实验项目2　Packet Tracer模拟软件的使用

【预备知识】

Packet Tracer 是由Cisco公司提供的一个辅助学习工具，为学习网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。可以在软件的图形用户界面上直接使用拖拽方法建立网络拓扑，并提供数据包在网络中传输的模拟处理过程，观察网络实时运行情况。

Packet Tracer是一个功能强大的网络仿真程序，使用仿真设备，补充了昂贵的物理设备在课堂上不能灵活应用的问题。可以根据需要创建网络，通过实践操作，发现和排除故障，积累网络经验。

【实验目的】

能够熟练应用Packet Tracer网络模拟软件。

【背景描述】

小希同学对计算机网络非常感兴趣，通过向教师请教，决定使用Packet Tracer模拟软件帮助自己进行网络课程的学习。

【实验设备】

1）Cisco Packet Tracer模拟软件。

2）计算机1台。

【实验内容及步骤】

2.1　模拟软件下载与安装

1）在Cisco网络学院官方网站（如https：//www.netacad.com/zh-hans/courses/packet-tracer）下载模拟软件。

2）按照提示安装Cisco Packet Tracer软件。

3）打开“Cisco Packet Tracer”窗口，如图2-1所示。

2.2　模拟软件的基本应用

1）窗口简介

（1）工作区域。工作区域中间的空白区域就是拓扑图的构建和网络实验的工作区域。

（2）设备。主界面左下角为设备类型选择库，包含的设备类型有Router（路由器）、Switch（交换机）、Hub（集线器）、Wireless Devices（无线设备）、Connections（传输介质）、End Devices（终端设备）、WAN Emulation（广域网）、Custom Made Devices（自定义设备）等。

（3）工具栏。主界面上侧为工具栏，从左向右依次为Select（选择）、Inspect（查看信息和发PDU包）、Delete（删除）、Resize shape（调整形状大小）、Place Note（给设备贴标签）、Draw Line（绘制线）、Draw Rectangle（绘制矩形）、Draw Ellipse（绘制椭圆）、Draw Freeform（自由绘制）、Add Simple PDU（添加简单PDU）、Add Complex PDU（添加复杂PDU）。

（4）运行模式切换区。为方便用户学习，软件提供了两种网络运行模式，即Realtime（实时）模式和Simulation（模拟）模式，这两种模式可以随时切换。

实时模式情况下为Realtime模式。这种模式与配置实际网络设备一样，每发出一条配置命令，就立即在设备中执行。例如，PC主机ping 服务器Web Server时，瞬间可以完成的就是实时模式。而切换到模拟模式后，主机PC将不会立即显示ICMP信息，而是软件正在模拟这个瞬间的过程，以人们易于理解的方式展现出来，如图2-2所示。

单击“”按钮，可以直观、生动地看到动画显示出的网络数据包的来龙去脉。单击“模拟”模式会打开“Event List”对话框，该对话框显示当前捕获到的数据包的详细信息，包括持续时间、源设备、目的设备、协议类型和协议详细信息，如图2-3所示。

要了解协议的详细信息，单击“Event List”对话框中“Type”对应的协议类型信息，就可以详细地显示OSI模型信息和各层PDU，如图2-4所示。

2）选择和添加网络设备

通过鼠标拖拽的方式从设备库中添加交换机、路由器、PC 主机、服务器等设备和网络传输介质来构建实验的网络拓扑。

3）添加设备互连传输介质

在设备类型库中单击传输介质“”图标，可在右侧显示的设备互连列表中选择合适的传输介质，如图2-5所示。

自左向右各传输介质图标的含义及用途如下：

（1）Automatically Choose Connection Type：自动选择连接类型。

（2）Console：交换机/路由器的配置线缆。

（3）Copper Straight-through：双绞线直通线。

（4）Copper Cross-over：双绞线交叉线。

（5）Fiber：光纤。

（6）Phone：电话线。

（7）Coaxial：同轴电缆。

（8）Serial DCE：数据电路设备。

（9）Serial DTE：数据终端设备。

在模拟器中，设备之间的连接选用的传输介质类型，如表2-1所示为常见设备双绞线的选用。

交换机或路由器的端口被禁用（shutdown）时，端口状态为红色，重新启动后（no shutdown），变为橘黄色，过一会儿后变为绿色，此时端口才恢复正常工作状态。

4）删除设备或传输介质

要删除网络设备或互联的传输介质，可先单击右侧工具栏中的“”图标，选择删除功能，此时鼠标指针会变成“叉”的形状，单击要删除的对象即可。

对象删除结束后，注意单击工具栏中的“”图标，将恢复为选择对象状态。

2.3　网络设备配置方法

1）硬件配置与浏览

在设备类型选择库单击“Routers”图标，然后用鼠标将设备型号选择列表框中的“Cisco 2911”路由器将其拖到工作区。

单击右侧工具栏中的“”按钮，让模拟器处于对象选择状态，然后单击Cisco 2911路由器图标，此时就会打开如图2-6所示的“Router0”窗口。在该窗口中，可以完成对该路由器配置与管理。

