【正文】 洛 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題目 基于Packet Tracer的路由器配置測(cè)試系統(tǒng) 基于Packet Tracer的路由器配置測(cè)試系統(tǒng)摘 要本課題主要研究基于Packet Tracer（簡(jiǎn)稱PT）的路由器配置測(cè)試系統(tǒng)。PT可以實(shí)現(xiàn)路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備的高度仿真，為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了很好的模擬環(huán)境。使用PT的Extension模塊的Activity Wizard功能，可以開發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備學(xué)習(xí)的模擬測(cè)試系統(tǒng)。通過這種測(cè)試系統(tǒng)，學(xué)生可以在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的同時(shí)，同步顯示完成配置的百分比并評(píng)分，方便教師指導(dǎo)和學(xué)生自測(cè)。路由器配置測(cè)試系統(tǒng)考查學(xué)生對(duì)于路由器配置的掌握程度。主要考查的知識(shí)點(diǎn)，如：路由器的命名、密碼的設(shè)定、管理地址以及接口地址的分配、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的配置、訪問控制列表（ACL）的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)映射等。關(guān)鍵詞：路由器配置，Packet Tracer,模擬仿真學(xué)習(xí)，測(cè)試系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)配置Router Configuration Testing System Based on Packet TracerABSTRACTThis topic is to research router configuration testing system based on the Packet Tracer (hereinafter referred to as the PT) . PT can realize the routers, switches, server of equipments highly simulation,and provide a good simulation environment for learning network design, configuration, eliminate network faults.This simulation test system can be developed by Activity Wizard function of the Extension module on the the students are doing the configuration task through this test system, the system will display the percentage of plete configuration and scores synchronously. It is convenient for teacher to guide students and also for the students to test themselves. But, this test system must be made on the PT for each specific experimental project. This design has developed a router configuration relevant test system, which examines the router configuration knowledge, such as setting the router39。s name and the password , management address and the distribution of the interface address, network protocol configuration, access control list (ACL) and the application of the network address translation (NAT) to implement the nets mapping, etc. KEY WORDS: Router Configuration, Packet Tracer, Simulation Study, Testing System, Network Configuration目　錄前　言 1第1章 緒論 2 開發(fā)背景 2 開發(fā)的目的及意義 3 論文的主要工作 4 論文的組織結(jié)構(gòu) 4第2章 需求分析和可行性分析 6 需求分析 6 可行性分析 6第3章 相關(guān)技術(shù)介紹 8 HTML簡(jiǎn)介 8 Packet Tracer軟件 10 Packet Tracer軟件簡(jiǎn)介 10 路由器配置 14第4章 測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 20 總體設(shè)計(jì) 20 系統(tǒng)流程圖 20 21 系統(tǒng)擬解決的主要問題 21第5章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試 24 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 24 基于PT的測(cè)試系統(tǒng)題目的設(shè)計(jì) 24 系統(tǒng)的制作過程 28 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試 33 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 33 系統(tǒng)測(cè)試 36結(jié)　論 43謝 辭 44參考文獻(xiàn) 45附　錄 I 47附　錄 II 51外文資料譯文 63前　言現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外在模擬仿真的測(cè)試系統(tǒng)這方面的發(fā)展和應(yīng)用非常廣泛，如駕駛證模擬考試、司法考試、計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的模擬測(cè)試系統(tǒng)、航空兵戰(zhàn)術(shù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，導(dǎo)彈軌跡仿真測(cè)試系統(tǒng)等[1]。這樣的模擬仿真測(cè)試系統(tǒng)不僅讓工作量減少，而且也讓測(cè)試效果倍增。隨著社會(huì)科技迅速發(fā)展，這方面的應(yīng)用也不在不斷地完善，經(jīng)濟(jì)方面也在不斷地下降，使得模擬測(cè)試系統(tǒng)更加平民化?