网络实验室的设计

［摘 要］在网络组建中，网络交换设备价格都比较昂贵，运行负担重；有些高校虽为学生提供了部分设备，但由于数量和时间上的限制，不能满足学生的需求。

［关键词］ 网络实验 网络组建 设备配置 网络安全

计算机技术飞速发展，在网络组建中要用到一些价格昂贵的网络交换设备：如核心交换机、路由器等，其费用是个人很难支付的。目前Internet上存在着不少可共享的在线实验室，但其交互性、可扩展性都较差，大多只能进行固定设备的固定配置，有些甚至要求用户必须按照其指定的配置步骤和参数进行操作。

一、 系统基础实验及步骤

配置实例：下面以实例说明如何在一个典型的快速以太局域网中实现VLAN。

所谓典型的局域网就是指由一台具备三层交换功能的核心交换机接几台分支交换机（不一定具备三层交换功能）。我们假设核心交换机名称为：COM；分支交换机分别为：PAR1、PAR2，……分别通过Port1的光线模块与核心交换机相连；并且假设VLAN名称分别为COUNTER、MARKET、MANAGING……。

1.设置VTP DOMAIN（VTP DOMAIN称为管理域）。交换VTP更新信息的所有交换机必须配置为相同的管理域。如果所有的交换机都以中继线相连，那么只要在核心交换机上设置一个管理域，网络上所有的交换机都加入该域，这样管理域里所有的交换机就能够了解彼此的VLAN列表。

2.配置中继。为了保证管理域能够覆盖所有的分支交换机，必须配置中继。

ISL (Inter-Switch Link)是一个在交换机之间、交换机与路由器之间及交换机与服务器之间传递多个VLAN信息及VLAN数据流的协议，通过在交换机直接相连的端口配置ISL封装，即可跨越交换机进行整个网络的VLAN分配和进行配置。

3.创建VLAN。一旦建立了管理域，就可以创建VLAN了。

COM(vlan)#Vlan 10 name COUNTER 创建了一个编号为10名字为COUNTER的VLAN

COM(vlan)#Vlan 11 name MARKET创建了一个编号为11名字为MARKET的VLAN

……

4.将交换机端口划入VLAN。例如，要将PAR1、PAR2、PAR3……分支交换机的端口1划入COUNTER VLAN，端口2划入MARKET VLAN，端口3划入MANAGING……

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

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

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

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

……

5. 配置三层交换。到这里，VLAN已经基本划分完毕。但是，VLAN间如何实现三层（网络层）交换呢？这时就要给各VLAN分配网络（IP）地址了。给VLAN分配IP地址分两种情况，其一，给VLAN所有的节点分配静态IP地址；其二，给VLAN所有的节点分配动态IP地址。

二、 系统的关键技术

该系统在实现过程中，将涉及到大量的数据的存储、查询等操作，因此在系统开发之初，确定使用对数据库操作比较方便的可视化开发工具，并选用优秀的数据库系统――SQL Server作为后台数据库。在系统开发过程中，通过ODBC连接数据库。在每个模块的开发过程中，均以真实实验系统为依据，向用户提供逼真的界面和功能。现有几个关键技术列举如下：

1.用户身份认证。本系统中包括大量数据，而且许多操作是有限制的，为保证在使用时普通用户不随便进行操作，因此规定用户权限，分为普通用户和高级用户（即管理员）。在系统的数据库中，建立用户信息表（User_info），在选择用户名及输入口令以后，与此表进行核对。只有account,password,authority的选择与表中信息完全相符合，才可进入主界面。

2.查询设计。查询主要是用户信息、设备信息和命令信息的查询。该查询可进行各种条件的组合，是复合条件查询。在列出的复选框中根据需要有选择的对各选项做出选择，确定之后可显示所要求的满足条件的用户信息。这期间，同样需要与数据库进行核对，在用户做出选择后，通过帐号或姓名等与数据库中的用户信息表（User_info）进行核对，如果符合条件，系统将自动显示有关记录。

3.数据库的连接。界面做好，数据库中各个表结构建立完成以后，就是相应的连接问题。这是一个难点。此系统所涉及到的数据库由SQL server创建，数据库“vnetexp”，共包括15个子表。通过ODBC连接数据库，数据库中数据信息更新通过控件及相应的程序实现。

三、 系统实现的功能

虚拟计算机网络实验平台系统实现以下功能：

1.提供虚拟实验设备，形象展示其物理结构及功能原理。（1）利用虚拟设备完成虚拟实验的基本操作：①网络设备的“物理”连接。②网络设备（如：交换机等）的配置。③选择虚拟网络设备，组建各种网络（如对等网、C/S网等），对网络进行软件、硬件配置，并能展示配置效果。（2）选择虚拟网络设备，组建局域网及Internet网的各种网络服务系统（如：WWW、FTP、TELNET等），并能对网络服务系统进行配置，同时利用该系统可实现各种服务的基本操作（包括服务器端和客户端）。（3）建立虚拟设备管理模块，管理各种虚拟设备，包括设备的添加、删除及修改。

四、结束语

优秀的通用虚拟网络实验平台应具有以下特征：

1.实验方案的自动发生功能。2.可扩展性。3.多层次抽象技术。4.可视化技术。5.各种模型库的建立。6.提供同真实网络的接口。

鉴于以上特征，该系统还有很多不足之处，为了让系统具备优秀虚拟网络实验平台的基本功能，完成更有价值的网络实验，应该不断的完善。

参考文献：

[1]郑人杰 殷人昆 陶勇雷：《实用软件工程》 北京：清华大学出版社

[2]刘海涛 童英：《DELPHI 5.0因特网与数据库程序设计》 北京：清华大学出版社

[3]微软公司：《Microsoft SQLServer7.0系统管理》 北京:北京希望电子出版社