2024年4月23日发(作者:)
总第246期
计算机与数字工程
Computer&Digital Engineering
VO1.38 No.4
16O
2010年第4期
基于Boson NetSim的交换路由实验仿真
王丽娜” 徐东辉
(南京信息工程大学电子与信息工程学院 南京
摘要
210044)(中兴通讯股份有限公司南京研发中心 南京210012)
基于Boson Netsim仿真软件,提出二层交换和三层路由的综合实验方案。设计了模拟拓扑结构图,分析了
VLAN,路由协议RIP和802.1Q的配置命令。对虚拟网络进行了仿真测试,实现了虚拟网络的通信。结果表明所组建的
网络是可行的。
关键词802.1Q;VLAN;RIP;仿真分析
TP391.9 中图分类号
Simulation of Switching and Routing Experiment Based on Boson NetSim
Wang Lina Xu Donghui。
(College of Electronic&Information Engineering.Nanjing University of Information Science&Technology”.Nanjing 210044)
(ZTE orCporation,Nan]ing Research&Development Centerz ,Nanjing 210012)
Abstract Based on the simulation software of Boson NetSim,design scheme of a comprehensive experiment is provided
for layer2 switching and layer3 routing.The simulation topological diagram is designed.The configuration commands of
802.1Q,VLAN and RIP are analyzed respectively.Thus,the simulation test for the virtual network is carried out,achie—
ving the virtual communieatior ̄It shows that the design of the virtua1 network is feasible.
Key Words 802.1Q,VLAN,RIP,simulation analysis
Cl ̄,s Number TP391.9
1 引言
近年来,计算机网络技术飞速发展。国内各大
高等工科院校适应社会发展需要相继开设了网络
工程课程,实验环节对于掌握该课程非常重要。交
换机和路由器等网络设备是搭建网络工程实验平
高网络工程课程教学的科学研究水平。
Boson NetSim是BoSON公司开发的一款模
拟Cisco路由器、交换机组建虚拟网络的仿真软
件,是适合在各种操作系统运行的一个软件平台,
提供了完整的动态网络系统设计、仿真和分析的可
视化环境,其命令和最新的Cisco的IOS基本保持
一
台的前提和基础,由于资金的相对紧缺使得高等院
校的实验室很难购买大量多套先进却昂贵的网络
致。Boson NetSim由两部分组成:设计网络拓
扑图的Boson Network Designer和作为网络实验
模拟器的Boson NetSim。用户可以在Boson
NetSim中放入各种型号的路由器或交换机,配置
设备,虚拟仿真平台就是在这样的需求下提出来
的。目前,应用网络模拟软件组建虚拟通信网络,
进行各种虚拟设备的配置和测试实验,成为网络工
程实验教学的主流方向[1 ],因此开展虚拟网络的
各种协议命令,观察实验结果,对运行的协议进行
诊断等[6、培]。本文基于Boson NetSim提出交换路
由综合技术的实验方案,并使用虚拟主机给出了实
验结论的验证。
仿真教学实验很有必要。尤其在网络设备有限,科
研经费不足情况下,虚拟仿真软件的应用将大大提
收稿日期:2009年l1月2O日,修回日期:2009年12月28日
作者简介:王丽娜,女,硕士,讲师,研究方向:数据挖掘和计算机网络。
2010年第4期 计算机与数字工程
2 实验技术[9]
网络工程实验技术主要包括二层交换和三层
2.3单臂路由协议802.1Q
通过交换机上配置多个VLAN可以减少主机
通信广播域的范围,当一些VLAN中的主机需要
