Cisco Packet Tracer在交換機路由器配置實踐中的應用

劉濤

摘要：Cisco Packet Tracer是由Cisco公司推出的一款針對學習網(wǎng)絡設備的安裝與配置課程的入門級網(wǎng)絡模擬器軟件，它可以幫助學習計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)的學生和相關技術人員快速有效地掌握設備的配置與管理的基礎知識，是計算機仿真技術和計算機網(wǎng)絡技術的完美結合。本文從該軟件的使用角度出發(fā)，分析了它的特點，使用方法和應用場合，并利用幾個具體的實例驗證了它在交換機路由器配置實踐中起到的重要作用。

關鍵詞：Cisco Packet Tracer；網(wǎng)絡模擬器；無線局域網(wǎng)；靜態(tài)路由；

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672—4437（2013）02—0044—04隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，社會對具備網(wǎng)絡配置、網(wǎng)絡管理能力的人才需求不斷增加，作為培養(yǎng)技能型、應用型人才的高職高專院校，如何注重實踐，培養(yǎng)學生網(wǎng)絡配置能力已經(jīng)成為網(wǎng)絡教學的重中之重。作為計算機網(wǎng)絡課程的重要組成部分，網(wǎng)絡設備的配置實踐是計算機網(wǎng)絡專業(yè)學生必須了解和掌握的內容。學生只有了解和掌握了計算機網(wǎng)絡原理，掌握了網(wǎng)絡互聯(lián)與實現(xiàn)的配置技術，才能為今后的就業(yè)、學習、研究網(wǎng)絡奠定基礎。

一、網(wǎng)絡模擬器及相關技術

在網(wǎng)絡設備的安裝與配置的學習過程中，出現(xiàn)了學生基礎較差，對實物設備還無法做到完全駕馭，同時部分高校網(wǎng)絡設備因各種原因無法滿足學生的學習和使用要求，學生只能在課堂或者是實訓場地里才能學習，缺少在課下學習的條件，不能充分調動學生的學習積極性和自主性等諸多問題。網(wǎng)絡模擬器技術的出現(xiàn)是解決這些問題最行之有效的方法之一，本文探討的也正是該技術下實踐應用的解決方案。

網(wǎng)絡模擬器是應用于通信網(wǎng)絡模擬試驗中的一種簡便而有效的設備模擬軟件技術。網(wǎng)絡模擬器通過軟件構造一個虛擬的網(wǎng)絡實驗環(huán)境，學生可以方便地對網(wǎng)絡設備進行拓撲結構規(guī)劃和配置實施管理，對提高網(wǎng)絡教學質量有著重要意義。

目前流行的網(wǎng)絡模擬器軟件主要有：RouterSims Network Visualizer，Sybex Virtual Lab，思科網(wǎng)絡學院的Flash Lab，CIM（Cisco Interactive Mentor），Bos-on Netsim.Dynamips，Cisco Packet Tracer等。各類網(wǎng)絡模擬器軟件功能類似，都包含了實驗所需要的各種不同型號的路由器、交換機、終端、以及各種網(wǎng)線連接設備等。

Cisco Packet Tracer正是這樣一種功能完善的仿真軟件，是一個用于設計、配置和解決復雜問題的基于CCNA（思科認證網(wǎng)絡支持工程師）層次的學習平臺和仿真器，為學生和教師建立仿真、虛擬和活動網(wǎng)絡模型，通過一組簡化的網(wǎng)絡設備和協(xié)議模型，來理解真實的計算機網(wǎng)絡和開發(fā)網(wǎng)絡的技巧。

二、Cisco Packet Tracer的使用方法

Cisco Packet Tracer（以下簡稱CPT）的使用作為初學者而言尤其是網(wǎng)絡基礎知識較為欠缺但動手能力尚可的人來講，還是比較容易掌握的，它的使用方法可以總結為以下幾個步驟：

1.設備的選擇與連接

在CPT里有許多種類的硬件設備，從左至右，從上到下依次為路由器、交換機、集線器、無線設備、設備之間的連線（Connec-tions）、終端設備、仿真廣域網(wǎng)、Custom Made Devices（自定義設備），這里特別需要注意的應該是Con-nections，因為它包含了自動選線（萬能選線，一般不建議使用）、控制線、直通線、交叉線、光纖、電話線、同軸電纜、DCE、DTE。其中DCE和DTE是用于路由器之間的連線，實際當中，需要把DCE和一臺路由器相連，DTE和另一臺設備相連。配置路由器時需配置DCE端線纜時鐘頻率（Clock Rate）。交叉線只在路由器和電腦直接相連，或交換機和交換機之間相連時才會用到。各設備和線纜選擇如圖1線纜和設備選擇示意圖。

2.網(wǎng)絡拓撲的生成不管CPT完成的實驗和配置如何復雜或簡單，都可以歸結于一個簡易的網(wǎng)絡拓撲結構示意圖，這也是計算機網(wǎng)絡技術在計算機仿真中的具體體現(xiàn)形式，此步在完成時也沒有固定步驟和方法，但需要注意的是圖中應開啟端口標注，同時在有條件的情況下，應將具體的網(wǎng)絡配置參數(shù)例如設備名稱、IP地址等加注在圖上，便于后續(xù)的詳細配置。

