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  • 实验任务:利用 VMWare 搭建一个由 5 个主机组成的随机拓扑网络。要求该网络中至少有 2 个子网,两个路由器 。实验的网络拓扑图如下:网络中有两个路由器,三个终端,组成三个局域网络。路由器和终端均为VMWare的...

    这篇文章是计算机网络上机实验课的作业。

    实验任务:利用 VMWare 搭建一个由 5 个主机组成的随机拓扑的网络。要求该网络中至少有 2 个子网,两个路由器 。实验的网络拓扑图如下:

    网络中有两个路由器,三个终端,组成三个局域网络。路由器和终端均为VMWare的的虚拟机。VMWare软件下载就在百度下载就可以了。这里我收藏了八台虚拟机ubuntu12,需要的同学可以下载使用哦。下载链接:https://pan.baidu.com/s/1miMIM9q (每台虚拟机的用户名和密码都是user,三台有图形界面,四台没有图形界面。)关于怎么导入和使用虚拟机自行百度哈~这里就不赘述了。

    1. 虚拟机的网络配置

    1.1 导入多个虚拟机

    除需运行图形界面软件的虚拟机外,其它默认采用字符界面。在字符界面下可以选用普通用户或根用户(root)登录。用普通用户登录时,命令提示符为$,在执行需要 root 用户权限的命令时可通过在命令前加 sudo,或用 su 命令提升为 root 用户完成。用 root 用户登录时,命令提示符变为#。从字符界面启动图形界面时用命令 startx,为使图形界面运行正常,请先确保虚拟机内存达到 256M。

    我这次实验导入了5台虚拟机,571和572是路由器,573到575是终端。

    1.2 连接多个虚拟机

    VMWare 提供了十个虚拟交换机 VMnet0—VMnet9。其中 VMnet0、 VMnet1 和 VMnet8为专用设备,分别以 default Bridged、 Host-only 和 NAT 三种方式为虚拟机提供宿主机器原网络服务。另外七个虚拟交换机未被定义,可以用它们进行连接,配制虚拟网络。

    下面介绍怎么配置各个虚拟机的网络:

    U571 对应于网络中的route0,负责两个子网之间的交换路由。打开U571的虚拟机设置:

    打开网络适配器,右侧选择自定义网络,选择VMNET2,这样虚拟机U571便与虚拟交换机VMNET2相连,与VMNET2相连的都在一个局域网内。VMWare 没有提供虚拟路由,我们需要用虚拟机来模拟出一个路由器,这样用来模拟路由器的虚拟机至少需要两张网卡,

    所以你可能看到你的网络适配器只有一个,点击下方的添加按钮就可以为虚拟机添加多张网卡。

    这样变又加入了一张网卡。现在U571就是一个链接了VMNET2和VMNET3的路由器了,同样的配置U572为链接VMNET3和VMNET4的路由器。U573和U574为连接VMNET2的终端。U575为链接VMNET4的终端。

    为了理清网络结构和后面的内容,我给前面出现的图加一些注释方便理解:

    标注了每个交换机和终端的网卡的IP地址,通过ping操作来检测是否网络链接正常。目标是任意的两个IP之间都能PING通。

    2. 设置IP与路由规则

    ip 地址是计算机进行网络通讯的基础,每一台联网计算机都至少具有一个 ip 地址。在日常使用中,我们通常能自动获取 ip,这是由于 DHCP 协议的作用。在本次实验中我们需

    要手动为配置好的虚拟网络分配 ip 地址。

    首先使用 ifconfig 命令查看网络配置,以虚拟机 U-571 为例,键入命令

    ifconfig -a |less

    用"q"键退出。刚开始的虚拟机还没有IPV4地址。

    然后使用ifconfig命令分别为两个网络设备eth0和eth1设置IP.(U571)

    sudo ifconfig eth0 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0

    sudo ifconfig eth1 192.168.3.1 netmask 255.255.255.0

    同样在U572中设置为

    sudo ifconfig eth0 192.168.4.1 netmask 255.255.255.0

    sudo ifconfig eth1 192.168.3.1 netmask 255.255.255.0

    U573--U575的IP按照的上述的方法设置成上图中每个节点的IP就可以了。这里要仔细联系上面的图理清楚网络关系。

    配置好之后我们可以用ifconfig -a 查看:

