蔣永國(guó)　郭忠文　洪　鋒　竇金鳳　任麗婕

摘要:本文針對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課特點(diǎn)引入Packet Tracer 5.0完善并提高教學(xué)效果,通過配置OSPF單區(qū)域和多區(qū)域路由為例,來說明該網(wǎng)絡(luò)模擬軟件所帶來的方便性和實(shí)用性。首先介紹該軟件的安裝和漢化問題,然后詳細(xì)解釋了如何配置OSPF單區(qū)域和多區(qū)域路由,最后說明了實(shí)際的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:Packet Tracer;OSPF;單區(qū)域;多區(qū)域;路由協(xié)議

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1存在的問題

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課是保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果和質(zhì)量的關(guān)鍵,隨著各高校購(gòu)置路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備,實(shí)際技能得到了培訓(xùn)和提高。但有了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件,并不意味著實(shí)際教學(xué)效果的有效提高,在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,還存在很多有待解決和優(yōu)化的問題:

(1) 由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新較快,而授課一般“重理論、輕實(shí)踐”,與社會(huì)上相對(duì)完善的培訓(xùn)資源(例如Cisco認(rèn)證)存在脫節(jié)現(xiàn)象,許多新的實(shí)用性知識(shí)學(xué)不到。

(2) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于單臺(tái)價(jià)格昂貴,使得網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室不適合大班教學(xué),只能靠增加實(shí)驗(yàn)班次,目前本科生數(shù)量每年都在遞增,此矛盾更加突出。

(3) 新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn),而高校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新經(jīng)費(fèi)落實(shí)的滯后,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備落后陳舊,學(xué)生接觸高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)際機(jī)會(huì)少。

我們目前采用的做法是:在已購(gòu)置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)上,輔以專門的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件,為學(xué)生搭建一個(gè)虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并且更新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性和完備性。根據(jù)已有的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)模擬軟件,我們選擇了Packet Tracer 5.0。

Packet Tracer 5.0(簡(jiǎn)稱PT)是Cisco公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真工具軟件,支持建立仿真、虛擬和活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模型,PT實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)字分隔,幫助缺乏使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、帶寬交互的學(xué)生和教師。本文通過使用Packet Tracer 5.0軟件完成配置OSPF單區(qū)域和多區(qū)域路由協(xié)議的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為例,來說明該網(wǎng)絡(luò)模擬軟件所帶來的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方便性和實(shí)用性。

2Packet Tracer 5.0的安裝與漢化

安裝與漢化Packet Tracer 5.0的步驟如下:

(1) 下載PacketTracer5_setup.exe英文版安裝包,然后安裝。

(2) 下載漢化包到本地計(jì)算機(jī)中并解壓縮。

(3) 在解壓縮后的文件夾里面找到chinese.ptl文件,把chinese.ptl復(fù)制到Packet Tracer 5.0安裝目錄的languages文件夾里。

(4) 啟動(dòng)Packet Tracer 5.0,選擇頂部菜單中的Options,然后再選擇Preferences。

(5) 此時(shí)會(huì)彈出Options界面,在該界面的下面看到Select Language文本框,選擇chinese.ptl后點(diǎn)擊change language。這時(shí)會(huì)告訴你在下次啟動(dòng)Packet Tracer 5.0的時(shí)候才會(huì)生效。

(6) 關(guān)閉Packet Tracer 5.0,并再次啟動(dòng)。這時(shí)已經(jīng)可以看到是中文界面了,漢化完畢。由于軟件界面字體顯示偏小,選擇頂部菜單中的“選項(xiàng)”,然后再選擇“首選項(xiàng)”,點(diǎn)擊“字體”選項(xiàng)卡更改字體大小。

3OSPF路由協(xié)議單區(qū)域和多區(qū)域配置

OSPF(Open Shortest Path First)路由協(xié)議是由IETF (Internet Engineering Task Force)IGP工作小組提出的,OSPF是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡(jiǎn)稱IGP),用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system,AS)內(nèi)決策路由。

隨著Internet技術(shù)在全球范圍的飛速發(fā)展,OSPF已成為目前Internet廣域網(wǎng)和Intranet企業(yè)網(wǎng)采用最多、應(yīng)用最廣泛的路由協(xié)議之一。OSPF是一種基于SPF算法的路由協(xié)議,目前使用的OSPF協(xié)議是其第二版,定義于RFC1247和RFC1583。SPF算法是OSPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)。SPF算法有時(shí)也被稱為Dijkstra算法,這是因?yàn)樽疃搪窂絻?yōu)先算法SPF是Dijkstra發(fā)明的。SPF算法將每一個(gè)路由器作為根(ROOT)來計(jì)算其到每一個(gè)目的地路由器的距離,每一個(gè)路由器根據(jù)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)計(jì)算出路由域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹,在SPF算法中,被稱為最短路徑樹。在OSPF路由協(xié)議中,最短路徑樹的樹干長(zhǎng)度,即OSPF路由器至每一個(gè)目的地路由器的距離,稱為OSPF的Cost。

OSPF協(xié)議比較復(fù)雜,可以劃分區(qū)域是OSPF能夠適應(yīng)大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特性,我們借助PT完成單個(gè)區(qū)域和多個(gè)區(qū)域的OSPF路由配置。

3.1配置單區(qū)域OSPF

實(shí)驗(yàn)的參考拓?fù)鋱D和參考配置參數(shù)如圖1和表1所示。

具體配置過程如下(以Router1為例):

(1)Router1的OSPF路由配置:

Router1>enableRouter1#config terminal

Router1(config)#router ospf 1

Router1(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

Router1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Router1(config-router)#network 172.17.0.0 0.0.255.255 area 0

Router1(config-router)#end

(2)Router1的OSPF路由配置后的路由表:

Router1>enable

Router1# show ip route

......

