基于Dynamipsgui的虚拟通信的设计

1、基于Dynamipsgui的虚拟通信的设计吴佳军，范亚林，孙家宝，梁先佩（南京信息工程大学 电子与信息工程学院 江苏 南京 ）摘要 应用DYNAMIPSGUI仿真软件，设计了模拟拓扑图，分析了路由器和交换机的端口设置、IP地址分配以及RIP协议,PPP协议和VTP协议基于单臂路由技术以及动态路由协议配置方法实现两路由器、三个交换机以及多个虚拟机之间的通信。实验通过查看命令分析配置结果是否正确，并使用虚拟主机测试仿真通信的有效性，表明所组建的网络是可以正常工作的。关键词 RIP;Dynamipsgui;PPP;单臂路由;VTP;虚拟通信Design of Visual Communication

2、 Based on DynamipsguiWu Jia-jun , Fan Ya-lin, Sun Jiabao, Liang Xianpei(College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Jiangsu Nanjing ;China)Abstract: Dynamipsgui software applications, designed for simulating the topology, analysis of t

3、he router and switch port settings, IP address allocation, RIP ,PPP and VTP by region configuration commands, one arm routing based on dynamic routing protocols and configuration methods to achieve the two routers , Three switches and communication between multiple virtual machines. Configuration by

4、 viewing the command of experimental results are correct, and simulation of communication using the virtual host the validity of the test, indicating that the formation of the network is working.1. 引言随着近年来，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台的前提和基础，由于资金的相

5、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设备，虚拟仿真平台就是在这样的需求下提出来的。DynamipsGUI，是由中国青岛CCIE小凡开发的一个思科模拟器图形前端。它不仅整合了思科所有的IOS模拟器，而且还整合了BES以及VPCS。它是一个综合的模拟器解决方案。它配置输出采用的是bat批处理文件。目前最新版是2.83 。网络工程实验技术主要包括二层交换和三层路由等，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. 单臂路由原理、路由选择协议与仿真软件2.

6、1 单臂路由原理当使用一条网线连接路由器与交换机、进行VLAN 间路由时，若实际与交换机连接的物理端口只有一个，需将用于连接路由器的交换机端口设为Trunk链接，而路由器上的端口也必须支持Trunk链路，双方用于Trunk链路的协议也必须相同。而通过在路由器上定义对应各个VLAN的“子接口（SubInterface）”，可在逻辑上把它分割为多个虚拟端口，VLAN将交换机从逻辑上分割成了类似多台交换机，因而用于VLAN间路由的路由器也拥有分别对应各个VLAN的虚拟接口，以实现不同VLAN间的通信。2.2 路由选择协议8路由器最基本的路由原理是保存各种传输路径的相关数据路由表。路由表中保存着该路由

7、器得到的目的网络地址、管理距离值和下一跳的地址等内容。路由器间互通信息进行路由更新，并维护路由表使其能够正确反映网络的拓扑变化，同时由路由器根据度量来决定最佳路径，这就是路由选择协议。典型的路由协议有路由信息协议RIP,开放式最短路径优先OSPF和边界网关协议BGP等。我们组采用了RIP2协议路由信息协议RIP 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

8、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。2.3 VTP协议VTP（VLAN Trunking Protocol）：是VLAN中继协议，也被称为虚拟局域网干道协议。它是思科私有协议。作用是十几台交换机在企业网中，配置VLAN工作量大，可以使用VTP协议，把一台交换机配置成VTP Server, 其余交换机配置成VTP Client,这样他们可以自动学习到server 上的VLAN 信息。VTP有三种工作模式：VTP Server、VTP Client 和

9、VTP Transparent。新交换机出厂时的默认配置是预配置为VLAN1，VTP 模式为服务器。 一般，一个VTP域内的整个网络只设一个VTP Server。VTP Server维护该VTP域中所有VLAN 信息列表，VTP Server可以建立、删除或修改VLAN。VTP Client虽然也维护所有VLAN信息列表，但其VLAN的配置信息是从VTP Server学到的，VTP Client不能建立、删除或修改VLAN。VTP Transparent相当于是一上独立的交换机，它不参与VTP工作，不从VTP Server学习VLAN的配置信息，而只拥有本设备上自己维护的VLAN信息。VTP