    IP设置好后,就可以根据IP在路由上设置路由规则。这个也是本次实验的核心部分,路由器是根据路由表来进行数据包的转发的,如果没有路由表,数据包就不知道往哪里发,这个就跟写信不写地址就发不了一样。

    在这里我们以路由器U571为例来说明,U572配置的方法是一样的。配置路由规则的命令如下:

    sudo ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.2.1

    sudo ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.3.1

    sudo ip route add 192.168.4.0/24 via 192.168.3.2

    其中 ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.2.1 命令添加的规则,告诉路由目的 ip 在192.168.2.0/24(192.168.2.1~192.168.2.255)网段内的封包经由 ip 地址为 192.168.2.1 的设备转发出去,即下一跳的 ip 为 192.168.2.1。而 192.168.2.0/24 是 Linux 中常用的掩码表示方式。24 表示掩码字长为 24 即掩码为 255.255.255.0, 192.168.2 为网络号, 1~254 为网络中的主机号。 此外还有其他形式用于添加路由规则的命令。

    这里要好好体会路由器转发的是下一跳的IP,我当时实验的时候翻了一个错误就是在转发192.168.4.0/24的时候,把他的下一跳IP设置成了192.168.3.1,这里可以看到这样是不行的,如果有U575(192.168.4.2)的数据包的话,那么转发给192.168.3.1,路由器并不知道下面该把包发送给谁。所以应该设置成192.168.3.2,然后路由器U572中,再添加路由规则sudo ip route add 192.168.4.0/24 via 192.168.4.1,这样便可以把包转发给U575了。这里需要好的体会下是怎么实现的。

    最后我们要让虚拟路由允许转发,置虚拟机 U-571 的 ip_forward 标志为 1。 这里我们需要把/proc/sys/net/ipv4/目录下的文件 ip_forward 值置为 1。 使用命令 echo,形如:

    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

    在运行上述代码会出现permission denied,这时运行  sudo su,然后再执行上述代码就可以了。

    然后同理的配置好路由器U572后就可以愉快的相互ping通了。

    实验下从U572(192.168.2.2)  ping u575(192.168.4.2)结果如下:

    这就ping通啦~说明网络配置成功了。

    我也是才开始学计算机网络,文章中出现了哪些专业术语不正确的地方还望大家指正~纯手打,看完点个赞吧(●'◡'●)!!!

    展开全文
  • 目的采用多台虚拟机在一台计算机实体上模拟一个小型的网络环境。我们采用虚拟机( Virtual Machine)软件来模拟一个网络环境进行实验,这类软件的主要功能是利用软件来模拟出具有完整硬件系统功能的且运行在隔离环境中...

    目的

    采用多台虚拟机在一台计算机实体上模拟一个小型的网络环境。

    我们采用虚拟机( Virtual Machine)软件来模拟一个网络环境进行实验,这类软件的主

    要功能是利用软件来模拟出具有完整硬件系统功能的且运行在隔离环境中的完整计算机系统。这样我们可以在一台物理计算机即宿主机器(Host Machine)上模拟出一台或多台虚拟的计算机。这些虚拟机能够像真正的计算机那样进行工作,我们可以在其上安装全新的操作系统和应用软件。通过虚拟机软件中的虚连接设备将各个虚拟机连接起来,我们就可以搭建出实验所需的网络环境。

    网络拓扑

    接下来给出要构建的网络拓扑结构和拓扑结构配置信息表:

    此次实验我们采用5台虚拟机,分别为UT-571~UT-575,网络拓扑中有两台路由器,分别用UT-571和UT-574来模拟,两个路由器通过网络相连,这里用虚拟网络VMnet4来模拟,两个路由器分别下辖PC0,PC1和PC2三台主机,三台主机分别用UT-572,UT-573和UT-575来模拟。

    由网络拓扑结构图可以看出,PC0,PC1和Route0处于同一个网段,网段为192.168.2.0/24,而PC2和Route1处于同一个网段,为192.168.3.0/24,然后为了实现两个网段的联通,我们将两个路由器设置在同一个网段192.168.4.0/24中,即需要三个虚拟网络,来实现5台机器相互的联通。

    我们的目标是配置每台机器的网卡,IP,网关和路由器的转发表,使得此虚拟网络上的每台机器之间都可以实现通信。

    图中正方体的图形表示局域网的交换机。

    最后我们通过机器之间相互Ping操作来测试是否联通。

    步骤

    配置虚拟机

    我们至少需要给每台虚拟机配置一个网卡以实现网络互连,并且需要给虚拟机UT-571和UT-574配置两块网卡,因为它们是路由器,分属于两个网段,配置虚拟机的过程如下所示:

