秦寶龍

摘 要：以前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教學(xué)，一般都在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室搭建環(huán)境做實(shí)驗(yàn)，這樣需要配備單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，教學(xué)成本很高。如今的教學(xué)可以利用開源工具軟件，實(shí)現(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，又能節(jié)約成本。學(xué)生在自備的計(jì)算機(jī)上，也能用開源工具進(jìn)行本課程的模擬實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手能力。

關(guān)鍵詞：開源 模擬器 虛擬化 GNS3 eNSP VirtualBox

中圖分類號：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）08-0014-02

1 什么是開源

開源軟件（open source software，簡稱為OSS，公開源代碼的軟件）具備可以免費(fèi)使用和公布源代碼的主要特征。

開源軟件發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，例如，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中服務(wù)器端的Linux操作系統(tǒng)。開源無處不在，我們身邊很多智能手機(jī)、電視機(jī)和一些家用電器里使用的Android系統(tǒng)就是谷歌公司發(fā)布的開源軟件。在很多開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境中人們常使用開源軟件達(dá)到節(jié)約成本的目的。

開源GNS3是優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器，華為公司的eNSP模擬器雖然不是開源但它是免費(fèi)的。如今在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教學(xué)中這些開源軟件發(fā)揮著重要作用。

2 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教學(xué)中需要哪些開源軟件

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器的選擇

2.1.1 GNS3模擬器

Cisco的模擬器很多但是大部分都收費(fèi)，對于初學(xué)者是不必要的。如果想學(xué)習(xí)Cisco網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用，就要學(xué)習(xí)GNS3模擬器。GNS3是具有圖形化界面的，可以運(yùn)行在多平臺（包括Windows， Linux， MacOS等）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬軟件。它可以模擬Cisco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并且能連接到真實(shí)系統(tǒng)中，能模擬實(shí)現(xiàn)與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境完全一樣的效果。它能夠快速部署和搭建各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且使用附帶的Wireshark協(xié)議分析工具分析網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境測試及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教學(xué)的一件利器，在全世界廣受歡迎，它的開發(fā)和更新很快，版本更新及時(shí)。

2.1.2 eNSP模擬器

華為和Cisco在很多領(lǐng)域中是競爭對手，他們的設(shè)備配置命令和格式都存在很大差別，都有自己的私有協(xié)議來實(shí)現(xiàn)某些功能。國內(nèi)很多支持民族品牌的企業(yè)和單位都在使用國產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，華為是其中的佼佼者。該公司全球化業(yè)務(wù)廣泛，設(shè)備性能也在不斷提升。所以如果想學(xué)習(xí)使用華為設(shè)備，就應(yīng)選擇華為的eNSP模擬器來學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)配置管理。目前eNSP是免費(fèi)軟件，而且各種功能很強(qiáng)大，更新頻率也比較快。

2.2 開源虛擬化軟件的使用

眾所周知，虛擬化就是把一臺計(jì)算機(jī)模擬成多臺計(jì)算機(jī)來使用，這也是目前最為流行的云計(jì)算的基礎(chǔ)。虛擬化給企業(yè)帶來眾多好處，如節(jié)省硬件投資、能源開銷和運(yùn)維成本，提高硬件利用率和運(yùn)維效率等。目前VMware的產(chǎn)品在虛擬化領(lǐng)域被廣泛使用，它的一款成熟的產(chǎn)品VMware Workstation在Windows平臺上使用，但它是收費(fèi)軟件。而在開源領(lǐng)域VirtualBox完全能實(shí)現(xiàn)此功能，現(xiàn)在越來越多的人開始使用它。

2.3 開源操作系統(tǒng)

模擬搭建一個(gè)綜合的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不能缺少服務(wù)器操作系統(tǒng)，在開源領(lǐng)域這樣的系統(tǒng)數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)用最流行的當(dāng)屬RedHat Linux。它的企業(yè)版Linux系統(tǒng)可以免費(fèi)使用，但升級和技術(shù)支持是需要付費(fèi)的。而它的社區(qū)版CentOS系統(tǒng)基本功能一樣，完全能滿足一般生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建。如果在桌面環(huán)境想使用開源的系統(tǒng)，可以選擇Fedora或Ubuntu等。

