虛擬機和計算機網絡協議仿真軟件的研究與實驗

時間：2024-09-11 15:08:57 計算機網絡畢業論文我要投稿

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　　1 概述和介紹

虛擬機和計算機網絡協議仿真軟件的研究與實驗

　　本文主要討論的是借助虛擬機軟件在物理主機上模擬出多個虛擬的邏輯計算機，并在這些邏輯計算機上安裝多種操作系統，例如 windows 系列———windows xp、windows server2003enterprise edition 和 windows Vista，Linux 的Ubuntu 版本等，分別在 virtual pc 和 Vmware workstation 上進行.部署多種教學與實驗所需環境平臺，進行各種各樣的實驗與研究，如配置域名服務器———DNS、建立郵件服務器、服務器的本地管理、基本網絡配置與網絡組建的安裝等等，還有通過 NS2 網絡模擬器的配置安裝，利用其進行各種網絡協議等的模擬演示，從而更細致深入了解并掌握協議的運行，加速網絡新協議的開發.

　　2 虛擬機

　　虛擬機的概念主要有兩種，一種是像 Java 那樣介于硬件和編譯程序之間的軟件，另一種是指利用軟件“虛擬”出來的一臺計算機，即虛擬機(Virtual Machine)，具體而言是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統.本課題中的虛擬機是后者，虛擬機提供的“計算機”和真正的計算機一樣，也包括CPU、內存、硬盤、光驅、軟驅、顯卡、聲卡、SCSI 卡、USB 接口、PCI 接口和 BISO 等.在虛擬機中可以和真正的計算機一樣安裝操作系統、應用程序和軟件，也可以對外提供服務.

　　Vmware 和 Microsoft 是比較早提供虛擬機軟件的公司，Vmware 公司研制的是 Vmware workstation，而 Microsoft 的則是 virtual pc，二者的實際功能用途相似，但側重點不同，風格特點各異，Vmware workstation 從界面風格就可以看出，其功能齊全，菜單多、工具欄目多，在界面上我們還可以看出在該虛擬機中已經創建安裝了三大虛擬機操作系統，分別是 windows server 2003、Ubuntu、windows xp professional，而此時沒有正在運行的操作系統.

　　3 仿真實驗

　　在此時使用 ns-allinone-2.28 版本. 基于畢業設計時間的限制及在本科層次自身知識能力的限制，在該課題中的NS2 的學習研究僅局限于其正確安裝并配置模擬環境與使用，最后爭取能模擬出一個 NS2 的腳本實例.

　　4 Vmwarestation 與 virtual pc 技術介紹

　　4.1 Vmwarestation 特點功能介紹與界面

　　在課題概述中我們看到了在沒有虛擬機操作系統運行下的主界面，下面我們先來看看有操作系統運行時的界面：激活虛擬機標簽———windows server 2003，下面顯示了當前系統的狀態———powered off，操作系統版本，安裝位置，虛擬機版本等信息，左邊的收藏夾顯示的是當前虛擬機中創建的虛擬機操作系統，也就是虛擬機名稱，Devices 選項卡下顯示當前虛擬機的硬件設備列表，如內存、硬盤、光驅、軟盤、網絡適配器、USB、聲卡、CPU 等的信息.上面的工具欄的意義從左到右分別是關機、休眠、開機、復位、快照、返回上一頁快照狀態、快照管理、全屏、顯示或隱藏收藏夾、快速切換等，有的按鈕在此時為不可用狀態，在虛擬機操作系統開啟時將變為可用狀態。

　　4.2 Virtual pc 特點功能介紹與界面

　　它的菜單欄和工具欄都比較簡單，大的窗口顯示當前存在的虛擬機，灰色的表示沒被激活，而彩色桌面縮略圖表示該操作系統已經被激活，右邊的四大按鈕分別是新建虛擬機、虛擬機硬件配置、移除該虛擬機、啟動該虛擬機，這些功能都可在上面 file 與 action 中分別實現. 在 File 下面的options 菜單項下對應的是對 virtual pc 2007 的設置.

