使用GNS3和Cisco IOU搭建路由交换实验-概念篇

说到模拟器，大家一定不会陌生，如大家所熟悉的Hyper-v、VMware和VirtualBox操作系统模拟器（虚拟机）还有常用在Unix和Linux下面的QEMU等模拟器，这些都是面向操作系统为对象的模拟器。另外还有面向街机为对象的街机游戏模拟器。面向网络设备或者网络操作系统为对象的网络模拟器就是我今天要给大家分享的主要对象！

    所谓网络模拟器，就是利用计算机软件模拟网络设备实现类似于真实环境的网络设备的互联和配置的软件模拟平台！目前比较流行的网络模拟器有如下几款：

· Dynamips:

    利用Synamips可以使用真实的Cisco IOS操作系统构建一个学习和培训的平台，让人们更加熟悉Cisco的设备。测试和实验Cisco IOS从而迅速地构建路由器的配置，以便之后在真实的路由器上完成部署。值得注意的是Dynamips仅仅只是作为思科网络实验室管理员的一个补充性的工具，或者那些希望通过CCNA/CCNP/CCIE考试的人们的辅助工具而不能取代真正的网络设备。 可以好不夸张地说Dynamips是所有其他网络模拟器的鼻祖！

· DynamipsGUI:

    DynamipsGUI，是由中国青岛CCIE小凡基于Dynamips开发的一个思科网络模拟器图形前端。它不仅整合了Dynamips，而且还整合了BES以及VPCS等第三方模拟工具。它是一个综合的模拟器解决方案，配置输出采用的是bat批处理文件。相比Dynamips，它具有图形化、生成txt文件的拓扑描述文件、bat可以存档利用等优点。缺点就是每次都要用快捷键计算每台网络设备的idle值并且需要bat文件的运行窗口存在！

· Dynamips工大瑞谱版

    完全基于Dynamips，使用极其简单，使用已搭建的拓扑，可满足大部分NA，NP，以及一部分IE实验 。本人在学生年代用过一段时间，现在很少用它了！

· DynagenSee

    和DynamipsGUI类似，比较罕见，本人也比较少用，利用它可以自己搭建拓扑！

· Cisco Packet Tracer

    Cisco Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。与真实实验相比，使用它省去了制作网线连接设备，频繁变换CONSOLE线，不停地往返于设备之间的环节。

    不过，Cisco Packet Tracer的运行环境不是基于真正的IOS的，所以命令行功能并不全面，另外很多路由交换的功能也无法实现，所以Cisco Packet Tracer适合于CCNA的实验，和在工作中对一些场景进行模拟验证!

· Boson NetSim

    Boson NetSim和 Cisco Packet Tracer类似，不过Boson NetSim是目前比较流行的，操作几乎接近真实网络环境的模拟工具，可以毫不夸张地说，它就是真实设备的缩影。通过Boson NetSim可以自定义网络拓扑结构及连接、可以随意构建网络。PC、交换机、路由器同样都可被模拟出来。同时，Boson NetSim的命令也和最新的Cisco的IOS保持一致，它可以模拟出Cisco的部分中端产品35系列交换机和45系列路由器。不过，再怎么强大它毕竟不是真正的IOS运行环境与运行真正IOS环境的模拟器在命令的支持、物理环境的桥接和抓包等功能上还有一定的差距。

· GNS3

GNS3概念

    GNS3是Graphical Network Simulator （图形化网络模拟器）的英文缩写，即基于三层的可以运行在多平台（包括Windows, Linux, and MacOS等）图形化网络模拟器。Cisco网络设备管理员或是想要通过CCNA、CCNP、CCIE等Cisco认证考试的相关人士可以通过它来完成相关的实验模拟操作。同时它也可以用于虚拟体验Cisco网际操作系统IOS或者是检验将要在真实的路由器上部署实施的相关配置。

    GNS3就是我们今天要讲的主要对象，也是我现在最喜欢用的网络模拟器。之所以最喜欢用它有如下几个原因：

1. 图像化界面，界面形象化，操作简单。

2. 能够快速构建所需的网络拓扑和项目存档。

3. 能够自定义网络设备图标和设备名称。

4. 导入、导出和保存设备配置文件。

5. 网络设备Idlec值的计算非常方便。

6. 模拟设备之间的线缆连接比较简单。

7. 能够利用抓包工具（wireshark）在设备接口进行抓包分析。

8. 本地服务器（Dynamips）对IOS版本的支持比较全面。

9. 支持远程服务器（IOU），所谓IOU就是IOS On Unix，即让思科的IOS运行在基于Unix的操作系统中，从而降低系统资源的开销！

10. 支持和本地服务器（Dynamips）、物理计算机、远程服务器（IOU）进行互联从而实现大型复杂的网络实验，如CCIE的TS2等实验且不会占用物理机太多的计算和存储资源。

11. 如下图所示支持多种终端连接工具，如PuTTY、SecureCRT等进行快速连接。

GNS3整合了如下的软件

· Packet Capture：安装GNS3时会自动下载Wireshark并安装，能够利用Wireshark实现在网络设备接口进行抓包分析。

· VPCS: 一款特别简单娇小的PC模拟软件，利用它可以模拟一些在PC上的简单命令，如PING,Tracerouter等。

· Dynamips：一款可以让用户直接运行Cisco系统(IOS)的模拟器 。

· Dynagen：是Dynamips的文字显示前端。

· IOU: cisco的IOS模拟器，可以让GNS3连接到IOU后进IOU设备地创建、互联和配置。

· QEMU：PIX防火墙设备模拟器。

· Winpcap：windows平台下一个免费，公共的网络访问系统，目的在于为win32应用程序提供访问网络底层的能力。

GNS3功能

· 设计优秀的网络拓扑结构

· 模拟Cisco路由设备和PIX防火墙

· 仿真简单的Ethernet, ATM和帧中继交换机

· 能够装载和保存为Dynamips的配置格式，也就是说对于使用dynamips内核的虚拟软件具有较好的兼容性支持一些文件格式(JPEG, PNG, BMP and XPM)的导出

    简单说来GNS3是Dynamips的一个图形前端，并整合了众多第三方软件，相比直接使用Dynamips这样的网络虚拟软件在使用上要更容易上手和更具有可操作性，在功能上要更加强大和更有可扩展性。

后记

    总之，网络模拟器的出现给那些正在准备CCNA、CCNP、CCIE等考试却苦于没有实验设备、实验环境的备考者提供了实践练习的有力环境；给从事于和网络相关的工作者提供了网络环境的设计、部署测试、配置和验证的便利平台。与真实实验相比，使用它省去了网络设备采购开销，制作网线连接设备，频繁变换CONSOLE线，不停地往返于设备之间的环节等诸多便利环节。你既然有兴趣看此文章，我相信你也会是网络模拟器带来的受益者之一，套用一句百说而不厌的话“工欲善其事必先利其器”，相信上面介绍的诸多网络模拟器中总有一两个适合你的，就我个人而言我就喜欢用GNS3，至于你喜欢用哪款还是因人而异，萝卜青菜各有所爱，适合你的才是最好的！工具毕竟是工具，不用纠结于在工具之间的选择而浪费时间，能够利用工具提供你的学习进度和工作效率从而节约你的时间才是我这篇文章的目的！