验,取得了良好的教学效果。Cisco Packet Tracer是Cisco公司开发的网络仿真工具软件,是一个为网络学习者设计的用于设计、配置和解决复杂问题的基于CCNA层次的可视化学习平台[1]。

随着经济的发展和国家科教兴国战略的实施,校园网络建设已逐步成为学校的基础建设项目,更成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。本文就以Cisco Packet Tracer仿真组建校园网为例,探讨一种高效的网络学习方法。

1 组网设计

校园网的核心是使用带路由功能的三层交换机,连接全校各部门、网络中心服务器和因特网出口路由器,使得校内各主机互连互通,并接入因特网。图1是校园网络的基本原型,在Cisco Packet Tracer软件界面下方选择相应的设备画出校园网拓扑图,图中只是象征意义的划分了三个部门计科系、物理系和网管中心,在实际情况中,可扩展更多,配置实现原理相同,下面就逐一分析设计组网关键要点。

1.1 核心三层交换机(Core SW)配置VLAN

学校的每个部门被划到一个VLAN(虚拟局域网)中,以减小广播冲突,提高通信效率。各部门配置有汇聚层交换机,上联核心层交换机,下联各房间的接入层交换机,接入层交换机直接连接终端用户,为了把设计做到尽量简洁,所有接入层交换机不再给出。

在交换机上划分3个VLAN,端口1划到VLAN 10,连接计科系,端口2划到VLAN 20,连接物理系,剩下的端口保留在默认VLAN 1中,分配给网管中心。为每个VLAN设置一个接口IP地址,VLAN 1是192.168.1.1/24,VLAN 10是192.168.10.1/24,VLAN 20是192.168.20.1/24,这些IP地址也作为各部门计算机的默认网关,最后再启用三层交换机的路由功能(默认已启用),则各部门(网段)之间实现了互连互通。

1.2 启用DHCP服务

校园网内计算机数量较多,为了管理方便,一般都采用让网内计算机自动获取IP地址,这要启用DHCP服务,该服务通过配置Core SW交换机实现,使其为全校各部门接入计算机自动分配IP地址。计算机获取IP地址的方法是鼠标单击其图标,选择Desktop下的IP Configuration配置,再选择DHCP选项即可。拓扑图中的服务器不能使用DHCP功能,需要手工配置IP信息。

1.3 路由器(Router)实现NAT(网络地址转换)和端口映射功能

由于IPv4地址紧缺,一般学校能从ISP(因特网服务商)处获得较少的公网IP地址,不能满足全校数量众多计算机接入因特网,则通常采用NAT方式使网内计算机访问因特网,这种方式的网内主机使用私有地址,则因特网主机不能直接访问内部,但内部的一些服务又要向因特网提供,如WEB服务器向外发布主页,则需要使用端口映射技术,使因特网主机访问路由器的80端口,就自动映射到网内WEB服务器的80端口,起到网页对外发布的作用。

1.4 配置静态路由,使路由器和三层交换机互相连同

校园网内部主机通过Core SW交换机实现相互通信,网内主机与网外主机的通信,则需要通过Router路由器和、Core SW交换机之间通信,路由配置是双向的,需添加两者相互连同的路由表项。

1.5 配置应用服务器

校园信息化,需要发布各种应用服务器,Cisco Packet Tracer提供了多种应用服务,包括HTTP、DHCP、TFTP、DNS、SYSLOG、AAA、NTP、EMAIL、FTP等。其中校园网内部组建DNS服务器很重要,能够为网内主机提供名称,还能解决网内用户用外网域名不能访问网内服务器的问题。启用服务需在服务器图标上单击,选择Config下所需要的服务,这些服务主要用于在仿真环境下测试使用,配置简单,很容易让学习者理解各种服务所实现的功能。

1.6 实现无线上网

在已装修好的房子内布线接入网络不是个好方案,如果采用无线宽带路由器则能使安装有无线网卡的设备轻松接入网络。Cisco Packet Tracer提供了多种无线宽带路由设备可用,在仿真组网时,关键是计算机要安装无线模块,在配置界面必须先关闭计算机电源,才能安装无线网卡,安装完毕后,再打开电源才能使用,这是该软件做得很逼真的地方。

本文来源于 www.14edu.com(论文网) 原文链接：

http://www.14edu.com/ligong/jisuanji/ligong/rjgc/0RX000H010.html 利用Packet Tracer学习校园网的组建(2)