2.4 免費(fèi)的遠(yuǎn)程管理工具

很多網(wǎng)絡(luò)管理員都用過開源Putty軟件，確實(shí)很好用。但是，在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)管理中，筆者認(rèn)為還是XShell方便。XShell是商業(yè)化的軟件，但是它有針對學(xué)校定制的免費(fèi)版本，功能強(qiáng)大，用起來很方便。

3 搭建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺

3.1 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用課程教學(xué)

以前我們講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用課程時(shí)，先進(jìn)行理論講解，然后學(xué)生分組，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中對幾臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置學(xué)習(xí)。在此教學(xué)模式下學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐少，課后無法進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，影響了知識點(diǎn)的鞏固和連貫性。而且每次課前搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境需要耗費(fèi)很多時(shí)間，教學(xué)投入非常大，這種教學(xué)模式制約了學(xué)生的動(dòng)手能力，效率不高。

3.2 利用開源工具搭建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)環(huán)境

3.2.1 安裝與配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器

若使用GNS3模擬器，可以從http：//www.gns3.net/網(wǎng)站上找到最新版本的GNS3軟件下載鏈接，根據(jù)個(gè)人計(jì)算機(jī)所使用的操作系統(tǒng)類型及版本，對照下載相應(yīng)版本的GNS3即可。它的安裝很簡單，一般默認(rèn)安裝即可。

安裝好GNS3后，我們從網(wǎng)絡(luò)上搜索并下載Cisco路由器操作系統(tǒng)ios的鏡像文件，然后加載到GNS3模擬器里。

GNS3主要模擬路由器、交換機(jī)、防火墻以及主機(jī)，并通過虛擬接口與外部虛擬機(jī)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，模擬效果非常好。

若要使用華為的eNSP模擬器，可以從華為官方網(wǎng)站http：//www.huawei.com.cn/上搜索、下載和安裝。eNSP模擬器功能同樣強(qiáng)大，可以與外部主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接互通，如果正在使用或?qū)硪褂萌A為的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用它來規(guī)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫遣诲e(cuò)的選擇，對于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)也是非常好用的工具。

3.2.2 VirtualBox的安裝使用

一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用課程教學(xué)中都會用到一些網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如FTP服務(wù)、WEB服務(wù)、NTP服務(wù)、DNS服務(wù)，等等，都是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中必不可少的元素。平時(shí)我們需要使用多臺服務(wù)器支撐這些應(yīng)用，但是如果用VirtualBox就可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上做這些工作，這就是虛擬化。此軟件可以在https：//www.virtualbox.org/網(wǎng)站上找到最新版本下載并安裝使用。

接下來從開源Linux的網(wǎng)站上下載ISO鏡像文件，安裝在已配置好的VirtualBox虛擬機(jī)里。這些系統(tǒng)可以結(jié)合GNS3建立綜合的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的模擬測試。這樣在一臺計(jì)算機(jī)上就能模擬實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建和測試實(shí)驗(yàn)。

3.2.3 遠(yuǎn)程管理工具的使用

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建后需要一種工具來遠(yuǎn)程統(tǒng)一管理這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器操作系統(tǒng)。XShell是一款功能強(qiáng)大的安全終端模擬軟件，支持SSH和TELNET等協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)從互聯(lián)網(wǎng)到遠(yuǎn)程主機(jī)的安全連接?？梢韵螺d使用Xshell的免費(fèi)版本，為了安全起見把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器操作系統(tǒng)都配置SSH協(xié)議，使用加密技術(shù)進(jìn)行通信，保證信息傳遞的安全性。

總之，如今開源世界正如火如荼，在開源的世界里我們能夠找到需要的解決方案，應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用教學(xué)中。在以后的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中我們還會找到更多的開源工具提高教學(xué)質(zhì)量。

（內(nèi)蒙古警察職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉磊.基于VirtualBox的Linux教學(xué)及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建[J].教學(xué)園地，2012，（10）.endprint