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使用gns3軟件進行網絡二三層及設備服務的學習

學習完網絡入門的課程以后，我們應該是進行一系列的實驗，當然這些實驗應該在真實的網絡機架(路由器及交換機設備組成)上進行，但當我們進行深入一點的研究，特別是到CCNP(思科網絡職業(yè))及CCIE(思科網絡專家)的課程時，packettracer已經不能勝任，gns3是一款免費的自由使用軟件，它使用思科路由設備的操作系統(tǒng)，來模擬路由器硬件進行通信，甚至可以和真實的硬件通信。能真正實現(xiàn)對思科網絡操作系統(tǒng)的研究，特別是在路由協(xié)議方面擁有無與倫比的效果，筆者在使用的過程中，感覺甚至比真實的路由器還好用，它可以實現(xiàn)網絡操作系統(tǒng)的debug功能來觀測設備對協(xié)議的處理，同時也有數(shù)據(jù)抓包功能進行協(xié)議分析，比packettracer更加專業(yè)。隨時都可以進行設備的架設，進行路由器的內核操作系統(tǒng)的更換，研究對比系統(tǒng)特性，是網絡研究甚至工程中網絡內核選擇的必不可少的工具。它可以通過給路由器增加交換模塊的方法實現(xiàn)交換的功能，雖然功能上有所欠缺，但對一些重要協(xié)議的理解及實驗(如spanningtree的研究)很有幫助。建設網絡課程的虛擬化電子教室第二個要用到軟件應該就是gns3了。

使用NetSimbonson軟件，集成案例為網絡實訓教學提供便利

現(xiàn)在也有人在使用bonson軟件(其實它的出現(xiàn)比gns3要早點)，它的優(yōu)點在于其集CCNP的課程體系于一身，軟件附帶了大量的實驗及教程，是很好的實訓教學案例，只是由于這些案例都是英文版的，很少有漢化的，所以對英語有障礙的人學習有難度。這些案例也可以用packettracer或gns3來實現(xiàn)。當然現(xiàn)在網絡上有大量的通信課程案例，bonson致命的缺點就雖然可以輸入網絡設備的命令，但這些命令不是很完全，效果觀測也不好，甚至有些效果觀測不出來。所以現(xiàn)在越來越少的人選擇使用bonson，但對于入門級的學習者來說還是很好的工具軟件。

使用IOU及IOL實現(xiàn)交換功能

gns3的出現(xiàn)為網絡研究提供了很大的便利，它甚至能虛擬出網絡安全架構，對pix，asa(思科的兩款防火墻設備)，ips(思科的入侵檢測與防御設備)，唯一遺憾的就是對二層設備的模擬不完全。通信課程的基礎包括路由器及交換機兩個方面?，F(xiàn)在企業(yè)網絡對交換機的需求也比路由器來的大得多。目前網絡上出現(xiàn)的IOU(InternetOperating－SystemonUnix)，有效地彌補了這個缺憾，筆者查閱了大量的資料，經過兩個月的研究終于使用在windows操作系統(tǒng)下安裝simics(一種類似于vmware的硬件模擬器)模擬一臺SUN的sparII架構的小型機sunfire來安裝SUN公司的操作系統(tǒng)solaris(現(xiàn)屬oracle公司的產品)，再在solaris上安裝iou的方法，實現(xiàn)了交換機及路由器的虛擬化。通過這樣的方法實現(xiàn)在一臺計算機上搭建CCIE－RS機架，進行路由交換功能的研究。由于使用simics進行小型機模擬的人少，Unix也只是高端的產品，很多的技術難題很難突破，筆者在研究時就遇到虛擬設備的網卡橋接問題，沒有辦法與真實設備的通信?，F(xiàn)在有很多人在使用IOL(InternetOperating－SystemonLinux)，Linux被廣泛使用，以前IOL經常出現(xiàn)的二層風暴將計算機資源耗盡的現(xiàn)象，也因為高版本的IOL的內核的使用而沒有了，而且可以實現(xiàn)IOL的橋接功能，這樣虛擬的交換機可以和真實的設備進行通信，也可以和gns3模擬出來的設備進行通信，甚至和真實設備通信，完全使用一臺電腦可以實現(xiàn)安全、路由、交換設備的虛擬化實現(xiàn)。現(xiàn)在還有人研究出來使用WEB網頁式機架的IOL，拓撲圖以及操作都可在一個網頁的拓撲上進行，方便使用，特別是對很多技術細節(jié)不是很清楚的學生使用起來非常方便。

使用vmware及virtualbox或其他的虛擬化產品進行計算機的虛擬

網絡研究離不開對應用層的研究，更離不開對操作系統(tǒng)的研究，在一臺計算機上同時運行幾個操作系統(tǒng)，就要用到虛擬計算機的軟件，包括vmware的產品如vmwareworksta-tion，virtualbox，還有些其他如windows的virtaulPC及Linux的Hypervisor等等。vmware的產品以工作穩(wěn)定、性能齊全而著稱，但只能用于學習研究，用于商業(yè)用途會面臨版權及收費問題。virtualbox是一款自由軟件，基本能實現(xiàn)vmwareworksation的功能，對計算機的硬件模擬非常充分，是進行操作系統(tǒng)研究及各項網絡服務研究的必備軟件，其他軟件(virtaulPC及Hypervisor等，包括前面提到的simics)也有相當不錯的表現(xiàn)，除了操作系統(tǒng)的研究，還是進行軟路由(ROS，Monowall等)研究的平臺，方便了計算機網絡通信的深入研究。

結語

以上涉及當前網絡研究的大部分主流虛擬化工具軟件產品，是網絡學習不斷深入的里程碑。有人講過，網絡的學習研究到最后就是看你讀懂了幾本書，但網絡學習不同于別的學科的學習之處就在于讀書、理解理論必須輔以大量的實驗，這些虛擬化工具軟件搭建起來的虛擬化電子教室，可以將這些軟件的安裝實現(xiàn)在一臺計算機上，來模擬架構虛擬機架，不斷引導學生深入學習網絡。建設網絡虛擬化電子教室，配合網絡真實機架的使用，網絡通信課程的教學會達到意想不到的效果。

作者：姚友軍單位：南京江寧中等專業(yè)學校