    在虚拟机开机之前选择编辑选项

    如果之前没有网卡,那么点Add添加网卡,然后next:

    添加网卡的配置,选择Custom: Specific virtual network,将机器配置到对应的虚拟网络,如PC0和PC1配置到VMnet2,PC2配置到VMnet3,两个路由器虚拟机配置添加两块网卡分别设为两个网段。

    设置每个终端PC

    ip 地址是计算机进行网络通讯的基础,每一台联网计算机都至少具有一个 ip 地址。在日常使用中,我们通常能自动获取 ip,这是由于 DHCP 协议的作用。这次我们需要手动为配置好的虚拟网络分配 ip 地址。

    打开每台机器(PC0,PC1,PC2)的终端Terminal,输入

    1ifconfig -a

    将会看到如下的输出:

    输出显示机器网卡还没有配置IPV4地址,我们将手动配置固定的IP地址。

    为了防止DHCP协议和Network Manager的干扰,改变我们设置的IP地址,我们输入

    1sudo service network-manager stop

    停用network-manager服务,这样我们设置的IP就不会被系统改变了。

    Network Manager是Linux系统进行网络管理的一项服务。

    Network Manager由一个管理系统网络连接、并且将其状态通过D-BUS(是一个提供简单的应用程序互相通讯的途径的自由软件项目,它是做为freedesktoporg项目的一部分来开发的。)进行报告的后台服务,以及一个允许用户管理网络连接的客户端程序。

    Network Manager的优点:简化网络连接的工作,让桌面本身和其他应用程序能感知网络。

    想了解network manager请自行查阅资料。

    然后设置各个PC的IP,PC0和PC1由于同处192.168.2.0/24网段,所以我们将它们的IP分别设置为192.168.2.2(UT-572)和192.168.2.3(UT-573),将192.168.2.1留给路由器Route0(UT-571)使用。

    设置IP地址有如下命令:(以192.168.2.2为例)

    1sudo ifconfig eth0 192.168.2.2 netmask 255.255.255.0

    然后可使用ifconfig -a命令查看IP情况如图。

    然后设置默认网关为该网段的路由器Route0的eth0的IP地址(192.168.2.1):

    1sudo route add default gw 192.168.2.1

    这样一个终端PC就已经配置好了,它有了自己的IP地址和默认网关。

    大家都知道,从一个房间走到另一个房间,必然要经过一扇门。同样,从一个网络向另一个网络发送信息,也必须经过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”,也就是网络关卡(–百度百科),此时PC0的网络关口就是它的路由器Route0的eth0。

    其它终端PC配置相似。

    设置路由器

    IP地址设置同上,

    1

    2

    3ifconfig -a # 查看IP地址情况

    sudo ifconfig eth0 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0 # 设置eth0端IP地址

    sudo ifconfig eth1 192.168.4.1 netmask 255.255.255.0 # eth1端

    eth0是面向PC0和PC1的网卡,而eth1是面向另一个网段(192.168.4.0/24)的的网卡

    但路由器毕竟是路由器,它还需要有一套路由转发表,以便起到路由的作用。

    所以接下来设置Route0(UT-571)的路由表:

    1

    2

    3sudo ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.2.1

    sudo ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.4.2

    sudo ip route add 192.168.4.0/24 via 192.168.4.1

    其中 ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.2.1 命令添加的规则,告诉路由目的 ip 在

    192.168.2.0/24(192.168.2.1~192.168.2.255)网段内的封包经由 ip 地址为 192.168.2.1 的设备(Route0)转发出去,即下一跳的 ip 为 192.168.2.1。而 192.168.2.0/24 是 Linux 中常用的掩码表示方式。

    24 表示掩码字长为 24 即掩码为 255.255.255.0, 192.168.2 为网络号, 1 ~ 254 为网络中的主机号。此外还有其他形式用于添加路由规则的命令。

    而第二条规则表示告诉路由目的IP在192.168.3.0/24网段的封包要经过的下一跳IP为192.168.4.2(即VMnet4的另一端,也即Route1的eth1,因为Route1是网段192.168.3.0/24的路由器)

    最后一条规则表示,告诉路由目的IP在192.168.4.0/24网段的封包将被转发的下一跳IP为192.168.4.1即Route0的eth1.

