计算机网络仿真技术

笔者在结合多年实际网络工程工作背景和计算机网络课程教学经验的基础上，撰写了这本packet tracer计算机网络仿真教程，全书以计算机网络的OSI模型为主线，以TCP/IP模型为中心，全面阐述了packet tracer计算机网络的仿真过程，全书层次结构清晰，操作步骤明确，可模拟性和操作性强，设计的仿真实例代表性和实用性强。全书内容贯穿了计算机网络课程教学的所有知识点，并将目前流行的无线网络技术也加入了仿真部分，内容全面新颖。

王建平，男，河南科技学院教师，研究生学历，毕业于南京理工大学，研究方向：计算机网络技术及应用。2004年参加工作，讲授计算机网络及相关课程。发表学术论文30余篇，其中被EI Compendex收录11篇，ISTP收录11篇，核心期刊和CSCD收录4篇，主编出版学术著作14部，参与河南科技学院院级教学项目4项，获河南科技学院青年教师软件设计大赛2等奖，河南科技学院青年教师讲课大赛2等奖，信息工程学院第1届青年教师讲课大赛2等奖。主持或参与河南省教育厅，河南省社会科学联合界，河南省科学技术厅等项目或奖励、成果等10项.

第1章计算机网络仿真概述1

1.1概述1

1.1.1计算机网络仿真的意义1

1.1.2常用计算机网络仿真软件1

1.2Packet Tracer概述3

1.2.1Packet Tracer的安装3

1.2.2Packet Tracer的主要模块介绍4

1.2.3Packet Tracer仿真文件的保存与拓扑打印6

1.2.4Packet Tracer的两种使用模式7

1.3Packet Tracer仿真的基本步骤与注意事项10

1.3.1Packet Tracer仿真的基本步骤10

1.3.2Packet Tracer仿真注意事项11

实验习题13

第2章线缆和计算机的仿真14

2.1线缆仿真14

2.1.1双绞线的仿真14

2.1.2同轴电缆的仿真15

2.1.3光纤线缆的仿真16

2.1.4电话线的仿真16

2.1.5终端配置线的仿真16

2.1.6串口线的仿真17

2.2计算机仿真17

2.2.1计算机设备的添加17

2.2.2相关资源的仿真配置20

2.2.3桌面项22

2.3简单双机互联的仿真262.3.1基于交叉双绞线的互联26

2.3.2基于光纤的互联27

实验习题27

第3章集线器及交换机的基本配置仿真28

3.1Packet Tracer中的集线器28

3.2交换机概述28

3.2.1交换机的类型29

3.2.2Packet Tracer中的交换机29

3.2.3Packet Tracer中交换机模块的添加29

3.3交换机的配置途径和配置模式仿真30

3.3.1Packet Tracer下交换机的配置途径30

3.3.2Packet Tracer下交换机的配置模式 36

3.4基于会话方式的基本配置仿真40

3.5基于命令行的基本配置仿真44

3.6show命令的基本使用 55

3.7交换机的端口配置仿真57

3.7.1端口的基本配置仿真57

3.7.2端口聚合的配置仿真60

实验习题62

第4章局域网及相关技术仿真63

4.1局域网概述63

4.1.1局域网的基本概念63

4.1.2局域网规划原则65

4.1.3局域网仿真的基本规划66

4.2Packet Tracer下共享式局域网的仿真66

4.3交换式局域网的仿真69

4.4单交换机上VLAN的仿真70

4.4.1VLAN的基本概念70

4.4.2基于端口的VLAN划分仿真714.5跨交换机的VLAN仿真75

4.5.1原始配置方式仿真75

4.5.2VLAN Trunk技术概述78

4.5.3VTP技术及其仿真78

4.5.4配置Trunk和封装方法 80

4.5.5Trunk链路管理81

4.5.6VLAN Trunk配置仿真84

4.6VLAN间通信的仿真87

4.6.1基于三层交换机实现VLAN间通信87

4.6.2基于单臂路由实现VLAN间通信92

4.7生成树协议与基本仿真94

4.7.1生成树协议概述94

4.7.2生成树协议的基本配置仿真96

4.7.3VLAN负载均衡的配置仿真99

实验习题102

第5章网络规划及路由器的配置仿真104

5.1网络规划概述104

5.1.1网络层次的规划104

5.1.2网络拓扑的规划105

5.1.3IP地址规划106

5.1.4网络安全的规划108

5.2路由与路由器的基本概念110

5.2.1路由的基本概念110

5.2.2路由器的基本功能和工作原理110

5.3Packet Tracer路由器的基本配置仿真111

5.3.1路由器的配置途径111

5.3.2路由器的基本配置仿真117

实验习题124

第6章常见路由协议的配置仿真125

6.1路由协议概述1256.2静态路由协议的配置仿真126

6.2.1静态路由的基本概念126

6.2.2静态路由配置仿真126

6.3RIP动态路由协议的配置仿真130

6.3.1RIP协议概述131

6.3.2RIP协议配置仿真132

6.4OSPF动态路由协议的配置仿真135

6.4.1OSPF协议概述135

6.4.2OSPF单区域配置仿真139

6.4.3OSPF多区域配置仿真144

6.5EIGRP动态路由协议的仿真149

6.5.1EIGRP协议概述149

6.5.2EIGRP路由协议的配置仿真151

6.6BGP动态路由协议的仿真155

6.6.1BGP概述155

6.6.2BGP路由协议的配置仿真156

6.7浮动静态路由协议的仿真158

实验习题161

第7章广域网及相关技术仿真162