和外部通信,但交换机不支持三层功能时,众所周
知可以使用三层交换机实现和外部通信,但是大多
数企业网络搭建初期购买的是二层交换机,如果购
路由等,二层交换技术在交换机上实现,主要有
VLAN的配置,三层路由技术在路由器上实现,主
要有路由协议的配置。多个VLAN中一些VLAN
需要和三层通信可以采用单臂路由协议来实现。
2.1 VLAN
买三层交换机实现VLAN互通和外部通信,以前
的二层设备将被丢弃,这样造成极大的浪费。如果
仍然使用以前的二层设备解决上面提到的企业网
络升级问题,可以采用一台支持单臂路由协议
802.1Q的路由器实现外部的访问。这需要在以太
口上建立子接口,分配IP地址作为该VLAN的网
关,同时启动802.1Q。
V] AN(Virtual Local Area Network)即虚拟局
域网,是为解决以太网的广播问题和安全性而提出
的一种协议。Ⅵ AN可以不考虑用户的物理位置,
根据功能、应用等因素将用户从逻辑上划分为一个
个功能相对独立的工作组。每个交换机端口只能被
分配在一个VLAN上。同一个VLAN中的各端口
将共享广播,而不在同一ⅥAN上的端口间不共享
广播。这样一个VLAN内部的广播和单播流量都
不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、
减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VI AN的划分有四类:基于端口划分、基于
3 仿真分析
利用Boson NetSim模拟设计小型网路的实验
中,应用了VLAN和动态路由协议RIP,为了说明
交换路由综合实验的配置和仿真通信,对主要的部
分进行详细分析,包括路由器端口设置及终端IP
地址设置、VLAN的配置、路由协议的配置以及结
学习。
MAC地址划分、基于网络层划分和根据IP组播划
分。较常使用的是基于端口划分的VLAN,这种
方法根据以太网交换机的端口来划分。
2.2路由信息协议RIP
果测试等,简单的部分不做阐述,读者可查阅资料
3.1实验拓扑图
善一
器一~ 阳 即 瞄
RIP是以跳数作为度量的距离向量协议,广泛
用于因特网,是一种内部网关协议IGP,在自治系
网络模拟拓扑图如图1所示。
统AS内部执行路由功能。RIP规定,路由器每
30s向外广播一个路由更新报文,接到广播的路由
器将收到的信息添加到路由表中。每个路由器如
此广播,最终网络上所有的路由器都会得知全部的
路由信息。
同时RIP规定从源到目的路径的最大跳数为
15,跳数根据所经过的路由器个数来度量,也就是
说网络中的路由器个数最多15个,如果超过15,则
图1实验拓扑图
3.2网关、端口及终端IP地址分配
认为该目的网络不可达。所以RIP只适用于网络
规模较小的环境。
VLAN的网关和路由器端口设置及终端IP地
址分配表如表1所示。
表1 VLAN的网关和路由器端口设置及终端IP地址分配表
l62 王丽娜等:基于Boson NetSim的交换路由实验仿真
R3(config—if)#no shutdown
R3(config—if)#ip address 23.0.0.2 255.0.0.0
R3(config—if)#exit
第38卷
3.3命令配置及解析
对5个网络设备上的操作分别给出分析,为严
谨起见,所有配置命令全部采用命令的完整格式。
以Router1为例给出命令详细解析,其他路由器略。
3.3.1 Routerl的配置命令
Router(config)#hostname R1 1配置路由器名称为R1
R1(config)#interface s0/0 1进入串行接口sO/O
R1(config—if)#no shutdown!激活接口S0/0
R1(config-if)#ip address 12.0.0.1 255.0.0.0 1配置
So/O的IP地址
R1(config-if)#exit!退出接口
R1(config)#interface F0/0 1进入快速以太口F0/0
R1(config-if)#no shutdown!激活接口F0/0
R1(config if)#exit!退出接口
R1(config)#interface F0/0.2 1进入子接口F0/0.2
R1(config-subif)#encapsulation dotlq 2 1启用802.1Q
R1(config-subif)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.
