網絡實驗室的設計

［摘 要］在網絡組建中，網絡交換設備價格都比較昂貴，運行負擔重；有些高校雖為學生提供了部分設備，但由于數量和時間上的限制，不能滿足學生的需求。

［關鍵詞］ 網絡實驗 網絡組建 設備配置 網絡安全

計算機技術飛速發展，在網絡組建中要用到一些價格昂貴的網絡交換設備：如核心交換機、路由器等，其費用是個人很難支付的。目前Internet上存在著不少可共享的在線實驗室，但其交互性、可擴展性都較差，大多只能進行固定設備的固定配置，有些甚至要求用戶必須按照其指定的配置步驟和參數進行操作。

一、 系統基礎實驗及步驟

配置實例：下面以實例說明如何在一個典型的快速以太局域網中實現VLAN。

所謂典型的局域網就是指由一臺具備三層交換功能的核心交換機接幾臺分支交換機（不一定具備三層交換功能）。我們假設核心交換機名稱為：COM；分支交換機分別為：PAR1、PAR2，……分別通過Port1的光線模塊與核心交換機相連；并且假設VLAN名稱分別為COUNTER、MARKET、MANAGING……。

1.設置VTP DOMAIN（VTP DOMAIN稱為管理域）。交換VTP更新信息的所有交換機必須配置為相同的管理域。如果所有的交換機都以中繼線相連，那么只要在核心交換機上設置一個管理域，網絡上所有的交換機都加入該域，這樣管理域里所有的交換機就能夠了解彼此的VLAN列表。

2.配置中繼。為了保證管理域能夠覆蓋所有的分支交換機，必須配置中繼。

ISL (Inter-Switch Link)是一個在交換機之間、交換機與路由器之間及交換機與服務器之間傳遞多個VLAN信息及VLAN數據流的協議，通過在交換機直接相連的端口配置ISL封裝，即可跨越交換機進行整個網絡的VLAN分配和進行配置。

3.創建VLAN。一旦建立了管理域，就可以創建VLAN了。

COM(vlan)#Vlan 10 name COUNTER 創建了一個編號為10名字為COUNTER的VLAN

COM(vlan)#Vlan 11 name MARKET創建了一個編號為11名字為MARKET的VLAN

……

4.將交換機端口劃入VLAN。例如，要將PAR1、PAR2、PAR3……分支交換機的端口1劃入COUNTER VLAN，端口2劃入MARKET VLAN，端口3劃入MANAGING……

PAR1(config)#interface fastEthernet 0/1 配置端口1

PAR1(config-if)#switchport access vlan 10 歸屬COUNTER VLAN

PAR1(config)#interface fastEthernet 0/2配置端口2

PAR1(config-if)#switchport access vlan 11歸屬MARKET VLAN

……

5. 配置三層交換。到這里，VLAN已經基本劃分完畢。但是，VLAN間如何實現三層（網絡層）交換呢？這時就要給各VLAN分配網絡（IP）地址了。給VLAN分配IP地址分兩種情況，其一，給VLAN所有的節點分配靜態IP地址；其二，給VLAN所有的節點分配動態IP地址。

二、 系統的關鍵技術

該系統在實現過程中，將涉及到大量的數據的存儲、查詢等操作，因此在系統開發之初，確定使用對數據庫操作比較方便的可視化開發工具，并選用優秀的數據庫系統——SQL Server作為后臺數據庫。在系統開發過程中，通過ODBC連接數據庫。在每個模塊的開發過程中，均以真實實驗系統為依據，向用戶提供逼真的界面和功能。現有幾個關鍵技術列舉如下：

1.用戶身份認證。本系統中包括大量數據，而且許多操作是有限制的，為保證在使用時普通用戶不隨便進行操作，因此規定用戶權限，分為普通用戶和高級用戶（即管理員）。在系統的數據庫中，建立用戶信息表（User_info），在選擇用戶名及輸入口令以后，與此表進行核對。只有account，password，authority的選擇與表中信息完全相符合，才可進入主界面。

2.查詢設計。查詢主要是用戶信息、設備信息和命令信息的查詢。該查詢可進行各種條件的組合，是復合條件查詢。在列出的復選框中根據需要有選擇的對各選項做出選擇，確定之后可顯示所要求的滿足條件的用戶信息。這期間，同樣需要與數據庫進行核對，在用戶做出選擇后，通過帳號或姓名等與數據庫中的用戶信息表（User_info）進行核對，如果符合條件，系統將自動顯示有關記錄。

3.數據庫的連接。界面做好，數據庫中各個表結構建立完成以后，就是相應的連接問題。這是一個難點。此系統所涉及到的數據庫由SQL server創建，數據庫“vnetexp”，共包括15個子表。通過ODBC連接數據庫，數據庫中數據信息更新通過控件及相應的程序實現。

三、 系統實現的功能

虛擬計算機網絡實驗平臺系統實現以下功能：

1.提供虛擬實驗設備，形象展示其物理結構及功能原理。（1）利用虛擬設備完成虛擬實驗的基本操作：①網絡設備的“物理”連接。②網絡設備（如：交換機等）的配置。③選擇虛擬網絡設備，組建各種網絡（如對等網、C/S網等），對網絡進行軟件、硬件配置，并能展示配置效果。（2）選擇虛擬網絡設備，組建局域網及Internet網的各種網絡服務系統（如：WWW、FTP、TELNET等），并能對網絡服務系統進行配置，同時利用該系統可實現各種服務的基本操作（包括服務器端和客戶端）。（3）建立虛擬設備管理模塊，管理各種虛擬設備，包括設備的添加、刪除及修改。

四、結束語

優秀的通用虛擬網絡實驗平臺應具有以下特征：

1.實驗方案的自動發生功能。2.可擴展性。3.多層次抽象技術。4.可視化技術。5.各種模型庫的建立。6.提供同真實網絡的接口。

鑒于以上特征，該系統還有很多不足之處，為了讓系統具備優秀虛擬網絡實驗平臺的基本功能，完成更有價值的網絡實驗，應該不斷的完善。

參考文獻：

[1]鄭人杰 殷人昆 陶勇雷：《實用軟件工程》 北京：清華大學出版社

[2]劉海濤 童英：《DELPHI 5.0因特網與數據庫程序設計》 北京：清華大學出版社

[3]微軟公司：《Microsoft SQLServer7.0系統管理》 北京:北京希望電子出版社