基于VMware和Dynamips的虚拟网络实验室的搭建.doc

基于VMware和Dynamips的虚拟网络实验室的搭建赵培元 孙月兴 尹强国(潍坊教育学院，山东 青州 262500) 摘 要文章首先讨论了当前职业教育架构虚拟网络实验室的必要性和技术可行性，简要介绍了本文架构虚拟网络实验室的软件，最后以具体的实例介绍了使用VMware虚拟机软件和Dynamips路由器仿真软件构建网络实验教学环境的具体方法。 关键词虚拟网络实验室；VMware；Dynamips；虚拟机；路由器；架构1引言 职业教育的目的就是要增强学生实际动手的能力，这必然要求教育过程中有相应的实验设施。然而，由于教育资源匮乏、经费短缺等原因导致对实验设备的更新面临重重困难。比如投资一个网络实验室，少则几十万，多则几百万，并且计算机技术更新迅速，建好的实验室很快又落后于当前技术，不能满足当前高等职业教育的需要。针对当前存在的问题，采用虚拟仿真技术构建实验环境是一个不错的选择。 虚拟仿真技术的目的就是构建真实系统环境的模拟，其与真实系统从原理与应用上是非常接近的。当前，为保证科研成果的科学性、严谨性和正确性，越来越多的重大项目、高成本科研活动都采用了虚拟仿真技术。 在计算机行业，为了在真实构建系统时尽可能的接近客户需求，减少资源浪费，许多系统集成者都采用先虚拟测试再真实部署的方法，这就使许多针对计算机行业的虚拟仿真软件应运而生。本文就是利用虚拟机软件与仿真路由器软件构建虚拟网络实验室，实现职业教育增强实际动手能力的目的。2 虚拟仿真软件介绍2.1 虚拟机软件VMware workstation VMware workstation是VMware公司的产品。VMware公司是为基于x86的服务器和台式机提供虚拟化解决方案的世界级著名供应商。VMware技术使软件从底端硬件分离出来，这使得单一计算机可以同时运行多种不同的操作系统和应用程序。虚拟机软件使得构建网络内的多台服务器并实现相互通信成为可能。2.2 思科路由仿真器Dynamips Dynamips是一款能够模拟Cisco 7200和Cisco 3600等系列路由器的软件。它的原理在于将MIPS处理器指令转换成X86指令，通过加载Cisco7200或者Cisco3600系列路由器的IOS，软件就能够模拟成一台Cisco 7200或者3600路由器。这使得构建满足局域网拓扑结构的多台路由器、交换机或防火墙并实现相互通信成为可能。3 用VMware与Dynamips构建网络实验环境 网络实验室主要面向网络系统集成实验，所需设备主要有网络应用服务器、交换机、路由器、防火墙等。在本文的虚拟实验室中，只要下载了相应设备的IOS，就可以根据相应网络拓扑架构网络，完成相应的实验。下面就以一个简单实例介绍一下如何利用VMware及Dynamips构建服务器与路由器网络，实现相互通信的方法。3.1 网络拓扑 构建如图所示的试验拓扑。图 1 试验拓扑3.2 构建上述拓扑的网络3.2.1 准备工作 安装VMware workstaion软件 安装WINPcap 安装Dynamips（一般是压缩文档，解压到相应目录即可，如E：dynamips） 下载路由器的镜像文件，如7200路由器的，一般下载后要改BIN扩展名为RAR，解压里面的BIN文件到Dynamips安装目录。3.2.2 利用VMware workstation软件架构pc1和pc2 VMware workstaion软件安装后，默认安装了三块网卡：VMnet0、VMnet1、VMnet8。为了保证实验的正确实施，不建议用NAT模式的VMnet8网络。这里添加一块网卡VMnet2，使用仅主机的VMnet1和VMnet2网卡形成的网络（VMware workstation允许添加8块网卡，可以形成八个网络，实验学习是足够了）。 添加网卡后就可以架构主机了。利用新建主机向导可以生成相应主机的虚拟硬件结构，在向导中注意选择正确的操作系统及网络模式，这里我架构的是linux主机（字符界面，节省资源）。对于网络模式，pc1采用的是“custom-VMnet1”，pc2采用的是“custom-VMnet2”，虚拟完硬件后就可以启动虚拟机利用操作系统的ISO镜像文件或安装光盘安装操作系统了。安装完操作系统后设定主机IP，这样两个主机就架构完成了。3.2.3 利用Dynamips架构R1和R2 为了实现VMware中的虚拟机与Dynamips中的路由器相通，需要查询VMnet1和VMnet2的网卡参数，以便在模拟路由器时实现桥接。