0 1配置子接口的IP地址
R1(config-subif)#no shutdown!激活子接口
R1(config-subif)#exit!退出子接口
R1(config)#router rip!启用路由协议RIP
R1(config-router)#version 2 1版本号为2
R1(config-router)#no auto-summary!关闭自动汇总
R1(config-router)#network 12.0.0.0 1宣告直连的网
段12.0.0.0
R1(config—router)#network 192.168.20.0 1宣告直连
的网段192.168.20.0
R1(config-router)#exit !退出
3.3.2 Router2的配置命令
Router(confIg)#hostname R2
R2(config)#interface s0/0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#clock rate 64000
R2(config-if)#ip address 12.0.0.2 255.0.0.0
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface sl/0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#clock rate 64000
R2(config—if)#ip address 23.0.0.1 255.0.0.0
R2(config-if)#exit
R2(config)拭router rip
R2(config-router)#version 2
R2(config-router)#no auto-summary
R2(config-router)#network 1 2.0.0.0
R2(config—router)#network 23.0.0.0
R2(config-router)#exit
3.3.3 Router3的配置命令
Router(config)#hostname R3
R3(config)#interface s0/0
R3(config)#interface F0/0
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#ip address 202.10.20.1 255.255.255.0
R3(config if)#exit
R3(config)#router rip
R3(config—router)#version 2
R3(config-router)#no auto-summary
R3(config-router)#network 23.0.0.0
R3(config—router)#network 202.10.2O.0
R3(config-router)#exit
3.3.4 Switch1的配置命令
Switeh(config)#hostname SW1
SWl(eonfig)#inter{ace F0/1
SWl(config-if)掉switchport mode trunk
SW1(config-if)#switchport trunk encapsulation dotlq
SW1(config-if)#exit
SW1(config)#interface F0/2
SWl(config-if)拉switchport access vlan 2
SW1(config-if)#exit
SWl(config)#interface F0/3
SWl(config-if)#switchport access vlan 3
SW1(config-if)拉exit
3.3.5 Switch2的配置命令
Switch(config)#hostname SW2
SW2(config)#inter[ace F0/1
SW2(config-if)#switchport mode trunk
SW2(config—if)#exit
3.4实验测试
完成实验后,通过三台虚拟主机进行测试。由
实验拓扑图可知,PC1在Switchl所连的VLAN2
内,PC2在Switch]所连的VLAN3内,1W3连接在
Switch2上。以PC1为例,凶为PC1和PC2在不同
的VLAN内,PC1不能ping通PC2。因为Router1
上启用对应VLAN2的单臂路由协议和三台路由器
之问启用RIP,构建的网络互连互通,所以PC1能和
外部通信,能ping通PC3,结果如图2所示。
图2 PC1 ping命令测试
2010年第4期 计算机与数字工程 163
在Router1上没有启用对应VLAN3的单臂 但是它能模拟出Cisco路由器的主要功能,能很好
地实现小规模网络的仿真通信。
参考文献
路由协议,PC2不能和外部通信,不能ping通
PC3,结果如图3所示。
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践EJ].实验技术与管理,2009,26(2):90 ̄92
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识与技术,2008:284 ̄286
利用Boson NetSim仿真虚拟网络,具有广泛
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的适应性和极高的灵活性。实验模拟的功能和设
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计在测试中运行稳定,操作非常方便,用户如果记
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不住命令拼写,只要输入命令的一部分字符,通过
教学研究[J].实验技术与管理,2007,24(5):89 ̄91
[7]袁展.基于Boson NetSim的小型网络虚拟实现EJ].现
TAB键可以自动显示该命令。实践表明,Boson
代电子技术,2007(7):89 ̄91
NetSim在网络工程实验教学中具有良好的应用价
[8]李清平,谢鹏.基于Boson NetSim的单臂路由虚拟通信
值,能帮助学生更好地学习该课程,提高学习兴趣,
的仿真分析[J].计算机与信息技术,2009:73 ̄78
增强就业技能。需要指出的是,模拟软件毕竟不是
E9]肖帅领,窦西河,等.网络工程与实施[M].北京:中国林
真实的设备,并不是所有的操作命令都可以实现,
业出版社,北京希望电子出版社,2006
乔 希 、、 尔 乖 尔 乔 锄 ; 玩 尔 镅 夼 稀 尔
(上接第38页)
(1)软件当前故障率r;
估,促进软件的可靠性发展具有重大的价值和意义。
(2)软件平均故障前时间M丁 ;
参考文献
(3)软件下一故障可能时间;
[1]陆民燕.软件可靠性及维修性评估工具SRMET 3.0
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学出版社,2005,3
通过专门研究SRMET测试工具的功能,能够
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确定利用其进行软件可靠性评估的方法。评估软
版社,1990
件的可靠性受到许多客观条件限制,其中最大的限
[4]谢春燕,李为民.武器装备软件的可靠性分析综述[J].
制就是可靠性信息不足。所以应该利用构成软件
现代防御技术,2004(6)
的各个模块的历史可靠性试验信息统计评估全系
[5]赵朝俊,等.嵌入式软件可靠性测试系统及其通信研究
统的可靠性。这需要:收集到足够的软件以及各个
[c]//第四届中国测试学术会议
模块的历史可靠性试验信息;各个模块与软件的可
E6]阮镰,刘斌,陈雪松.软件可靠性测试及其测试环境
靠性关系明确;各模块寿命类型已知;以及软件研
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制部门的配合(因为软件历史信息数据主要由研制
指挥技术学院学报,2006(8)
方掌握)。
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通过SRMET中的可靠性评估模型测量,能够
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实现量化的可靠性指标参数。对软件的可靠性评
军大连舰艇学院学报,2007(6)


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