7.1广域网概述162

7.2帧中继协议162

7.2.1帧中继的概述162

7.2.2帧中继的配置仿真164

7.3PPP协议的配置仿真172

7.3.1PPP协议概述172

7.3.2PPP协议的配置仿真173

7.4HDLC协议的配置仿真178

7.4.1HDLC协议概述 178

7.4.2HDLC协议的配置仿真179

7.5PPPoE协议的配置仿真1807.5.1PPPoE协议概述180

7.5.2模拟ADSL拨号的PPPoE配置仿真181

实验习题186

第8章防火墙及相关技术仿真188

8.1防火墙概述188

8.1.1防火墙的基本概念188

8.1.2防火墙的体系结构189

8.2访问控制列表的仿真191

8.2.1访问控制列表概述191

8.2.2标准IP访问列表的配置仿真 192

8.2.3扩展IP访问列表的配置仿真196

8.2.4命名访问列表配置仿真 198

8.3NAT网络地址转换配置仿真200

8.3.1NAT概述 200

8.3.2静态NAT配置仿真202

8.3.3动态NAT配置仿真204

8.3.4端口NAT配置仿真206

实验习题209

第9章常见服务器的配置仿真210

9.1服务器的基本概念210

9.2Web服务器211

9.2.1Web服务器的基本概念211

9.2.2Web服务器的仿真配置实例211

9.3FTP服务器217

9.3.1FTP服务器的基本概念217

9.3.2FTP服务器的仿真配置实例217

9.4DNS服务器223

9.4.1DNS服务器的基本概念223

9.4.2企业内部DNS服务器构建实例2249.4.3外部网络DNS服务器构建实例229

9.5Email邮件服务器236

9.5.1邮件服务的基本概念236

9.5.2Email邮件服务器的仿真配置实例237

9.6DHCP服务器243

9.6.1DHCP服务器的基本概念243

9.6.2企业内部DHCP服务器的仿真配置实例244

9.6.3基于子网的DHCP服务器的仿真配置实例245

9.6.4DHCP服务器的中继配置249

实验习题253

第10章无线网络技术仿真255

10.1无线网络的基本概念255

10.1.1按范围划分的无线网络255

10.1.2无线网络相关技术标准257

10.2无线网络相关设备与仿真259

10.2.1无线网卡及其仿真259

10.2.2无线AP262

10.2.3无线路由器265

10.3基于无线AP的局域网组网仿真269

10.3.1基于单个无线AP的局域网仿真269

10.3.2多无线AP网络的无线VLAN仿真274

10.3.3基于无线AP+路由器连接到外部网络280

10.4基于无线路由器的网络仿真285

10.4.1无线路由器的基本配置286

10.4.2无线路由器的高级设置289

10.4.3无线路由器的PPPoE设置292

10.5Packet Tracer中相关路由器的无线模块添加294

实验习题299

参考文献301

面向社会培养实用性人才战略计划成为当前高等教育教学改革的重要内容。2008年9月，教育部教高函〔2008〕21号教育部财政部关于批准第三批高等学校特色专业建设点的通知。文件中明确指出建设高等学校特色专业，要大力加强课程体系和教材建设，改革人才培养方案，强化实践教学。目前,国内很多高校都在开展复合型技能人才培养项目，实现校企联合、任务驱动等多种教学模式，给学生毕业就业创造了很好的条件。

为此，经过多方交流、探讨，我们制定了这套计算机网络实用工程系列教材的体系结构，组织了一批网络工程技术业内人士和长期在计算机网络工程一线教学的教师共同编写了本套教材。

本套计算机网络实用工程系列教材，以当前流行的网络工程技术为依托，结合市场上实用的系统平台、软硬件产品，采用任务驱动模式编写。教材组织中淘汰了已经过时的技术，精简理论教学内容，强化实践教学环节。

本书分为10章，详细地阐述了基于Packet Tracer构建计算机网络仿真的基本过程。内容涵盖Packet Tracer计算机仿真概述、线缆和计算机的仿真、集线器及交换机的基本配置仿真、局域网及相关技术仿真、网络规划及路由器的配置仿真、常见路由协议的配置仿真、广域网及相关技术仿真、防火墙及相关技术仿真、常见服务器的配置仿真以及无线网络技术的配置仿真。

全书语言通俗易懂，体系结构完整，内容丰富翔实，图文并茂，突出了实用性。每章末尾附有相关实验习题，便于读者巩固知识点。

本书由王建平、李怡菲任主编，杜玉红、孙文新任副主编，陈伟任主审。参加本书的编写人员有郭飞、史航、张燕和吴静莉。其中第1、2章由王建平和孙文新编写，第3～5章由郭飞和史航编写，第6～8章由李怡菲和张燕编写，第9、10章由杜玉红和吴静莉编写，全书由王建平统稿。

本书在编写过程中得到武汉理工大学、中原工学院和河南科技学院相关领导的大力支持， 武汉理工大学自动化学院院长陈伟陈伟，男，1963年生，博士，教授、博士生导师，中国电子学会高级会员，教育部青年骨干教师资助计划项目获得者,交通部跨世纪青年骨干教师培养对象，IEEE武汉分会Educational and Professional Activities Chair，交通部通信导航标准化技术委员会委员，中国航海学会通信导航学术委员会委员，中国航海学会内河船舶驾驶专业委员会委员。教授在百忙之中担任了本书的主审任务，并对全书的体系结构提出了宝贵意见，清华大学出版社的员工为本书的编辑出版做了大量工作，在此一并致以衷心的感谢。由于时间仓促，加之编者水平有限，书中不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者

2012年10月