CN107786377A - 一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，属于网络技术领域，融合现有的网络设备虚拟技术软件VMWare和网络虚拟技术软件GNS3，模拟出真实的网络环境，安装虚拟技术软件VMWare和GNS3后，在VMWare中，启动虚拟主机，将主机分别连接到不同的虚拟网络；在GNS3中，设置主机的网卡，连接各个设备的接口，组织网络结构；设置各路由器参数和各虚拟机的访问权限；在VMWare中，配置各主机的IP地址和缺省网关。模拟出的虚拟网络环境，可以在此基础上，完成各种网络安全相关课程的教学培训和实践，降低了硬件设备成本并能完全利用现有基础设施，提高教师的备课质量和学生的知识水平动手及实践能力。

Description

一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法
技术领域
本发明属于网络技术领域，特别涉及一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法。
背景技术
中国经济的飞速发展，随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展和应用，信息化建设尤为重要。
虚拟技术在网络技术中的应用，主要涉及服务器的模拟和网络设备的模拟，这两者之间往往是各自独立完成各自领域的任务。但在大型项目案例中，需要将这两者结合起来，而复杂的网络环境中，存在着众多的网络互联设备、服务器和客户机等基础设施，在运用过程中，存在局限性，且硬件成本太高，现有的基础设施不能完全利用。
现有VPN技术大都基于IP协议，不支持多种异构网络的互联互通，实验教学时，很多深入实验都不能开展。
发明内容
本发明的目的在于：一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，解决真实网络环境中基础设施不能融合、硬件成本高以及异构网络不能互联互通的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，融合现有的网络设备虚拟技术软件VMWare和网络虚拟技术软件GNS3，所述网络设备虚拟技术软件VMWare可安装多个Windows、Linux等操作系统,在一台主机上模拟出多台服务器或虚拟主机；所述网络虚拟技术软件GNS3可模拟出操作命令及功能与真实的一致的路由器等设备。结合这两种虚拟技术软件模拟出真实网络环境的算法，包括如下步骤:
步骤1：安装虚拟技术软件VMWare和GNS3；
步骤2：打开VMWare，启动虚拟主机，将虚拟主机分别连接到不同的虚拟网络；
步骤3：打开GNS3，设置虚拟主机的网卡；
步骤4：在GNS3中，按拓扑结构，连接各个设备的接口，组织网络结构；
步骤5：设置各路由器的参数和各虚拟机的访问权限；
步骤6：在VMWare中，配置各虚拟主机的IP地址和缺省网关。
所述步骤1,在软件VMWare中创建一个新的虚拟主机，按向导进行，然后选择安装光盘映像文件，安装操作系统和设置要求及磁盘大小，完成安装后，可通过VMWare的克隆功能，模拟出多个虚拟主机。
所述步骤3，在GNS3中，拖出路由器和主机，在主机上删除原有默认网卡，添加新的虚拟网络，再将路由器和虚拟主机手工连接到虚拟网络中，再给虚拟主机和路由器设置同网段的IP地址，虚拟主机就能连通路由器。
所述步骤5，路由器的参数包括各端口的IP地址，默认路由器和NAT。
所述步骤6，在VMWare中，还需为服务器安装Web服务。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.将网络设备虚拟技术与服务器虚拟技术进行融合，并模拟真实的网络环境，探究虚拟技术的综合应用。
2.在复杂的网络环境中，降低硬件设备成本并完全利用现有基础设施。
3.运用虚拟技术模拟网络环境，实现异构网络互联互通，为用户提供差异化服务；同时，也可改变网络安全相关课程的教学培训和实践困难的现状，提高教师的备课质量和学生的知识水平动手及实践能力。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是使用虚拟技术模拟真实网络环境流程图；
图2是网络环境拓扑图。
图中，C1.主机1 C2.主机2 C3.主机3 C4.主机4 SW1.交换机 R1.路由器1 R2.路由器2 R3.路由器3 A.公网1 B.公网2 A1.内网1 B1.内网2 W.公网服务器 1.交换机接口2.交换机接口 3.交换机接口 11.路由器1的接口 12.路由器1的接口 21.路由器2的接口22.路由器2的接口 23.路由器2的接口 31.路由器3的接口 32.路由器3的接口
具体实施方式
本说明书中公开的所有方法的步骤，除了互相排斥的步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
采用虚拟技术软件VMWare和GNS3，可分别用来模拟主机和网络设备。其中，VMWare可用来模拟服务器或客户机，在一台真机上，利用VMWare，可安装多个Windows、Linux等操作系统，从而模拟出多台服务器或客户机；而GNS3则是采用真实路由器的IOS来模拟路由器，模拟出来的路由器等设备的操作命令及功能与真实路由器一致。在同一台真机上，可同时安装VMWare和GNS3，并让它们虚拟出来的主机与网络设备实现互联。
GNS3安装好后，进行相关配置，选择路由器的IOS文件，计算并选择合适的Idle值，降低真机CPU的使用率。
VMWare安装好后，可通过操作系统安装盘的ISO文件，进行Windows等各种操作系统的安装，安装完第一个操作系统，还可通过克隆等方式，快速生成多个操作系统，用于模拟多台客户机或服务器。
默认情况下，能实现将一台虚拟的路由器与真机相连或与一台VMWare虚拟主机相连，若要模拟多个网络的环境，实现多个网络设备与多台虚拟主机相连，则需要在VMWare中，添加新的虚拟网络，然后重新启动真机使之生效。
在VMWare中，将不同网络的主机连接到不同的虚拟网络VMnet。
用虚拟技术搭建真实网络环境，依照图2的拓扑机构，步骤如下：
1.打开四个VMWare，启动四台PC机，PC1和PC2模拟内网A1局域网内的两台主机，PC3模拟内网B1局域网内的一台主机，PC4模拟公网W上的一台Web服务器，将PC1、PC2、PC3、PC4分别连接到虚拟网络VMnet1、VMnet2、VMnet3、VMnet4。
2.打开GNS3，拖出三台路由器，四台主机，一台交换机，为路由器R2添加一个模块NM-1FE-TX，增加一个接口23，GNS3中的C1、C2、C3、C4对应于VMWare中的PC1、PC2、PC3、PC4，将C1、C2、C3、C4的网卡分别设置为VMnet1、VMnet2、VMnet3、VMnet4。
3.在GNS3中，选择手动连接，将C1的VMnet1连接到交换机SW1的接口1，C2的VMnet2连接到交换机SW1的接口2，交换机SW1的接口3连接到路由器R1的接口12，路由器R1的接口11连接到路由器R2的接口21，路由器R2的接口22连接到路由器R3的接口31，路由器R3的接口32连接到C3的VMnet3，路由器R2的接口23连接到C4的VMnet4。
4.为路由器R1的各端口设置IP地址、设置默认路由器、设置NAT，使公网A网段的内网A1的计算机能访问外网，但外网不能访问内网。
5.为路由器R2的各端口设置IP地址。
6.为路由器R3的各端口设置IP地址、设置默认路由器、设置NAT，使公网B网段的内网B1内部的计算机能访问外网，但外网不能访问内网。
7.在VMWare中，配置各主机的IP地址和缺省网关，为服务器W安装Web服务。完成后，内网A1的计算机和内网B1的计算机互相间不能访问，但都能访问公网服务器W，公网服务器W不能访问内网。如此，就模拟出了一个虚拟的网络环境。
GNS3不但支持路由器、交换机等网络互联设备的模拟，也支持ASA等硬件防火墙的模拟；在VMWare支持的操作系统上，也可安装软件防火墙、部署杀毒软件、安装入侵检测系统。因此，充分运用这两种虚拟技术，可以利用有限的硬件设备，完成多种网络安全相关课程的教学培训和实践，提高教师的备课质量和学生的知识水平动手及实践能力。

