基于Ｐａｃｋｅｔ Ｔｒａｃｅｒ ５．０配置单区域和多区域ＯＳＰＦ

蒋永国　郭忠文　洪　锋　窦金凤　任丽婕

摘要:本文针对网络实验课特点引入Packet Tracer 5.0完善并提高教学效果,通过配置OSPF单区域和多区域路由为例,来说明该网络模拟软件所带来的方便性和实用性。首先介绍该软件的安装和汉化问题,然后详细解释了如何配置OSPF单区域和多区域路由,最后说明了实际的教学效果。

关键词:Packet Tracer;OSPF;单区域;多区域;路由协议

中图分类号:G642文献标识码:B

1存在的问题

计算机网络实验课是保证计算机网络课程教学效果和质量的关键,随着各高校购置路由器、交换机等网络设备组建网络实验室,使学生有机会接触实际的网络物理设备,实际技能得到了培训和提高。但有了计算机网络硬件,并不意味着实际教学效果的有效提高,在实际实验教学中,还存在很多有待解决和优化的问题:

(1) 由于计算机网络技术更新较快,而授课一般“重理论、轻实践”,与社会上相对完善的培训资源(例如Cisco认证)存在脱节现象,许多新的实用性知识学不到。

(2) 网络实验设备由于单台价格昂贵,使得网络实验室不适合大班教学,只能靠增加实验班次,目前本科生数量每年都在递增,此矛盾更加突出。

(3) 新的网络实验设备出现,而高校的实验设备更新经费落实的滞后,导致网络设备落后陈旧,学生接触高端网络设备的实际机会少。

我们目前采用的做法是:在已购置的网络设备基础上,辅以专门的网络模拟软件,为学生搭建一个虚实结合的计算机网络实验平台,并且更新计算机网络实验指导书,保证计算机网络实验教学的先进性和完备性。根据已有的实际网络模拟软件,我们选择了Packet Tracer 5.0。

Packet Tracer 5.0(简称PT)是Cisco公司开发的网络仿真工具软件,支持建立仿真、虚拟和活动网络模型,PT实现网络教学数字分隔,帮助缺乏使用网络设备、带宽交互的学生和教师。本文通过使用Packet Tracer 5.0软件完成配置OSPF单区域和多区域路由协议的两个实验为例,来说明该网络模拟软件所带来的网络实验教学的方便性和实用性。

2Packet Tracer 5.0的安装与汉化

安装与汉化Packet Tracer 5.0的步骤如下:

(1) 下载PacketTracer5_setup.exe英文版安装包,然后安装。

(2) 下载汉化包到本地计算机中并解压缩。

(3) 在解压缩后的文件夹里面找到chinese.ptl文件,把chinese.ptl复制到Packet Tracer 5.0安装目录的languages文件夹里。

(4) 启动Packet Tracer 5.0,选择顶部菜单中的Options,然后再选择Preferences。

(5) 此时会弹出Options界面,在该界面的下面看到Select Language文本框,选择chinese.ptl后点击change language。这时会告诉你在下次启动Packet Tracer 5.0的时候才会生效。

(6) 关闭Packet Tracer 5.0,并再次启动。这时已经可以看到是中文界面了,汉化完毕。由于软件界面字体显示偏小,选择顶部菜单中的“选项”,然后再选择“首选项”,点击“字体”选项卡更改字体大小。

3OSPF路由协议单区域和多区域配置

OSPF(Open Shortest Path First)路由协议是由IETF (Internet Engineering Task Force)IGP工作小组提出的,OSPF是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。

随着Internet技术在全球范围的飞速发展,OSPF已成为目前Internet广域网和Intranet企业网采用最多、应用最广泛的路由协议之一。OSPF是一种基于SPF算法的路由协议,目前使用的OSPF协议是其第二版,定义于RFC1247和RFC1583。SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算法,这是因为最短路径优先算法SPF是Dijkstra发明的。SPF算法将每一个路由器作为根(ROOT)来计算其到每一个目的地路由器的距离,每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图,该结构图类似于一棵树,在SPF算法中,被称为最短路径树。在OSPF路由协议中,最短路径树的树干长度,即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离,称为OSPF的Cost。

OSPF协议比较复杂,可以划分区域是OSPF能够适应大型复杂网络的一个特性,我们借助PT完成单个区域和多个区域的OSPF路由配置。

3.1配置单区域OSPF

实验的参考拓扑图和参考配置参数如图1和表1所示。

具体配置过程如下(以Router1为例):

(1)Router1的OSPF路由配置:

Router1>enableRouter1#config terminal

Router1(config)#router ospf 1

Router1(config-router)#network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

Router1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

Router1(config-router)#network 172.17.0.0 0.0.255.255 area 0

Router1(config-router)#end

(2)Router1的OSPF路由配置后的路由表:

Router1>enable

Router1# show ip route

......