3.使用CLI配置需要配置的網(wǎng)絡設備 CLI（Command Line Interface，命令行界面）是指可在用戶提示符下鍵入可執(zhí)行指令的界面。它是目前配置交換機和路由器的主要方式，在該模式下可以實現(xiàn)交換機和路由器的所有功能。不同廠商網(wǎng)絡設備時在定義CLI的命令模式有所不同，例如思科公司將其交換機和路由器的主要命令模式規(guī)定為普通用戶模式、特權用戶模式、全局配置模式、端口配置模式等，可查閱設備出廠用戶配置手冊獲取該內容。

4.測試與查看

一般的網(wǎng)絡應用環(huán)境在完成設備的安裝與配置后，最重要的工作就是對設備進行測試和維護，CPT當然也可以完成這項工作，它主要依靠網(wǎng)絡測試的相關命令諸如ping，tracert等進行，另外對設備的工作狀態(tài)也可以通過CLI模式下的show命令查看，例如交換機下查看vlan的命令“show vlan”，路由器中查看路由表的命令“showip route”等。在CFF也可以對數(shù)據(jù)包進行抓包分析，分析的內容包括數(shù)據(jù)包的格式，協(xié)議的內容等，下圖2 Cisco Packet Tracer抓包圖截取了CPT抓取某主機數(shù)據(jù)包的結果。

5.保存拓撲和設備配置文件這也是CPT的一個特色，在實物配置環(huán)境下，一般對交換機和路由器都需要單獨保存設備的配置文件，而且方法比較復雜需要通過相關命令和TFTP軟件將設備配置文件逐一導出并保存，而CPT只需要像保存一個普通文件一樣，將網(wǎng)絡拓撲和設備配置保存成為一個文件，以便在安裝了CPT的計算機上直接運行查看結果。相對而言這樣也為實踐中的成果保存和考核提供了一個非常好的環(huán)境。

三、Cisco Packet Tracer的典型應用實例

以下探討幾個在Cisco Packet Tracer中的幾個典型應用實例，從中可以看出CPT在實踐應用環(huán)境下可以完成多種交換機與路由器的組合實驗，對提高設備的配置與管理能力有較高的效率。

交換機中有一項較為常用的配置即VLAN（虛擬局域網(wǎng)）的配置，VLAN技術對于提高網(wǎng)絡的安全性能和對不同的子網(wǎng)實施有效管理有著不可替代的作用。CPT中對VLAN技術的模擬非常成功，不僅可以在傳統(tǒng)的二層交換機上進行，也可以在三層交換機上完成多子網(wǎng)環(huán)境下復雜VLAN的模擬。下圖展示了一個基于端口的VLAN劃分的實例，在二層交換機Cisco 2960上劃分兩個VLAN，即VLAN10和VLAN11，從而實現(xiàn)PCI與PC2、PC3的隔離，實驗結果可以在三臺Pc上通過ping命令進行測試或是在交換機上查看VLAN配置列表。

WLAN（無線局域網(wǎng)）是目前在計算機局域網(wǎng)領域中比較熱門的一項技術，WLAN是Wireless Lo-cal Area Network的縮寫，指應用無線通信技術將計算機設備互聯(lián)起來，構成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡體系。無線局域網(wǎng)本質的特點是不再使用通信電纜將計算機與網(wǎng)絡連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網(wǎng)絡的構建和終端的移動更加靈活。下圖是在CPT中利用了無線路由器完成了有線終端PC4和無線終端PC1，PC2，PC3的互訪。在配置中還可以模擬實際環(huán)境打開無線路由器的WEB配置管理頁面。

在路由器中對靜態(tài)路由的配置一直是日常的一項主要工作，所謂的靜態(tài)路由是指由用戶或網(wǎng)絡管理員手工配置的路由信息。當網(wǎng)絡的拓撲結構或鏈路的狀態(tài)發(fā)生變化時，網(wǎng)絡管理員需要手工去修改路由表中相關的靜態(tài)路由信息。靜態(tài)路由信息在缺省情況下是私有的，不會傳遞給其他的路由器。下圖利用三個路由器完成了對三個子網(wǎng)的分隔，同時分別在三個路由器上添加配置靜態(tài)路由記錄從而實現(xiàn)計算機a，計算機b和計算機c的互訪。在CPT中可依次打開三個路由器的配置界面，查看路由表得知表項為“S（Static）”的即為靜態(tài)路由。

四、結語

綜上所述，在交換機與路由器的實踐應用環(huán)節(jié)上，Cisco Packet Tracer的確發(fā)揮著比較重要的作用，由于它的可操作性較強，對理論知識相對要求較少，所以對提高計算機網(wǎng)絡相關技術人員的設備配置能力有著較好的效果，相信在結合著實物的配置操作，將能發(fā)揮它的更大作用，同時CPT也為計算機網(wǎng)絡體系中的理論學習提供了一個較好的實踐鍛煉環(huán)境。

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