虚拟仿真技术在网络工程技术的应用

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摘要：为解决虚拟仿真软件使用过程中不能与物理主机进行连通的问题，提出了一种新的虚拟仿真技术。通过对目前国内广泛应用的华为网络设备虚拟仿真软件eNSP中的Cloud桥接研究与操作，和借助Xshell等客户端软件，实现本地多台物理主机同时与eNSP软件中集成的网络设备进行通信。本技术的实验结果表明，用本地同一局域网中多台主机可同时登录eNSP多种网络设备，进行高度的虚拟仿真，可满足网络工程相关技术的学习以及实际网络任务的设计和模拟仿真等需求。

关键词：虚拟仿真；eNSP；Cloud桥接

引言

本文主要通过对华为虚拟仿真软件eNSP中Cloud桥接设备的学习研究，实现虚拟仿真软件中的交换机、路由器、防火墙等网络设备与本地多台计算机的互通，使得本地多台计算机可以通过Xshell等客户端软件，登录虚拟仿真软件中网络设备，进行相关的配置练习或工程仿真，就像真实操作相关的网络设备一样，可以进行实验教学或专业技术人员的工程训练[1]。通过这样的虚拟仿真技术，既可在很大程度上节约网络设备投资成本，又可方便地进行操作训练，还可以进行团队协作等方面的配合工作，对于提升网络工程技术人员的专业技能和完成岗位职责效率有很大的帮助。

1虚拟仿真简述

虚拟仿真是一种可以测量网络性能的科学手段，即在计算机等设备上运用虚拟化技术建立模拟软件，通过虚拟仿真运行，在计算机中构建计算机实验平台并能够得到相关数据[2]。目前在计算机网络工程技术中常用的虚拟仿真软件很多，例 如PacketTracer、eNSP、GNS等，根据国内网络工程技术的应用状况和发展前景来说，华为系列的网络设备及技术越来越普及，所以对华为网络技术的学习和应用就变得很重要，eNSP这个华为专用的网络虚拟仿真软件也就成了广大工程技术人员应当熟练掌握和应用的工具之一了。网络工程技术专用虚拟仿真软件eNSP功能非常强大，本软件内部集成了常见的交换、路由、安全及无线等网络设备，还有自带的案例库，既能满足初学者学习练习，又适合具备一定网络工程技术基础的专业人员根据具体工作任务设计、模拟工作情境，搭建相关网络模型，提前把客户的需求及设计方案演练成熟，为真实的工作提供了事半功倍的效果。本软件主界面如图1所示。

2虚拟仿真软件eNSP中的Cloud桥接

对于eNSP中的Cloud桥接,功能非常强大，既可以在虚拟仿真软件中把所有的网络设备根据工程设计要求进行连接和通信，更为重要的是可以通过这个Cloud桥接，把本地计算机的网络接口卡进行绑定，通过相关的配置，实现了虚拟设备与本地真实计算机的连接，再配合相关的远程终端软件如Telnet或Xshell等，把本地其他计算机与虚拟仿真软件进行通信，可以用多台计算机对虚拟仿真软件中的网络设备进行配置和操作，可以提升工作的效率，更高效完成网络工程任务。下面就实现上述虚拟仿真技术进行阐述。（1）搭建如图2所示的网络环境，交换机、路由器、防火墙及Cloud各一台。（2）接下来要把Cloud与其他网络设备连接起来，关键是要在Cloud中增加相关的接口，要注意Cloud中接口的类型要选择GE类，这样便于与其他三台网络设备进行连接。可以双击Cloud,打开其属性对话框，增加三个绑定信息为UDP的接口，然后在虚拟仿真主界面中用线缆把三台网络设备具体属性设置及最终结果如图3所示。注意，以上各个设备的IP配置时，交换机的管理IP地址与路由器和防火墙的接口IP地址应该和本地物理主机是在同一网段，建议先获得本地物理主机的IP地址，具体方法在下一步，这样便于后面进行测试和登录配置。（3）接下来的一步很重要，要实现Cloud桥接与本地物理主机的连接，这是整个仿真技术的核心步骤。首先要获得本地物理主机的上网IP地址，可以在“运行”中键入CMD命令，打开CMD的对话框，再键入IPCONFIG/ALL，找到本机上网的IP地址，如图4所示。在上面的图示中找到本地物理主机连接网络时使用的IP地址，假如本机使用无线网适配器上网，通过DHCP获得的IP地址为192.168.0.106，返回到虚拟仿真软件中，在图3中的界面左上角的绑定信息中选择刚才找到网络接口卡，再单击增加按钮，可以看到下面的接口列表中增加了一个属性为PUBLIC的接口，并显示本地无线网络接口卡的信息。如图5所示。（4）完成上面的工作之后，还要把本地物理主机与虚拟仿真软件中的网络设备进行连通，除上面要求的IP地址的配置条件之外，还需要在Cloud桥接属性中进行端口映射设置，把上述步骤中增加的所有接口进行双向通道的连接，本案例中有4个接口，故在端口映射表中有8条记录。最终效果如图6所示。（5）接下来应该是在虚拟仿真软件主界面中启动所有的网络设备，以便于进行本地物理主机与仿真软件中各个设备的连接登录测试。相关设备的启动界面如图7所示。以上所有的过程完成后，用本地物理主机进行网络设备的登录测试，应该可以进行正常登录。由于交换机和路由器及防火墙验证方式不一样，且也不是本文研究重点，故这里不再详细演示各个设备的登录过程。

3远程登录实现简析

在本地其他主机上正常安装远程登录软件，如Xshell,并且这些主机的IP地址应该和运行虚拟仿真软件的物理主机的IP地址处在同一个网络之中。然后运行Xshell软件，进行正确的配置，实现从其他主机上登录虚拟仿真软件中的网络设备进行操作和配置。Xshell的配置主要如图8所示。

4结论

在网络工程专业技术中引入虚拟仿真技术是非常有必要的，虚拟技术是传统工程训练模式的一种有效的补充[3],通过虚拟仿真技术，既满足了网络工程专业人才培养和职业岗位人才训练的要求，又在很大程度上节约了专业人才岗位能力培养的成本，不用购置昂贵的多种网络设备；同时还大大降低了在操作实际网络设备可能产生的各种不利问题或是危险性，还在很大程度上拓宽了网络工程设计任务的深度和广度，例如对复杂又庞大的网络工程案例的模拟，完全可以在几台甚至一台安装了虚拟仿真软件的主机上实现，可操作性强，具有广泛的应用前景，希望本文研究的技术能给广大网络工程技术人员带来一些启示和帮助。

参考文献：

[1]刘翠玲.网络信息安全虚拟实训室构建与实践[J].信息安全,2020,54(10):131-133.

[2]王煜,周文龙.虚拟仿真技术在计算机网络实验教学中的应用[J].计算机产品与流通,2020(7):192-192.

[3]李翠超,凌芳.虚实结合的虚拟仿真技术在工程训练中的应用[J].实验室科学,2015,18(2):129-131.

作者：高洪坤 单位： 山东华宇工学院