10、Transparent可以建立、删除和修改本机上的 VLAN信息。每个交换机用VTP广播Trunk端口的管理域，定义特定的VLAN边界，它的配置修订号，已知VLAN和特定参数。在一个VTP管理域登记后交换机才能工作。3.实验设置与配置分析3.1 模拟拓扑图及实验运行界面 采用单臂路由技术动态路由协议配置方法，设计了模拟拓扑图（如图1），给出了路由器、交换机的端口设置和IP地址分配，以及各自的配置命令，并进行了虚拟网络通信的仿真分析。图1 模拟拓扑图3.2 端口和终端IP地址分配表端口IP地址Router 1 s0/010.0.0.1Router 1 fa1/0.1192.168.1.1Rout

11、er 1 fa1/0.2192.168.2.1Router 2 s0/0 10.0.0.2Router 2 fa1/0200.10.10.1主机所属VLAN地址网关地址Pc 1Vlan 2192.168.1.2192.168.1.1Pc 2Vlan 3192.168.2.2192.168.2.1Pc 3Vlan 2192.168.1.3192.168.1.1Pc 4Vlan 1200.10.10.2200.10.10.13.3 配置命令及解析R1的配置R2的配置S1的配置S2的配置S3的配置表2 s1的主要配置命令及解析编号 配置命令 解析（1） Switchenable 进入特权模式（2）

12、Switch# configure terminal 进入全局配置模式（3） Switch （config）#hostname s1 配置交换机的设备名为s1 （4） s1 （config）#exit 退出全局配置模式（5） s1# vlan database 进入VLAN模式（6） s1(vlan)# vlan 2 创建VLAN 2（7） s1(vlan)#vtp domain nusit 设置vtp域名为nusit（8） s1(vlan)#vtp server 设置vtp为server模式（9） s1(vlan)#exit 退出vlan模式（10） s1# configure termin

13、al 进入全局配置模式（11） s1 （config）# interface fastethernet 0/0 进入s1 的fa 0/0 端口（12） s1 （config-if）# switchport mode trunk 将fa 0/0 端口设为Tag Vlan 模式并把trunk 封装为802.1Q 的帧格式（13） s1 （config-if）# exit 退出端口模式（14） s1 （config）# interface fastethernet 0/1 进入s1 的fa 0/1 端口（15） s1 （config-if）# switchport access vlan 2 把端口

14、fa 0/1 划归vlan 2（16） s1 （config-if）# end 退回到特权配置模式（17） s1# vlan database 进入VLAN模式（18） s1(vlan)# vlan 3 创建VLAN 3（19） s1(vlan)#exit 退出vlan模式（20） s1# configure terminal 进入全局配置模式（21） s1 （config）# interface fastethernet 0/2 Switch1 的fa 0/2 端口（22） s1 （config-if）# switchport access vlan 3 把端口fa 0/2 划归vlan 3

15、（23） s1 （config-if）# exit 退出端口模式（24） s1 （config）# interface fastethernet 0/3 Switch1 的fa 0/3 端口（25） s1 （config-if）# switchport mode trunk 将fa 0/3 端口设为Tag Vlan 模式并把trunk 封装为802.1Q 的帧格式表3 s2的主要配置命令及解析编号 配置命令 解析（1） Switchenable 进入特权模式（2） Switch# configure terminal 进入全局配置模式（3） Switch （config）#hostname s

16、2 配置交换机的设备名为s2（4） s2 （config）#exit 退出全局配置模式（5） s2# vlan database 进入VLAN模式（6） s2(vlan)#vtp domain nusit 设置vtp域名为nusit（7） s2(vlan)#vtp client 设置vtp为client模式（8） s2(vlan)#exit 退出vlan模式（9） s2# configure terminal 进入全局配置模式（10） s2 （config）# interface fastethernet 0/0 进入s1 的fa 0/0 端口（11） s2 （config-if）# swit

