楊 姝,羅 佳

(電子科技大學 成都學院,四川 成都 611731)

基于Packet Tracer軟件的小型局域網(wǎng)絡設計與仿真

楊 姝,羅 佳

(電子科技大學 成都學院,四川 成都 611731)

小型局域網(wǎng)絡作為一種常見的網(wǎng)絡,其設計思路與實現(xiàn)過程成為網(wǎng)絡工程課程教學中重要的實驗內(nèi)容。為了讓學生更好地掌握網(wǎng)絡工程的設計與實現(xiàn)過程,采用案例驅動方式設計了一個小型局域網(wǎng)絡實踐題目,詳細闡述了如何運用Cisco Packet Tracer對網(wǎng)絡進行設計與仿真實現(xiàn)。應用結果表明,此項目實踐在網(wǎng)絡工程課程教學中取得了良好效果。

局域網(wǎng);Cisco Packet Tracer;網(wǎng)絡工程;仿真

在網(wǎng)絡工程方向的專業(yè)課程中,能夠按照一定要求設計和實現(xiàn)具體的網(wǎng)絡,是網(wǎng)絡綜合技能的基本要求和教學的重點環(huán)節(jié)。以設計一個常用的小型局域網(wǎng)絡[1-3]為例,討論和研究設計題目、考察目標以及網(wǎng)絡設計和具體實現(xiàn)過程顯得非常必要。

1 網(wǎng)絡仿真軟件工具

Packet Tracer是由Cisco公司發(fā)布的一個網(wǎng)絡仿真輔助工具,為學習網(wǎng)絡課程的初學者設計、配置、排除網(wǎng)絡故障提供了網(wǎng)絡模擬環(huán)境[4-6]。用戶可以在該軟件的用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡拓撲;可以了解數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中的詳細處理過程,觀察網(wǎng)絡實時運行情況;可以學習IOS的配置、訓練故障排查能力[7-9]。

由于學習網(wǎng)絡實驗實踐課程的學生人數(shù)較多,網(wǎng)絡實現(xiàn)環(huán)節(jié)需要的網(wǎng)絡設備種類和數(shù)量較多,實驗室難以充分滿足需要;而Packet Tracer模擬設備環(huán)境真實可靠,能夠進行網(wǎng)絡拓撲設計、配置和排除故障等操作,且不受設備數(shù)量、種類、經(jīng)費的限制[10-12]。因此,選用Packet Tracer進行網(wǎng)絡設計與仿真實驗實踐教學是較好的選擇。

2 實驗題目設計

實驗設計的目的是讓學生靈活地掌握小型局域網(wǎng)絡的設計、建立、應用基本配置、測試連通性等綜合技能,掌握網(wǎng)絡設計基礎知識,熟悉IP地址規(guī)劃及劃分子網(wǎng)、設備類別選型、技術配置,掌握網(wǎng)絡設備的配置過程和排除故障的技術。

根據(jù)實驗要求,選取一個小型局域網(wǎng)絡,讓學生根據(jù)要求進行網(wǎng)絡設計與配置,使網(wǎng)絡實驗具有非常明確的目標和可操作性。網(wǎng)絡拓撲結構如圖1所示。實驗進行前,教師要對實驗所需知識進行講解并做簡單操作演示;而學生在實驗完成后要對難點和排除故障方法進行歸納和總結。

圖1 小型局域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖

2.1 設計編址方案

使用192.168.1.0/24地址空間,根據(jù)下列要求設計編址方案。

(1) 子網(wǎng)A:將該地址空間劃分子網(wǎng),以供100臺主機使用。將第一個可用IP地址分配給Fa0/0接口,將第二個可用IP地址分配給PC1,將子網(wǎng)中的最后一個可用IP地址分配給PC2。

(2) 子網(wǎng)B:將剩余地址空間劃分子網(wǎng),以供50臺主機使用。將第一個可用IP地址分配給Fa0/1接口,將第二個可用IP地址分配給激光打印機,將子網(wǎng)中的最后一個可用IP地址分配給服務器。

2.2 添加并連接設備

將相應設備添加到網(wǎng)絡中,包括2臺2960-24TT交換機、1臺1841路由器、2臺通用PC、1臺通用服務器、1臺通用打印機。

給設備命名并連接設備,將S1 Fa0/1連接到R1 Fa0/0,S1 Fa0/6連接到PC1,S1 Fa0/12連接到PC2,S2 Fa0/1連接到R1 Fa0/1,S2 Fa0/6連接到激光打印機,S2 Fa0/12連接到服務器。

2.3 應用基本配置和測試連通性

配置網(wǎng)絡設備和終端設備并檢查結果。

網(wǎng)絡應當具有端到端連通性,即每臺終端設備都能從任何其他終端設備登錄并進行訪問。

3 網(wǎng)絡仿真實現(xiàn)