O 10.0.0.0/8 [110/1563] via 192.168.1.2, 00:24:46, Serial1/1

O 172.16.0.0/16 [110/782] via 192.168.0.1,00:24:46, Serial1/0

C 172.17.0.0/16 is directly connected, FastEthernet0/0

O 172.18.0.0/16 [110/782] via 192.168.1.2,00:24:46, Serial1/1

C 192.168.0.0/24 is directly connected, Serial1/0

C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial1/1

O 192.168.2.0/24 [110/1562] via 192.168.1.2, 00:24:46, Serial1/1

(3) 查看Router1的路由协议信息:

Router1# show ip protocol

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Router ID 192.168.1.1

Number of areas in this router is 1. 1normal 0 stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

192.168.0.0 0.0.0.255 area 0

192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

172.17.0.0 0.0.255.255 area 0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

192.168.0.1 110 00:28:07

192.168.1.2 110 00:28:10

Distance: (default is 110)

3.2配置多区域OSPF

实验的参考拓扑图和参考配置参数如图2和表2所示。

具体配置过程如下(以Router2为例):

(1)Router2的OSPF路由配置:

Router2>enable

Router2#config terminal

Router2(config)#router ospf 1

Router2(config-router)#network 192.168.11.00.0.0.255 area 1

Router2(config-router)#network 192.168.12.00.0.0.255 area 0

Router2(config-router)#network 192.168.14.00.0.0.255 area 0

Router2(config-router)#end

(2)Router2的OSPF路由配置后的路由表:

Router2>enable

Router2#show ip route

......

C192.168.11.0/24 is directly connected,FastEthernet0/0

C192.168.12.0/24 is directly connected,Serial1/0

O IA 192.168.13.0/24 [110/782] via 192.168. 12.2, 00:00:08, Serial1/0

C192.168.14.0/24 is directly connected,Serial1/1

O192.168.15.0/24 [110/1562] via 192.168.14.2, 00:01:33, Serial1/1

[110/1562] via 192.168.12.2, 00:00:08, Serial1/0

(3) 查看Router2的路由协议信息:

Router2#show ip protocol

Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for allinterfaces is not set

Router ID 192.168.14.1

Number of areas in this router is 2. 2normal 0 stub 0 nssa

Maximum path: 4

Routing for Networks:

192.168.11.0 0.0.0.255 area 1

192.168.12.0 0.0.0.255 area 0

192.168.14.0 0.0.0.255 area 0

Routing Information Sources:

Gateway Distance Last Update

192.168.12.2 110 00:00:56

192.168.14.2 110 00:00:58

Distance: (default is 110)

另外我们还用该平台做了交换机配置、简单结构局域网组建与配置、VLAN构建与配置、路由器配置、多网段网络组建与路由配置、网络访问控制与包过滤配置等实验,实验效果直观,学生印象深刻,对于理解理论授课知识点很有帮助,可以明显提高学生的学习兴趣,学习过程由被动接受知识变为主动思考、验证、解决问题的过程。

4结束语

利用PT软件构建的虚拟网络实验平台功能强大,效果逼真。该平台作为2008年我院资助教改课题的重要内容,根据计算机网络教学重点,经过授课老师和实验老师一年多的探索使用,形成了具有专业特色的一整套实验方案,并编写了实验指导书。在我院每年举行的“信息科技周-网络集成”比赛上,取得较好名次的学生都是能够熟练应用该平台的同学,他们在进行实际网络设备的调试和连接时,时间短,成功率高。

另外本课程学生有了较为扎实的理论和实验基础之后,在小学期(课程设计实践周)我们再安排学生参观、参加一些计算机网络工程实践,包括网络工程方案的设计、综合布线、学校网络中心的园区网服务器调试等,力求使学生的实际工作能力再上一个新台阶。我们走访了好多毕业后做网管工作的毕业生,他们都普遍反馈本课程的实验课很有用,与实际网络环境差别不大,很快适应了工作,受到单位的好评。

参考文献:

[1] 黄艳琼,梁俊.计算机网络课程实验教学改革探索[J]. 计算机教育,2009(2).

[2] 杨云.计算机网络技术专业教学改革的探索与实践[J]. 计算机教育,2009(8).

[3] 王波,孙燚,周志伟.计算机网络实验综合模拟平台的研发[J]. 计算机教育,2009(3).

[4] 徐佩锋,赵中营.用packet tracer模拟软件改进高职计算机网络实验教学[J]. 计算机教育,2008(18).

[5] 刘艳芳,张力军,曹庆华,等.在计算机网络实验教学中的体会和思考[J]. 计算机教育,2009(3).

[6] 任晓鹏,李伟华.基于Packet Tracer构建虚拟网络实训平台[J]. 中国职业技术教育,2006(27).

[7] 尧有平.基于Packet Tracer 4.11构建仿真网络实训平台[J]. 福建电脑,2008(5).

[8] 崔北亮. CCNA认证指南(640-802)[M]. 北京:电子工业出版社,2009.