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使用gns3軟件進行網(wǎng)絡(luò)二三層及設(shè)備服務(wù)的學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)完網(wǎng)絡(luò)入門的課程以后，我們應(yīng)該是進行一系列的實驗，當(dāng)然這些實驗應(yīng)該在真實的網(wǎng)絡(luò)機架(路由器及交換機設(shè)備組成)上進行，但當(dāng)我們進行深入一點的研究，特別是到CCNP(思科網(wǎng)絡(luò)職業(yè))及CCIE(思科網(wǎng)絡(luò)專家)的課程時，packettracer已經(jīng)不能勝任，gns3是一款免費的自由使用軟件，它使用思科路由設(shè)備的操作系統(tǒng)，來模擬路由器硬件進行通信，甚至可以和真實的硬件通信。能真正實現(xiàn)對思科網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的研究，特別是在路由協(xié)議方面擁有無與倫比的效果，筆者在使用的過程中，感覺甚至比真實的路由器還好用，它可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的debug功能來觀測設(shè)備對協(xié)議的處理，同時也有數(shù)據(jù)抓包功能進行協(xié)議分析，比packettracer更加專業(yè)。隨時都可以進行設(shè)備的架設(shè)，進行路由器的內(nèi)核操作系統(tǒng)的更換，研究對比系統(tǒng)特性，是網(wǎng)絡(luò)研究甚至工程中網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核選擇的必不可少的工具。它可以通過給路由器增加交換模塊的方法實現(xiàn)交換的功能，雖然功能上有所欠缺，但對一些重要協(xié)議的理解及實驗(如spanningtree的研究)很有幫助。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程的虛擬化電子教室第二個要用到軟件應(yīng)該就是gns3了。

使用NetSimbonson軟件，集成案例為網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教學(xué)提供便利

現(xiàn)在也有人在使用bonson軟件(其實它的出現(xiàn)比gns3要早點)，它的優(yōu)點在于其集CCNP的課程體系于一身，軟件附帶了大量的實驗及教程，是很好的實訓(xùn)教學(xué)案例，只是由于這些案例都是英文版的，很少有漢化的，所以對英語有障礙的人學(xué)習(xí)有難度。這些案例也可以用packettracer或gns3來實現(xiàn)。當(dāng)然現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有大量的通信課程案例，bonson致命的缺點就雖然可以輸入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的命令，但這些命令不是很完全，效果觀測也不好，甚至有些效果觀測不出來。所以現(xiàn)在越來越少的人選擇使用bonson，但對于入門級的學(xué)習(xí)者來說還是很好的工具軟件。

使用IOU及IOL實現(xiàn)交換功能

gns3的出現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)研究提供了很大的便利，它甚至能虛擬出網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)，對pix，asa(思科的兩款防火墻設(shè)備)，ips(思科的入侵檢測與防御設(shè)備)，唯一遺憾的就是對二層設(shè)備的模擬不完全。通信課程的基礎(chǔ)包括路由器及交換機兩個方面?，F(xiàn)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)對交換機的需求也比路由器來的大得多。目前網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的IOU(InternetOperating－SystemonUnix)，有效地彌補了這個缺憾，筆者查閱了大量的資料，經(jīng)過兩個月的研究終于使用在windows操作系統(tǒng)下安裝simics(一種類似于vmware的硬件模擬器)模擬一臺SUN的sparII架構(gòu)的小型機sunfire來安裝SUN公司的操作系統(tǒng)solaris(現(xiàn)屬oracle公司的產(chǎn)品)，再在solaris上安裝iou的方法，實現(xiàn)了交換機及路由器的虛擬化。通過這樣的方法實現(xiàn)在一臺計算機上搭建CCIE－RS機架，進行路由交換功能的研究。由于使用simics進行小型機模擬的人少，Unix也只是高端的產(chǎn)品，很多的技術(shù)難題很難突破，筆者在研究時就遇到虛擬設(shè)備的網(wǎng)卡橋接問題，沒有辦法與真實設(shè)備的通信?，F(xiàn)在有很多人在使用IOL(InternetOperating－SystemonLinux)，Linux被廣泛使用，以前IOL經(jīng)常出現(xiàn)的二層風(fēng)暴將計算機資源耗盡的現(xiàn)象，也因為高版本的IOL的內(nèi)核的使用而沒有了，而且可以實現(xiàn)IOL的橋接功能，這樣虛擬的交換機可以和真實的設(shè)備進行通信，也可以和gns3模擬出來的設(shè)備進行通信，甚至和真實設(shè)備通信，完全使用一臺電腦可以實現(xiàn)安全、路由、交換設(shè)備的虛擬化實現(xiàn)?，F(xiàn)在還有人研究出來使用WEB網(wǎng)頁式機架的IOL，拓撲圖以及操作都可在一個網(wǎng)頁的拓撲上進行，方便使用，特別是對很多技術(shù)細節(jié)不是很清楚的學(xué)生使用起來非常方便。

使用vmware及virtualbox或其他的虛擬化產(chǎn)品進行計算機的虛擬

網(wǎng)絡(luò)研究離不開對應(yīng)用層的研究，更離不開對操作系統(tǒng)的研究，在一臺計算機上同時運行幾個操作系統(tǒng)，就要用到虛擬計算機的軟件，包括vmware的產(chǎn)品如vmwareworksta-tion，virtualbox，還有些其他如windows的virtaulPC及Linux的Hypervisor等等。vmware的產(chǎn)品以工作穩(wěn)定、性能齊全而著稱，但只能用于學(xué)習(xí)研究，用于商業(yè)用途會面臨版權(quán)及收費問題。virtualbox是一款自由軟件，基本能實現(xiàn)vmwareworksation的功能，對計算機的硬件模擬非常充分，是進行操作系統(tǒng)研究及各項網(wǎng)絡(luò)服務(wù)研究的必備軟件，其他軟件(virtaulPC及Hypervisor等，包括前面提到的simics)也有相當(dāng)不錯的表現(xiàn)，除了操作系統(tǒng)的研究，還是進行軟路由(ROS，Monowall等)研究的平臺，方便了計算機網(wǎng)絡(luò)通信的深入研究。

結(jié)語

以上涉及當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究的大部分主流虛擬化工具軟件產(chǎn)品，是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不斷深入的里程碑。有人講過，網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)研究到最后就是看你讀懂了幾本書，但網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不同于別的學(xué)科的學(xué)習(xí)之處就在于讀書、理解理論必須輔以大量的實驗，這些虛擬化工具軟件搭建起來的虛擬化電子教室，可以將這些軟件的安裝實現(xiàn)在一臺計算機上，來模擬架構(gòu)虛擬機架，不斷引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)虛擬化電子教室，配合網(wǎng)絡(luò)真實機架的使用，網(wǎng)絡(luò)通信課程的教學(xué)會達到意想不到的效果。

作者：姚友軍單位：南京江寧中等專業(yè)學(xué)校