，F(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)配置方面的仿真測(cè)試系統(tǒng)也同樣受關(guān)注，研究這方面的測(cè)試系統(tǒng)有很多種方法，例如思科的Packet Tracer，Boson net for CCNP, Dynamips, Juniper的Olive，H3C的SIM ware等都是很好的制作測(cè)試系統(tǒng)的軟件[2]。使用這些編程軟件可以實(shí)現(xiàn)路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高度仿真，為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了很好的模擬環(huán)境。本課題研究的是基于PT的路由器配置測(cè)試系統(tǒng)。通過這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的制作，教師可以方便檢查學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，如：路由器的配置、管理、測(cè)試以及網(wǎng)絡(luò)故障的排查等等；學(xué)生可以通過該系統(tǒng)進(jìn)行路由器配置的學(xué)習(xí)和測(cè)試。本課題達(dá)到的技術(shù)要求是根據(jù)路由器配置中需要掌握的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)路由器配置實(shí)驗(yàn)過程，并使用PT進(jìn)行制作，實(shí)現(xiàn)學(xué)員在練習(xí)的時(shí)候可以同步顯示完成的百分比、查看存在的問題等功能。 第1章 緒論 開發(fā)背景目前，關(guān)于模擬仿真的測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)非常廣泛，基于網(wǎng)絡(luò)配置的模擬軟件也有很多。例如思科的Packet Tracer，Boson net for CCNP、 Dynamips，Juniper的Olive，H3C的SIM ware等等都是很好的制作測(cè)試系統(tǒng)的軟件，使用這些開發(fā)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備的高度仿真，為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了模擬實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。Boson net for CCNP由兩部分構(gòu)成：BOSON SIMULATOR DESIGNER和BOSON NetSim。前者是實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)后者是實(shí)驗(yàn)環(huán)境模擬，它適合簡(jiǎn)單的、設(shè)備少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，操作簡(jiǎn)單基于上手，適合初學(xué)者，但是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備繁多的環(huán)境會(huì)出現(xiàn)不夠穩(wěn)定的現(xiàn)象[3]。DynamipsGUI是一個(gè)思科模擬器圖形前端。不僅整合了思科所有的IOS模擬器，而且還整合了BES以及VPCS，是一個(gè)綜合的模擬器解決方案。配置輸出采用的是bat批處理文件。它類似與街機(jī)模擬器，是直接運(yùn)行的IOS操作系統(tǒng)，路由器本身有什么功能，模擬出來就有什么功能，不存在說運(yùn)行不了命令的現(xiàn)象，甚至可以模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。但是DynamipsGUI需要占用大量的的內(nèi)存，適合研究大而復(fù)雜的模擬環(huán)境[4]。Juniper的模擬器叫Olive（Olive是指安裝了JUNOS的PC，而并不是指軟件本身）不過這臺(tái)“路由器”只有Juniper公司的利器之一――路由引擎（RE），而沒有其賴以擊敗Cisco的致命武器――線速轉(zhuǎn)發(fā)的包轉(zhuǎn)發(fā)引擎（PFE），所以在性能上就大打折扣，并且無法使用一些針對(duì)PFE和Chassis的命令，而且Juiper公司沒有對(duì)中國(guó)進(jìn)行任何授權(quán)，并強(qiáng)烈禁止任何單位、團(tuán)體和個(gè)人保有或使用Olive[5]。目前，Wrvp模擬器中有很多版本，其中wrvp ，wrvp3 和wvrp 是華為模擬器。wvrp3 和wvrp 的版本使用SIM ware軟件可以圖形化的搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這類模擬器才叫SIM ware模擬器。操作簡(jiǎn)單，但是有很多指令都不支持。Packet Tracer軟件則具有有好的軟件界面，可以靈活進(jìn)行仿真環(huán)境的設(shè)置，同時(shí)軟件還有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)向?qū)В褂梅奖?，功能也很?qiáng)大，并且與DynamipsGUI、Olive相比，占用的內(nèi)存相對(duì)少多了，因此，本課題決定采用PT來研究和制作路由器配置的測(cè)試系統(tǒng)[6]。 開發(fā)的目的及意義傳統(tǒng)的路由器配置的測(cè)試有以下三種方式：（1） 筆試，教師出卷子，學(xué)生答題，然后給出分?jǐn)?shù)，這樣的方式只能檢測(cè)出書面形式的命令，不能檢測(cè)出學(xué)生配置的網(wǎng)絡(luò)連接狀況，也不能夠了解學(xué)生配置中遇到的問題；（2） 通過上機(jī)操作來測(cè)試學(xué)生對(duì)于路由器配置的掌握程度，學(xué)生通過實(shí)際設(shè)備來自己架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，配置路由器，直到完成后讓教師檢查，但是教師不能夠清楚方便地看到配置過程中的步驟，無法判斷學(xué)生掌握路由器配置知識(shí)點(diǎn)的真正程度；（3） 還有一種方式就是學(xué)生在真正的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，這樣的測(cè)試無疑是對(duì)學(xué)生掌握程度的最好測(cè)驗(yàn)，但是這樣的話可能要花費(fèi)很大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，也可能因?yàn)閷W(xué)生不小心損壞設(shè)備造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)在的路由器配置的測(cè)試方式則可以通過PT模擬軟件來解決。PT可以方便的進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模擬配置等，其中PT內(nèi)置的Extension模塊中的Activity Wizard功能可以制作網(wǎng)絡(luò)配置的測(cè)試系統(tǒng)。