孟慶玉 永城職業(yè)學院

GNS3模擬網(wǎng)絡在計算機網(wǎng)絡技術中的應用

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在計算機網(wǎng)絡學習過程中，需要進行大量的實驗。由于計算機網(wǎng)絡的相關設備諸如交換機、路由器、防火墻等設備昂貴且更新?lián)Q代快，再考慮到正常損耗以及實驗中各種誤操作對設備的損害，學生所有的實驗在真實設備上完成是不現(xiàn)實的。因此，在計算機網(wǎng)絡學習中，引入各種模擬仿真軟件搭建網(wǎng)絡實驗平臺，GNS3就是其中具有代表性的一款仿真軟件。本文就GNS3在計算機網(wǎng)絡技術中的應用進行了探討研究。

GNS3 教學 網(wǎng)絡實驗

隨著對計算機網(wǎng)絡技術不斷深入的學習，一些簡單的軟件已經(jīng)不能滿足計算機的教學需求。GNS3被引入到計算機網(wǎng)絡技術教學中，能夠提高教學效率，改善教學效果，適應教學發(fā)展需求。

1 關于GNS3的概述

1.1 什么是GNS3

GNS3是一種圖形化的網(wǎng)絡模擬器，它能夠仿真模擬出復雜的網(wǎng)絡，是一種可運用于各種平臺的軟件，為從事網(wǎng)絡技術工作以及學習CCNA的相關人員，在工作或學習上提供了模擬度較高的實驗環(huán)境以及實驗操作。GNS3是一種較為開放的網(wǎng)絡模擬軟件，在有與之型號相匹配的路由器操作系統(tǒng)下，都能對真實的網(wǎng)絡環(huán)境進行模擬，并且能在機房和個人電腦上迅速安裝，實現(xiàn)學生在課上課后所應用設備的銜接。

1.2 GNS3的優(yōu)勢

與PacketTrace相比，GNS3的優(yōu)勢在于：

（1）GNS3支持虛擬網(wǎng)絡設備中更多的參數(shù)與命令。PacketTrace軟件涵蓋了所有與學習CCNA有關的各種網(wǎng)絡設備，正因如此，它很難實現(xiàn)真實設備的所有功能，致使其自身不能支持部分參數(shù)和命令。（2）GNS3能做到與真實網(wǎng)絡相關聯(lián)。用戶在使用PacketTrace時，都是在封閉的環(huán)境中使用相關的虛擬設備以及網(wǎng)絡協(xié)議，沒有與外界真實環(huán)境相纖細，因此PacketTrace在使用過程中不能做到模擬真實設備。

1.3 GNS3的組成

GNS3是Winpcap、Dynamips以及Pemuwrapper三個組件集合而成。Winpcap組件用于在局域網(wǎng)中識別出是哪一主機發(fā)送和接受數(shù)據(jù)包，并顯示主機網(wǎng)卡的地址；Dynamips是Cisco的IOS模擬器，同時也是GNS3模擬實驗設備的核心；Pemuwrapper組件的作用是連接Pemu與CNS3，Pemu用于模擬CiscoPIX防火墻，因此，利用Pemuwrapper組件可以實現(xiàn)GNS3中對CiscoPIX防火墻的模擬。

關于GNS3的使用。GNS3可以應用于多平臺，并且有較為簡單的安裝過程，只需在設備上按照系統(tǒng)提示進行安裝。安裝完成后，用戶可依據(jù)默認設置或個人喜好對關聯(lián)文件、存放目錄等選項進行基本設置。設置完成后，用戶需要單擊Dynamips中的【測試】按鈕，確認IOS模擬實驗設備是否處于正常運行狀態(tài)，如設備正常，則繼續(xù)使用，反之則需進行重新配置。

2 GNS3在網(wǎng)絡課程中的應用實例

2.1 高級路由交換技術實驗

GNS3軟件具有極高的仿真度，能夠使用真實設備中的IOS，完成許多與高級路由器交換有關的實驗，下面就如何在GNS3完成相關實驗進行簡單介紹。

首先，在拓撲界面創(chuàng)建網(wǎng)絡拓撲，在設備關閉狀態(tài)下進行各個模塊接口的連接，同時可以使用GNS3中的繪圖與注釋工具，直觀地呈現(xiàn)出所創(chuàng)建網(wǎng)絡拓撲的結構。

然后，可以使GNS3與Secure-CRT這一終端軟件想連接。借助這一軟件，能夠快速的與其他實驗設備創(chuàng)建連接，并且能夠在一個界面中進行各個實驗設備之間的配置與整合，很大程度上提高了實驗的效率。

完成相應配置后，用戶需要驗證實驗能否符合要求進行正常運行，這需要借助相關命令的執(zhí)行。用戶在實驗中遇到問題，一定要借助所掌握的排錯命令和原理來進行相關的排錯操作，直到實驗的運行符合要求。

2.2 廣域網(wǎng)技術實驗

廣域網(wǎng)技術的相關知識中會涉及與幀中繼、VPN、ATM以及網(wǎng)絡安全有關的內容。但各高校卻很少配置學習中需要用到的幀中繼交換機、ATM交換機、防火墻等設備，GNS3的模擬實驗則能滿足相應的學習需求。

2.3 GNS3的擴展實驗

（1）GNS3連接真機中裝配的虛擬網(wǎng)卡，則可以實現(xiàn)與真實網(wǎng)絡的連接。（2）GNS3連接虛擬機的網(wǎng)卡，則可以實現(xiàn)與操作系統(tǒng)應用的結合。（3）GNS3連接其他軟件和設備，可以將連接的軟件設備功能應用到GNS3模擬中去。

在計算機網(wǎng)絡技術教學中引入GNS3，一方面可以節(jié)約普通模擬實驗需要的資源，另一方面也創(chuàng)造了更為真實更為理想的模擬網(wǎng)絡環(huán)境，滿足了網(wǎng)絡技術的工作和學習更深層次的需求。GNS3使學生增加了對計算機網(wǎng)絡技術的直觀認識，令學生在更高仿真度的模擬環(huán)境中更感性的把握其中蘊含的知識內容，提高整體的課程效率。因此，GNS3應當在廣泛的網(wǎng)絡技術教育中發(fā)揮其獨特的模擬功能，實現(xiàn)更大的教育價值。

結束語：將GNS3引入計算機網(wǎng)絡技術教學，一方面為學校節(jié)省了實驗實訓所需設備的資金，一方面又為進入到深層次網(wǎng)絡技術學習的學生提供了較理想的實踐環(huán)境，增加了學生對網(wǎng)絡技術的感性認識，也使得教學效果大為改善。并且通過與其它軟件或設備的結合，使得網(wǎng)絡技術綜合性實驗實訓較易實現(xiàn)，具有廣泛的推廣價值。

[1]李丙春.基于GNS3的網(wǎng)絡虛擬實驗平臺[J].喀什師范學院學報，2014，（6）

[2]楊柳.GNS3在網(wǎng)絡設備互聯(lián)課程教學中的應用[J].電腦知識與技術，2012，08（8）