    最后我们要让虚拟路由允许转发,置虚拟机 U-571 的 ip_forward 标志为 1。 这里我们需要把/proc/sys/net/ipv4/目录下的文件ip_forward值置为 1。使用命令 echo,形如:

    1echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

    这样我们的路由器Route0也就设置好了,以相同的步骤我们很快可以设置好Route1。

    一些步骤图如下:

    测试

    最后我们可以在不同的虚拟机上ping别的虚拟机的IP,已测试是否实现互联互通。

    PC0 ping PC1:

    PC0 ping Route1 eth1 和 PC2:

    PC2 ping PC0, PC1:

    等等等等,容易看到,正确设置的情况下,都可以ping通,实现了两个局域网的互联互通。

    wireshark抓包

    在Terminal中输入

    1sudo wireshark

    启动wireshark,通过下图蓝框选择要监听的设备,如eth0,然后在终端中启动ping,观测数据包的来往:

    结果如下,PC0 ping PC1的包流动情况:

    PC0 ping PC2的包流动情况:

    点开某个包,可以看到:

    协议框中显示所选分组的各层协议:物理层帧、以太网帧及其首部、 IP 协议数据报及其首部, Internet控制报文协议。原始框中则显示分组中包含的数据的每个字节。从中可以观察到原始数据,其中左边显示的是十六进制的数据,右边则是 ASCII 码。在协议框中选中一个条目,在原始框中会标记出对应的原始数据,反之在原始框中选中也一样。

    完结

    这样,此次虚拟网络构建就成功了。

    总的来说,计算机网络这个东西,知道 和 会做 之间有着很大的距离,一些基础的网络理论知识,真正用起来却显得无比的生疏,终究还是太菜了罢~

    展开全文
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    注意:

    1.虚拟机VMware Player没有克隆功能 ,虚拟机VMware Pro 有克隆功能(请安装最新版Pro,不然电脑会因不兼容而报错,目前最新版为Pro 16)。
    2.文章中的176.16.1.1为主机A的IP地址,176.16.1.2为主机B的IP地址,请根据自己的实际情况进行操作。

    —————————————————————————

    步骤:

    1. 压缩包解压得到文件ExpNIC. Windows,打开此文件中的Host10A\ExpNIC. Windows. vmx,即可得到主机B。
    2. 克隆一个主机A(此时主机A与主机B完全相同,除了名字,同时打开主机A与主机B会报错)。
    3. 打开主机B,右击网上邻居,打开属性,右击外部连接,打开属性,下拉滚动条,拉到底,双击最后一项(即Internet 协议(TCP/IP)),将IP地址改为172.16.1.2,点击确定,关闭外部连接属性界面。
    4. 右击我的电脑,打开属性,点击计算机名,点击更改,修改计算机名(我将Host6A改为了Host6B) ,点击确定,关闭系统属性界面。
    5. 关闭主机A、B。
    6. 主机A:编辑虚拟机设置,先移除原网络适配器,再添加一个新的网络适配器,打开网络适配器,将网络连接改为自定义:特定虚拟网络,并将自定义下的网络区段改为VMnet2,点击高级,生成MAC地址,点击确定。
    7. 主机B:编辑虚拟机设置,先移出原网络适配器,再添加一个新的网络适配器,打开网络适配器,将网络连接改为自定义:特定虚拟网络,并将自定义下的网络区段改为VMnet2,点击高级,生成MAC地址,点击确定。
    8. 开启虚拟机A,点击左下角的菜单(就Windows徽标),选择运行,进入cmd运行界面,输入ipconfig,查看主机A的IP地址(即176.16.1.1)。
    9. 开启虚拟机B,点击菜单,选择运行,进入cmd运行界面,输入ipconfig,查看主机B的IP地址(即176.16.1.2),输入ping176.16.1.2,回车,不报错就说明主机B跟它自己是连通的,(报错的话请重新查看配置步骤),再测试主机B与主机A的连通性,在主机B输入ping 172.16.1.1,(ping 主机IP地址),不报错的话说明主机B与主机A是连通的。
    10. 到这里实验环境就搭建好了。
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    存档日期:2019年5月17日 | 首次发布:2012年4月11日

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    此内容不再被更新或维护。 全文以PDF格式“按原样”提供。 随着技术的飞速发展,某些内容,步骤或插图可能已更改。

    翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/cloud/library/cl-puresystem-vsp/index.html

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虚拟机网络拓扑搭建