（1）“Physical”选项卡：用于设备硬件浏览和配置。

（2）窗口的右上部区域显示了该设备的外观图，单击“Zoom In”按钮，可放大设备的外观；单击“Original Size”按钮显示原始大小；单击“Zoom Out”按钮缩小显示设备外观图。

（3）设备上显示有电源开关，通过单击它，可以打开或关闭设备的电源。电源开关右侧有电源指示灯，呈绿色时，表示电源开。设备必须打开电源后，才能工作。

添加或删除选配的模块时，必须先关闭设备的电源。添加选配模块时，首先在左侧的列表框中选择要添加的模块（有的设备没有可选配的模块），其次将窗口底部右侧的模块示意图拖动到设备的空槽位上即可。删除可选模块时，在关闭电源的情况下，将要删除的模块拖出空槽位即可。

2）通过图形化方式配置设备

单击“Config”选项卡，可切换到网络设备的图形化配置窗口界面，如图2-7所示。在图形化窗口的下方窗口给出了每步操作相应的等价命令。

3）命令行方式配置设备

命令行方式是配置交换机和路由器的主要方式，需要掌握相关的配置命令和用法。

单击“CLI”选项卡，可切换到路由器的命令行配置界面。在该配置界面中，通过输入交换机或路由器的命令来进行配置。路由器开机启动过程的画面也可在该界面中显示输出，如图2-8所示。执行“enable”命令，可进入特权模式，在该模式下选择“show”命令，查看相关配置。

其他命令的用法基本类似。图形化配置方式能进行一些简单的配置，较复杂的配置仍要通过命令行方式来实现，如对路由器的NAT配置、子接口划分、配置trunk封装协议、访问控制列表等。

2.4　终端设备配置方法

网络设备配置正确后，就应对网络中的用户主机和服务器进行配置，并测试网络访问是否正确。

在设备类型选择库中单击“End Devices”（终端设备）图标，然后在“设备型号选择列表库”中选择用户终端，如“PC-PT”，拖动到工作区。

1）配置用户主机

单击工作区的用户终端“PC-PT”，打开用户主机配置界面，选择“Physical”选项卡，即可完成硬件接口的添加和删除，如图2-9所示。

单击“Config”选项卡，自动切换到对主机显示名、网关地址、DNS服务器的配置界面。

2）用户主机图形化桌面

单击“Desktop”选项卡，可切换到用户主机的图形化界面，如图2-10所示。

在该图形化界面中，常用图标的含义为：

● IP Configuration：将以模拟窗口的方式显示或配置当前主机的IP配置信息；

● Dial-up：实现拨号连接；

● Terminal：可打开虚拟超级终端；

● Command Prompt：可提供MS-DOS命令行环境，在该环境中可执行arp、ping、ipconfig、telnet和tracert等网络调试和诊断命令；

● Web Browser：将以图形化方式模拟一个浏览器，访问虚拟实验环境中的Web服务器，以检查网络配置和Web服务器能否正常访问；

● PC Wireless：配置和管理无线网络。用户主机需要配置无线网络接入设备。

3）配置服务器

在虚拟实验环境中，还提供了对HTTP、DHCP、TFTP和DNS等服务器的模拟。在设备类型选择库单击“End Devices”（终端设备）图标，然后在“设备型号选择列表库”中选择用户终端，如“Server-PT”，拖动到工作区。单击工作区的用户终端“Server-PT”，打开服务器配置界面。

（1）单击“Services”选项卡，打开服务器全局配置界面，如图2-11所示。可以配置具体的服务器，如DHCP服务器、DNS服务器等。

单击“SERVICES”按钮可展开或折叠主机所支持的服务。例如，单击“DHCP” 按钮可进入对DHCP服务器的配置界面，如图2-12所示。

（2）在“Physical”选项卡中，可以实现服务器硬件设备浏览和配置。例如，增加无线网卡等。

（3）在“Config”选项卡中，可以实现对服务器名称、网关和DNS的配置。

（4）在“Desktop”选项卡中，可切换到服务器的图形化桌面，类似于图2-10所示。

（5）在“Programming”选项卡中，可以创建程序文件。

【注意事项】

1）注意网络互连设备之间连接线缆的选型及连接端口选择。

2）注意设备型号选用和端口的使用。

【项目拓展】

1）在模拟软件中模拟实验环境的一般步骤如下：

（1）在模拟软件虚拟实验环境中，按照方案设计中的设备类型选择主要网络设备，如交换机和路由器，然后添加终端设备，如主机和服务器；

（2）选择合适的传输介质，按照网络拓扑图把网络设备和终端连接起来；

（3）配置终端设备；

（4）配置网络设备；

（5）在终端设备上通过ping、tracert等调试诊断命令来监测网络是否畅通。

2）华为和华三也有自己的网络模拟软件，有兴趣的同学可以下载使用，并了解。

【实践评价】