方便教師進(jìn)行測(cè)試題目編輯，分值設(shè)置，指導(dǎo)學(xué)生，同時(shí)也方便了學(xué)生對(duì)于路由器配置的學(xué)習(xí)和自測(cè)。本課題的開發(fā)目的：（1） 教師可以根據(jù)路由器配置的知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)測(cè)試內(nèi)容設(shè)置測(cè)試題目，然后根據(jù)題目預(yù)先設(shè)置配置信息，設(shè)置考點(diǎn)及相應(yīng)的分值；（2） 學(xué)生通過這樣的一個(gè)測(cè)試的系統(tǒng)可以來自我測(cè)試和參加這樣的網(wǎng)絡(luò)配置的考試，考試期間，系統(tǒng)會(huì)記錄學(xué)生完成的考點(diǎn)以及未完成的考點(diǎn)，并且同步顯示考點(diǎn)的完成百分率。有了這樣的測(cè)試系統(tǒng)，傳統(tǒng)的依賴于環(huán)境的測(cè)試問題都會(huì)得到解決和改善。學(xué)生對(duì)于路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置學(xué)習(xí)也會(huì)變得更加人性化、高效化并且使得教育雙方得到互利。由此，測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)的意義也就真正體現(xiàn)出來了。 論文的主要工作論文的主要完成以下工作：（1）基于PT的路由器配置測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)的背景、目的及意義；（2）該測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行的需求分析和可行性分析，主要包括開發(fā)軟件運(yùn)行的環(huán)境、測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境、以及系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能；（3）對(duì)系統(tǒng)開發(fā)所需要用到的相關(guān)技術(shù)和開發(fā)工具的介紹；（4）確定一個(gè)有關(guān)路由器配置的具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并確定路由器的配置知識(shí)點(diǎn)；（5） 對(duì)于既定的具實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行PT制作，實(shí)現(xiàn)既定的測(cè)試題目的導(dǎo)入、具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果與初始狀態(tài)的導(dǎo)入、考點(diǎn)分值的設(shè)定以及測(cè)試時(shí)間的設(shè)置等任務(wù)。 論文的組織結(jié)構(gòu)本論文分為五章：第1章，緒論，介紹了開發(fā)在線考試系統(tǒng)的背景及意義，指出了論文的主要工作。第2章 需求分析與可行性分析，對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，主要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需要的開發(fā)軟件、硬件、功能以及可行性的分析。第3章 相關(guān)技術(shù)介紹，介紹開發(fā)本系統(tǒng)所用到的一系列相關(guān)技術(shù)，如HTML簡(jiǎn)介，路由器配置的相關(guān)內(nèi)容。第4章 總體設(shè)計(jì)，主要介紹了系統(tǒng)的流程、功能結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)擬解決的主要問題。第5章 詳細(xì)設(shè)計(jì)與測(cè)試，對(duì)既定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行PT制作的流程介紹、具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的介紹，路由器知識(shí)點(diǎn)的確定，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試、集成后整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的功能介紹，以及對(duì)路由器配置連通性的測(cè)試以及對(duì)于系統(tǒng)功能的測(cè)試。最后是全文的總結(jié)，并指出了該系統(tǒng)的不足和需要進(jìn)一步完善的地方。第2章 需求分析和可行性分析 需求分析系統(tǒng)的需求分析主要來自與客戶對(duì)于軟件功能上或軟件等其他的需求，軟件上的需求則最主要是開發(fā)人員所要考慮的問題。1. 功能需求作為教師，可以方便的進(jìn)行測(cè)試試題導(dǎo)入，測(cè)試試題答案及初始情況的導(dǎo)入，可以進(jìn)行考點(diǎn)分值設(shè)置以及測(cè)試時(shí)間的設(shè)置等。作為學(xué)生，希望可以考試試題與配置實(shí)驗(yàn)分開，以便操作，希望能夠同步看到完成的百分比、已完成的知識(shí)點(diǎn)和待完成的知識(shí)點(diǎn)等。2. 軟件需求研究這種測(cè)試系統(tǒng)的軟件有很多種，例如思科的Packet Tracer，Boson net for CCNP、Dynamips，Juniper的Olive，H3C的SIM ware等等都是很好的制作測(cè)試系統(tǒng)的軟件。Boson Net For CCNP軟件功能雖然強(qiáng)大，但是在進(jìn)行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)驗(yàn)配置的時(shí)候系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定；模擬軟件DynamipsGUI就想PT一樣模擬真實(shí)環(huán)境和設(shè)備并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)橋接，但是占用內(nèi)存比較多[7]；Juniper的Olive模擬器需要購(gòu)買許可證，而且功能繁雜，同樣也占用很多內(nèi)存；H3C的SIM ware雖然簡(jiǎn)單易操作但是路由器的配置命令不夠齊全；然而PT剛好綜合了以上各種模擬器的性能指標(biāo)，所以一般性的研究都是用PT來進(jìn)行模擬研究[8]，同時(shí)該系統(tǒng)的制作可以通過PT的Extension模塊中的Activity Wizard功能完成，因此，PT才是最佳選擇。3. 硬件的需求制作該系統(tǒng)的硬件需求不高，目前的電腦硬件配置一般都可以運(yùn)行。 可行性分析可行性分析也稱為可行性研究，即是在系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對(duì)新系