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通過(guò)虛擬化技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

2011-12-29 00:00:00楊浚
考試周刊 2011年43期


  摘 要: 本校通過(guò)Vmware、GNS3等虛擬化技術(shù)手段,方便和高效地構(gòu)建學(xué)校虛擬化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,在節(jié)約了成本的同時(shí),收到了良好的教學(xué)效果。
  關(guān)鍵字: 虛擬化技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室 構(gòu)建
  
  隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配置和管理也成為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程,但是由于學(xué)校資金的問(wèn)題,不可能購(gòu)買大量的交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備用于學(xué)生實(shí)驗(yàn),而虛擬技術(shù)的發(fā)展很好地解決了這樣的矛盾。同時(shí)我們?cè)谔摂M實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建中使用了兩類虛擬技術(shù)。
  一是虛擬機(jī)技術(shù),它可以使你在一臺(tái)機(jī)器上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的操作系統(tǒng)。如WindowsXP等Windows操作系統(tǒng)、FreeBsd等Unix操作系統(tǒng)、RedHatl等Linux操作系統(tǒng)。常用的虛擬軟件主要有VMware的VMware Workstation、VMwareESX,微軟的VirtualPc、Hyper—V,Oracle的Virtual—box等,每個(gè)虛擬出的操作系統(tǒng)都可以虛擬出獨(dú)立的CPU、硬盤、內(nèi)存、網(wǎng)卡等設(shè)備,而且可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自主添加硬盤、網(wǎng)卡等設(shè)備,虛擬出的系統(tǒng)相當(dāng)于獨(dú)立的機(jī)器,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的配置可以相互連接形成網(wǎng)絡(luò)、適合學(xué)生配置和調(diào)試各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),如網(wǎng)絡(luò)中常用的一些WWW、FTP、網(wǎng)關(guān)、DHCP、DNS等服務(wù)。這樣實(shí)驗(yàn)機(jī)房不需要安裝多操作系統(tǒng),就可以在實(shí)驗(yàn)用機(jī)器上同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)操作系統(tǒng),同時(shí)只要通過(guò)拷貝先前已經(jīng)虛擬好的系統(tǒng)文件包就可以快速虛擬出多個(gè)相同的操作系統(tǒng),大大提高了虛擬效率。我們構(gòu)建的虛擬實(shí)驗(yàn)室主要采用了VMware的VMware Workstation和VMwareESX,VMware Workstation主要使用在機(jī)房實(shí)驗(yàn)電腦上,便于學(xué)生做各種網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。VMwareESX安裝在服務(wù)器上,由于配置的兩臺(tái)浪潮服務(wù)器配置都比較好,內(nèi)存有32G,CPU有8核,同時(shí)咨詢了浪潮服務(wù)商了解到這種型號(hào)的服務(wù)器需要重新刷新BIOS就能支持VMwareESX的安裝。所以我們?cè)诜?wù)器上安裝了VMwareESX,同時(shí)兩機(jī)做了HA,保證了以后虛擬系統(tǒng)的冗余,當(dāng)然如果以后想少走彎路使用VMwareESX的話,可以購(gòu)買通過(guò)VMware公司認(rèn)證的服務(wù)器品牌。在VMwareESX上虛擬出的機(jī)器主要是為了安裝后面會(huì)介紹到得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬器(GNS3)。這個(gè)軟件模擬效果和操作直觀,但是對(duì)機(jī)器的要求較高,尤其是CPU,如果安裝在實(shí)驗(yàn)機(jī)房電腦上,對(duì)系統(tǒng)影響較大。我們?cè)赩MwareESX上虛擬出多臺(tái)Win2003后,就在上面安裝GNS3軟件,通過(guò)圖形界面把虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置完成后,可以對(duì)外提供Telnet端口,給機(jī)房實(shí)驗(yàn)的學(xué)生使用。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,就和遠(yuǎn)程連接到物理的交換機(jī)和路由器一樣的效果。同時(shí)老師也可以通過(guò)遠(yuǎn)程桌面連接到虛擬出的Win2003系統(tǒng)對(duì)GNS虛擬出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。
  二是虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件。也就是路由器—交換機(jī)模擬器,通過(guò)它來(lái)模擬出實(shí)驗(yàn)說(shuō)要用的路由器、交換機(jī)、PC機(jī),以及各種網(wǎng)絡(luò)鏈路?,F(xiàn)在常用的模擬器有Cisco的PacketTracer,華為的H3C—Simware、開源的Dynamips、GNS,但是在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)PacketTracer的功能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較弱,雖然它可以圖形化的去搭建模擬網(wǎng)絡(luò),但不能模擬真實(shí)的路由器交換機(jī),有些命令無(wú)法使用,而Dynamips卻可以通過(guò)使用真實(shí)的路由器的IOS文件來(lái)模擬,但是Dynamips使用起來(lái)比較麻煩,尤其是網(wǎng)絡(luò)的搭建需要手工配置文件,難度較大,而GNS3很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。
  GNS3是一款優(yōu)秀的具有圖形化界面可以運(yùn)行在多平臺(tái)(包括Windows,Linux,MacOS等)的網(wǎng)絡(luò)虛擬軟件。Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理員或是想要通過(guò)CCNA,CCNP,CCIE等Cisco認(rèn)證考試的相關(guān)人士可以通過(guò)它來(lái)完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作。同時(shí)它也可以用于虛擬體驗(yàn)Cisco網(wǎng)際操作系統(tǒng)IOS或者是檢驗(yàn)將要在真實(shí)的路由器上部署實(shí)施的相關(guān)配置。它兼有PacketTracer的圖形化的搭建網(wǎng)絡(luò)的便利,又使用了Dynamips來(lái)虛擬真實(shí)的IOS文件。所以我們使用它來(lái)構(gòu)建虛擬交換機(jī)實(shí)驗(yàn),構(gòu)建完成并運(yùn)行后,在虛擬服務(wù)器上會(huì)順序地啟用不同的端口對(duì)應(yīng)到每個(gè)路由器上。學(xué)生可以小組形式協(xié)同工作,通過(guò)Telnet工具比如說(shuō)SecureCRT或Xshell等連接到相應(yīng)的路由器上,同時(shí)對(duì)一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備進(jìn)行配置,以完成相應(yīng)的配置實(shí)驗(yàn)操作,如圖所示。
  GSN3界面
  簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),GNS是Dynamips的一個(gè)圖形前端,相比直接使用Dynamips這樣的虛擬軟件更容易上手和更具有可操作性。GNS3整合了如下的軟件:
 ?。?)Dynamips:一款可以讓用戶直接運(yùn)行Cisco系統(tǒng)(IOS)的模擬器。
 ?。?)Dynagen:是Dynamips的文字顯示前端。
  (3)Pemu:PIX防火墻設(shè)備模擬器。
 ?。?)Winpcap:Windows平臺(tái)下一個(gè)免費(fèi)、公共的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)系統(tǒng)。開發(fā)Winpcap這個(gè)項(xiàng)目的目的在于為Win32應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)底層的能力。
  通過(guò)VMware Workstation、VMwareESX、GNS3這些虛擬化軟件來(lái)搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),較好地滿足了學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的要求,而且建構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、效率高,同時(shí)也節(jié)約了大量的資金投入,效果顯著。
   注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”

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