17、chport mode trunk 将fa 0/0 端口设为Tag Vlan 模式并把trunk 封装为802.1Q 的帧格式（12） s2 （config-if）# exit 退出端口模式（13） s2 （config）# interface fastethernet 0/1 进入s1 的fa 0/1 端口（14） s2 （config-if）# switchport access vlan 2 把端口fa 0/1 划归vlan 2（16） s2 （config-if）# exit 退出端口模式表4 s3的主要配置命令及解析编号 配置命令 解析（1） Switchenable 进入特权模式（

18、2） Switch# configure terminal 进入全局配置模式（3） Switch （config）#hostname s3 配置交换机的设备名为s3（4） s3 （config）# interface fastethernet 0/0 进入s1 的fa 0/0 端口（5） s3 （config-if）# switchport mode trunk 将fa 0/0 端口设为Tag Vlan 模式并把trunk 封装为802.1Q 的帧格式（6） s3 （config-if）# exit 退出端口模式表5 r1的主要配置命令及解析编号 配置命令 解析（1） Routerenable

19、 进入特权模式（2） Router# configure terminal 进入全局配置模式（3）Router （config）#hostname r1 配置路由器的设备名为r1（4）r1（config）#username r2 password 0 star 启动验证对方的路由器设备名为r2 密码为 0 star（5）r1（config）#interface serial 0/0 进入s0/0接口（6） r1 （config-subif）#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0 给子接口s0/0 配置IP 地址（7） r1 （config-subif）#clock rat

20、e 64000 配置时钟频率为64000（8） r1 （config-subif）#bandwidth 512 配置带宽为512（9） r1 （config-subif）#encapsulation ppp 分装PPP协议（10） r1 （config-subif）#ppp authentication pap 启用pap协议（11） r1 （config-subif）#ppp pap sent-username r1 password 0 star pap认证（12） r1 （config-subif）#no shutdown 开启s0/0端口（13） r1 （config-subif）#e

21、xit 退出到全局模式（14） r1 （config）# interface fastethernet1/0 r1 的fa1/0 接口（15） r1 （config-if）# no shutdown 激活fa 1/0 接口（16） r1 （config）# interface fastethernet1/0.1 r1 上fa 0/0 接口的子接口fa1/0.1（17） r1 （config-subif）#encapsulation dot1q 2 在子接口fa1/0.1 上封装vlan 2（18） r1 （config-subif）#ip address 192.168.1.1 255.255

22、.255.0 给子接口fa 1/0.1 配置IP 地址（19） r1 （config-subif）#exit 退回到全局配置模式（20） r1 （config）# interface fastethernet 1/0.2 r1 的fa 1/0.2 接口（21） r1 （config-subif）#encapsulation dot1q 3 在子接口fa1/0.2 上封装vlan 3（22） r1 （config-subif）#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 给子接口fa 1/0.2 配置IP 地址（23） r1 （config-subif）#exit

23、退回到全局配置模式（24） r1 （config）#router rip 启动 rip路由协议（25） r1 （config-router）#version 2 宣告version 为 2（26） r1 （config-router）#no auto-summary 启动不自动汇总功能（27） r1 （config-router）#network 10.0.0.0 宣告网段为10.0.0.0（28） r1 （config-router）#network 192.168.1.0 宣告网段为192.168.1.0（29） r1 （config-router）#network 192.168.2.0

24、 宣告网段为192.168.2.0（30） r1 （config-router）#exit 退出路由协议表6 r2的主要配置命令及解析编号 配置命令 解析（1） Routerenable 进入特权模式（2） Router# configure terminal 进入全局配置模式（3）Router （config）#hostname r2 配置路由器的设备名为r1（4）r2（config）#username r1 password 0 star 启动验证对方的路由器设备名为r1 密码为 0 star（5）r2（config）#interface serial 0/0 进入s0/0接口（6） r2 （config-subif）#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0 给接口s0/0 配置IP 地址（7） r2 （config-subif）#bandwidth 512 配置带宽为512（8） r2 （config-subif）#encapsulation ppp 分装PPP协议（9） r2 （config-subif）#ppp authentication pap 启用pap协议（10） r2 （config-subif）#ppp pap sent-username r2 password 0 star pap认证（11） r