3.1 設計網(wǎng)絡編址方案

劃分IP地址的主機位數(shù)n和最大主機數(shù)N的滿足關系,即2n-2>N。

子網(wǎng)A中最大主機數(shù)N=100(臺)。根據(jù)以上關系,n=7,則網(wǎng)絡位數(shù)m=32-n=25。推算出子網(wǎng)A的網(wǎng)絡地址為:192.168.1.0/25,廣播地址為192.168.1.127/25。

第一個IP地址為192.168.1.1/25,第二個IP地址為192.168.1.2/25,最后一個IP地址為192.168.1.126/25。

子網(wǎng)B中最大主機數(shù)N=50(臺)。根據(jù)以上關系,n=6,則網(wǎng)絡位數(shù)m=32-n=26。推算出子網(wǎng)A的網(wǎng)絡地址為:192.168.1.128/26,廣播地址為192.168.1.191/26。

第一個IP地址為192.168.1.129/26,第二個IP地址為192.168.1.130/26,最后一個IP地址為192.168.1.190/26。

記錄網(wǎng)絡編址方案見表1。

表1 網(wǎng)絡編址方案

3.2 添加并連接設備

(1) 在仿真軟件Cisco Packet Tracer中,根據(jù)圖1進行搭建。

(2) 在圖形界面中選取相應設備進行添加。

(3) 給設備命名并選取雙絞線連接設備。

3.3 應用基本配置

(1) 在仿真軟件Cisco Packet Tracer中,根據(jù)圖1更改設備名稱。

交換機和路由器分別在各自的CLI(command-line interface,命令行界面)中使用以下命令更改:

router(config)#hostname R1 switch(config)#hostname S1 switch(config)#hostname S2

PC和打印機分別在圖形界面中進行更改。

(2) 配置R1路由器口令、標語、描述等。

R1(config)# enable secret class //特權執(zhí)行加密口令 R1(config)#Banner motd &Authorized Access Only& //標語為Authorized Access Only(僅限授權訪問) R1(config)#line console 0 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login //配置控制臺口令 R1(config)#line vty 0 5 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login //配置Telnet線路口令

(3) 配置R1路由器接口。

R1(config)# interface fastEthernet 0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.128 //配置R1 Fa0/0的接口IP地址 R1(config-if)#no shutdown //開啟Fa0/0接口 R1(config-if)#description Link to PC LAN //配置Fa0/0的接口描述 R1(config)# interface fastEthernet 0/1 R1(config-if)#ip address 192.168.1.129 255.255.255.192 //配置R1 Fa0/1的接口IP地址 R1(config-if)#no shutdown //開啟Fa0/1接口 R1(config-if)#description Link to Server & Printer //配置Fa0/1的接口描述

(4) 配置終端設備。

各終端設備的配置如圖2—圖6所示。

圖2 PC1具體配置

圖3 PC2具體配置

圖4 服務器具體配置

圖5 激光打印機網(wǎng)關配置

圖6 激光打印機IP及子網(wǎng)掩碼配置

(5) 測試連通性并檢查配置。

從PC1和PC2 ping網(wǎng)絡上的所有終端設備。如果出現(xiàn)錯誤,再次ping,確保ARP表得到更新。如果仍然出現(xiàn)錯誤,要進一步檢查子網(wǎng)劃分、電纜和IP地址,找出問題并解決。

4 結束語

網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)是網(wǎng)絡工程中的綜合性課題,其實驗實踐課程的設計與研究具有重要的現(xiàn)實意義。采用案例驅動的方式設計了一個具體的綜合性實驗,并結合仿真軟件進行仿真實現(xiàn),可以讓學生在網(wǎng)絡課程學習中積極思考并排查故障。實踐證明這種方法在網(wǎng)絡實驗課程教學中取得了良好的效果。

References)

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Design and simulation of small-sized local area network based on Packet Tracer software

Yang Shu,Luo Jia

(Chengdu College,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731,China)

The small-sized local area network is a familiar network. Its design idea and implementation process have become the important experimental and practical content during the teaching of Network Engineering course process. For the students can have a good command for the design and implementation process of network engineering,a practical subject of small-sized local area network is put forward and designed based on the case driving method. This paper discusses the design and implementation of local area network by the Cisco Packet Tracer. The practical results show that this subject obtains a good effect during the teaching process of Network Engineering course.

local area network; Cisco Packet Tracer; network engineering; simulation

2014- 07- 30

楊姝(1982—),女,四川德陽,碩士,實驗師,研究方向為計算機通信技術.

E-mail：18483626@qq.com

TP393.1

A

1002-4956(2015)1- 0150- 03