2 配置实现

经过前面的组网分析设计,下面就主要完成三层交换机和路由器的部分关键配置。

2.1 Core SW交换机实现基于端口的VLAN划分

鼠标单击交换机,进入CLI界面,通过如下命令创建VLAN,并分配端口。(在命令的后面单引号开始部分是注释)

Switch>enable‘进入特权模式

Switch#conf t ‘进入终端配置模式

Switch(config)#vlan 10 ‘创建VLAN 10

Switch(config-vlan)#vlan 20 ‘创建VLAN 20

Switch(config-vlan)#exit ‘退出VLAN 20配置,返回上一级

Switch(config)#interface fa0/1 ‘进入快速以太网端口1配置模式

Switch(config-if)#switchport access vlan 10‘端口1分配到VLAN 10

Switch(config-if)#interface fa0/2‘进入快速以太网端口2配置模式

Switch(config-if)#switch access vlan 20‘端口2分配到VLAN 20

Switch(config-vlan)#exit

Switch(config)#

2.2 配置Core SW交换机各VLAN接口IP地址并启用路由功能

Switch(config)#interface vlan 1 ‘进入VLAN 1接口配置模式

Switch(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 ‘VLAN 1配置接口IP地址

Switch(config-if)#no shutdown ‘打开VLAN 1

…… ‘省略其他两个VLAN配置,方法同上

Switch(config)#ip routing ‘启用路由功能

2.3 配置Core SW交换机启用DHCP服务

Switch(config)#ip dhcp pool wgzx ‘创建名为wgzx的地址池并进入DHCP配置模式

Switch(dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.0 ‘指定动态分配的网络地址段

Switch(dhcp-config)#default-router 192.168.1.1 ‘指定默认网关

Switch(dhcp-config)#dns-server 192.168.1.68‘指定DNS地址

Switch(dhcp-config)#exit

Switch(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.1.1 192.168.1.100‘排除地址段

…… ‘省略其他两个网段的DHCP配置,方法同上

2.4 配置路由器Router端口地址

Router(config)#interface fa0/0

Router(config-if)#ip address 222.172.200.1 255.255.255.0 ‘ISP分配的公网地址

Router(config-if)#no shutdown ‘路由器的接口一般处于关闭状态,必须打开

Router(config-if)#interface fa0/1

Router(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

Router(config-if)#no shutdown

2.5 静态路由配置

Router(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.1.1‘Router增加一条静态路由

Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.254 ‘Core SW增加一条静态路由

2.6 配置Router启用NAT及端口映射

Router(config)#interface fa0/0

Router(config-if)#ip nat outside‘指定fa0/0为外部地址转发接口

Router(config-if)#interface fa0/1

Router(config-if)#ip nat inside ‘指定fa0/1为内部地址转发接口

Router(config-if)#exit

‘外网转发的IP地址池配置

Router(config)#ip nat pool qjnc 222.172.200.1 222.172.200.1 netmask 255.255.255.0

Router(config)#access-list 1 permit 192.168.0.0 0.0.255.255‘创建允许转发的访问控制列表

Router(config)#ip nat inside source list 1 pool qjnc overload‘加载NAT

‘端口映射网内WEB服务器(192.168.1.2)的80端口到外网

Router(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.1.2 80 222.172.200.1 80

完成配置后,可利用计算机Desktop下的众多工具,比如Command Prompt中的ping、ipconfig、netstat、tracert、ftp等命令,上网用的Web Browser等工具检测实验是否达到效果完成任务。

3 结束语

上述校园网组建已具备基本功能,对真实组网有较高指导价值,但不代表是实际组网的真实方案,比如在布线方面,实际工程要求很高;在设备选型上,仿真环境中的部分设备仅仅是够用;在功能方面还可继续完善,如增加VPN等内容。

Cisco Packet Tracer仿真软件的设计初衷是针对CCNA层次,现已能完成部分CCNP实验,且每次版本升级,都会增加新的设备和配置命令,作为计算机网络实验教学使用,具有较强的仿真效果和可行性。利用Cisco Packet Tracer学习各种组网实验,是一种高效低成本的网络实验解决方案,是开展网络实验教学行之有效的方法,具有较高的实用价值。

参考文献:

[1] 万晓林.利用PACKET TRACER 5.0组建CISCO网络实训平台[J].电脑知识与技术,2009(21).

本文来源于 www.14edu.com(论文网) 原文链接：http://www.14edu.com/ligong/jisuanji/ligong/rjgc/0RX000H010_2.html