打开注册表，定位到： HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlClass4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002bE10318 可以看到它下边有一系列的子键：0000，0001，0002 等等，一个一个的分别打开，直到找到VMnet1和VMnet2网卡所在的子键，在NetCfgInstanceId 字符串中，就可以获得所需的网卡参数，找个记事本先记录下来。接下来配置R1与R2路由器。 R1路由器的配置命令为： dynamips-wxp.exe -i R1 -t npe-400 -T 3001 -p 0：C7200-IO-FE -s 0：0：gen_eth：DeviceNPF_B7AF0C30- B2D0-45FA-BD56-9FA15D855605 -p 1：PA-4T+ -s 1：1：udp：10100：：10200 -idle-pc=0x60720678 -P 7200 C7200-JS.BIN R2路由器的配置命令为： dynamips-wxp.exe -i R2 -t npe-400 -T 3002 -p 0：C7200-IO-FE -s 0：0：gen_eth：DeviceNPF_E6827C67- 2963-4E4A-A40D-D3F34FED110C -p 1：PA-4T+ -s 1：1：udp：10100：：10200 -idle-pc=0x60720678 -P 7200 C7200-JS.BIN 成功启动后就可以用任意的TELNET登录工具登录R1和R2路由器配置其具体网络参数了（本文中的R1端口是3001，R2端口是3002）。 至此，网络实验所需拓扑就架构成功了。 注意，-idle-pc的值是要根据自己的IOS去查询的，方法如下： dynamips-wxp.exe P 7200 C7200-JS.BIN 启动路由器后，输入Ctrl+，然后输入i就可以查询出idle-pc的值有多个，自己可以试验找最佳值，也可使用它的推荐值。3.3 实现VMware workstation中虚拟机与Dynamips中路由器的互联通信 这一部分实际上就是架构好网络后具体的网络配置实验了。通过上面的步骤实际上已经可以架构所需的任意网络拓扑，这里只是针对本文的网络拓扑验证网络实验室的可用性。 虚拟机pc1和pc2要设定其网络地址和网关（如图示），如果用RED HAT LINUX，可用命令netconfig设定，设定完成后，用service network restart命令重起网络即可。 对于路由器：利用TELNET工具登录后进行如下设置（这里说的是针对上图拓扑的实验，如果读者有自己的拓扑与网络需求，可据自己的情况设定） R1路由器： 配置IP en conf t interface F0/0 ip address 0 no shutdown interface S1/1 ip address no shutdown 配置路由： en conf t ip routing router ospf 10 net 55 area 0 net 55 area 0 R2路由器： 配置IP en conf t interface F0/0 ip address 0 no shutdown interface S1/1 ip address no shutdown 配置路由： en conf t ip routing router ospf 10 net 55 area 0 net 55 area 0 配置结束后，就可以测试其连通性状况了。 pc1：ping 0 pc2：ping 0 作者试验证明均是通的，读者可以根据自己的需要架构自己的虚拟网络试验室。4 结语 作者在使用时使用了最稳定的、运行效率最高的Dynamips软件，事实上，当前已有针对该软件的易于操作的图形界面配套软件，如Dynamips GUI、Dynamips See和Dynagen等，读者可根据自己的具体情况选择相应的软件。参考文献1 VMware官方网站EB/OL.http：/2 Fabien Devaux，Christophe Fillot，MtvE. Help for Cisco router simulator (dynamips-0.2.8) EB/OL.2008-3-22.http：/www.ipflow.utc.fr/dynamips/README-0.2.8.txt3 Steve Young.使用 VMware 和Dynamips搭建广域网测试环境EB/OL. 200