Claims (5)

1.一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，融合现有的网络设备虚拟技术软件VMWare和网络虚拟技术软件GNS3，所述网络设备虚拟技术软件VMWare可安装多个Windows、Linux等操作系统,在一台主机上模拟出多台服务器或虚拟主机；所述网络虚拟技术软件GNS3可模拟出操作命令及功能与真实的一致的路由器等设备。结合这两种虚拟技术软件模拟出真实网络环境的算法，其特征在于，包括如下步骤:
步骤1：安装虚拟技术软件VMWare和GNS3；
步骤2：打开VMWare，启动虚拟主机，将虚拟主机分别连接到不同的虚拟网络；
步骤3：打开GNS3，设置虚拟主机的网卡；
步骤4：在GNS3中，按拓扑结构，连接各个设备的接口，组织网络结构；
步骤5：设置各路由器的参数和各虚拟机的访问权限；
步骤6：在VMWare中，配置各虚拟主机的IP地址和缺省网关。
2.根据权利要求1所述的一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，其特征在于：所述步骤1,在软件VMWare中创建一个新的虚拟主机，按向导进行，然后选择安装光盘映像文件，安装操作系统和设置要求及磁盘大小，完成安装后，可通过VMWare的克隆功能，模拟出多个虚拟主机。
3.根据权利要求1所述的一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，其特征在于：所述步骤3，在GNS3中，拖出路由器和主机，在主机上删除原有默认网卡，添加新的虚拟网络，再将路由器和虚拟主机手工连接到虚拟网络中，再给虚拟主机和路由器设置同网段的IP地址，虚拟主机就能连通路由器。
4.根据权利要求1所述的一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，其特征在于：所述步骤5，路由器的参数包括各端口的IP地址，默认路由器和NAT。
5.根据权利要求1所述的一种使用虚拟技术模拟真实网络环境的算法，其特征在于：所述步骤6，在VMWare中，还需为服务器安装Web服务。
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