O 10.0.0.0/8 [110/1563] via 192.168.1.2, 00:24:46, Serial1/1

O 172.16.0.0/16 [110/782] via 192.168.0.1,00:24:46, Serial1/0

C 172.17.0.0/16 is directly connected, FastEthernet0/0

O 172.18.0.0/16 [110/782] via 192.168.1.2,00:24:46, Serial1/1

C 192.168.0.0/24 is directly connected, Serial1/0

C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial1/1

O 192.168.2.0/24 [110/1562] via 192.168.1.2, 00:24:46, Serial1/1

(3) 查看Router1的路由協(xié)議信息:

Router1# show ip protocol

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Router ID 192.168.1.1

Number of areas in this router is 1. 1normal 0 stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

172.17.0.0 0.0.255.255 area 0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

192.168.0.1 110 00:28:07

192.168.1.2 110 00:28:10

Distance: (default is 110)

3.2配置多區(qū)域OSPF

實(shí)驗(yàn)的參考拓?fù)鋱D和參考配置參數(shù)如圖2和表2所示。

具體配置過程如下(以Router2為例):

(1)Router2的OSPF路由配置:

Router2>enable

Router2#config terminal

Router2(config)#router ospf 1

Router2(config-router)#network 192.168.11.00.0.0.255 area 1

Router2(config-router)#network 192.168.12.00.0.0.255 area 0

Router2(config-router)#network 192.168.14.00.0.0.255 area 0

Router2(config-router)#end

(2)Router2的OSPF路由配置后的路由表:

Router2>enable

Router2#show ip route

......

C192.168.11.0/24 is directly connected,FastEthernet0/0

C192.168.12.0/24 is directly connected,Serial1/0

O IA 192.168.13.0/24 [110/782] via 192.168. 12.2, 00:00:08, Serial1/0

C192.168.14.0/24 is directly connected,Serial1/1

O192.168.15.0/24 [110/1562] via 192.168.14.2, 00:01:33, Serial1/1

[110/1562] via 192.168.12.2, 00:00:08, Serial1/0

(3) 查看Router2的路由協(xié)議信息:

Router2#show ip protocol

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for allinterfaces is not set

Router ID 192.168.14.1

Number of areas in this router is 2. 2normal 0 stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

192.168.11.0 0.0.0.255 area 1

192.168.12.0 0.0.0.255 area 0

192.168.14.0 0.0.0.255 area 0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

192.168.12.2 110 00:00:56

192.168.14.2 110 00:00:58

Distance: (default is 110)

另外我們還用該平臺(tái)做了交換機(jī)配置、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)組建與配置、VLAN構(gòu)建與配置、路由器配置、多網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)組建與路由配置、網(wǎng)絡(luò)訪問控制與包過濾配置等實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)效果直觀,學(xué)生印象深刻,對(duì)于理解理論授課知識(shí)點(diǎn)很有幫助,可以明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)過程由被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)思考、驗(yàn)證、解決問題的過程。

4結(jié)束語(yǔ)

利用PT軟件構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能強(qiáng)大,效果逼真。該平臺(tái)作為2008年我院資助教改課題的重要內(nèi)容,根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)重點(diǎn),經(jīng)過授課老師和實(shí)驗(yàn)老師一年多的探索使用,形成了具有專業(yè)特色的一整套實(shí)驗(yàn)方案,并編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。在我院每年舉行的“信息科技周-網(wǎng)絡(luò)集成”比賽上,取得較好名次的學(xué)生都是能夠熟練應(yīng)用該平臺(tái)的同學(xué),他們?cè)谶M(jìn)行實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)試和連接時(shí),時(shí)間短,成功率高。

另外本課程學(xué)生有了較為扎實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之后,在小學(xué)期(課程設(shè)計(jì)實(shí)踐周)我們?cè)侔才艑W(xué)生參觀、參加一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐,包括網(wǎng)絡(luò)工程方案的設(shè)計(jì)、綜合布線、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心的園區(qū)網(wǎng)服務(wù)器調(diào)試等,力求使學(xué)生的實(shí)際工作能力再上一個(gè)新臺(tái)階。我們走訪了好多畢業(yè)后做網(wǎng)管工作的畢業(yè)生,他們都普遍反饋本課程的實(shí)驗(yàn)課很有用,與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差別不大,很快適應(yīng)了工作,受到單位的好評(píng)。

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