　　4.3 多 OS(操作系統) 下的互聯互通—windows 系列與Linux

　　在 Vmware workstation 中創建多操作系統，其中包括windows xp、windows server 2003、ubuntun、Vista.將 Windowsxp 的 IP 地址配置為 192.168.13.55，windows server 2003 的為 192.168.13.66，ubuntu 的為 192.168.59.132，將宿主機的ip 地址配置為 192.168.13.77.

　　1、多 OS(操作系統)下的互聯互通—windows 系列之間：

　　在 virtual pc 中創建了 New Virtual server 2003 與 NewVirtual xp 兩個虛擬機，配置 New Virtual xp 的 IP 地址為192.168.13.55，New Virtual server 2003 的 ip 地址為192.168.13.66，再將宿主機的 ip 地址配置為 192.168.13.77，將這三個操作系統的防火墻關掉，進行互聯互通.

　　2、安裝步

　　3、準備工作

　　在安裝 Mdaemon 之前首先要建立 DNS 服務器，在此建立 Bysj.com 解析為主機 169.1.1.1.

　　4、安裝 Mdaemon

　　5、創建和管理用戶

　　6、使用 web 方式收發郵件

　　7、Mdaemon 服務器的安全設置

　　5 NS2 模擬仿真軟件

　　5.1 NS2 介紹

　　NS2 有兩種編程語言.Otcl(具有面向對象特性的 tcl 腳本程序設計語言)和 C++.總之，NS2 為我們提供了一個很好的網絡模擬實驗平臺.同時，由于它使用兩種語言，對使用者的要求也相應增高.

　　5.2 NS2 安裝(windows 平臺環境下)

　　首先要獲得 Cygwin 軟件包和 NS2.28 軟件包，可在附加光盤中找到，也可從網上下載.

　　接下來先進行 Cygwin 的安裝. 解壓縮 Cygwin.rar 文件，解壓后進入新生成的 Cygwin 文件夾，點擊其中的 setup.exe文件開始安裝 Cygwin.按下一步，進入.

　　點擊“下一步”，開始選擇安裝的路徑，可以選擇任意磁盤分區，主要有足夠空間即可，其它選項不需更改.

　　下一界面是選取需要的安裝包，點擊右上角“view”按鈕，旁邊的“category”會變成“Full”字樣，：

　　然后就進入安裝界面，這里時間會稍微長些，需要耐心等待.全部安裝完了以后，單擊“完成”即可

　　最后單擊對話框，單擊“確定”，Cygwin 就安裝完畢了.然后我們進行 NS2 安裝.

　　首次運行 Cygwin(可以單擊桌面生成的快捷方式)，系統會在 C:\cygwin 文件夾中生成 \home\Administrator 文件夾(其中不同的系統登錄名對應不同目錄，登錄命中不能從在空格，否則無法安裝成功 NS2)然后將 ns-allinone-2.28 文件解壓到 \home\Administrator 下.解壓結束，運行 Cygwin.之后變換路徑，輸入：cd /home/Administrator/ns-inone-2.28 回車，再用“/install”命令進行 NS2 的安裝，當出現界面時表示安裝成功.

　　6 心得體會

　　1、在進行互聯互通時，當相互之間無法 ping 通時，記得一定要將防火墻關閉;

　　2、首選 DNS 服務器地址與備用服務器地址不能相同;

　　3、在將 server 2003 的密碼置為空時，xp 的網上鄰居無法訪問 server 2003 的共享文件夾;

　　4、運行 dcpromo 命令，打開 Active Directory 安裝界面與刪除界面;

　　5、在 virtual pc 中，虛擬機 xp 與 server 2003 采用shared networking(NAT)網絡連接方式時，可采用與物理主機共享的方式連接到互聯網，但此時無法相互 ping 通 server2003 與 xp，只好改用 Boradcom Netlink Gigabit EthernetXLPPoEPC 方式連接時才能相互 ping 通;

　　6、Virtual pc 的功用，在自己的電腦上安裝了 virtual pc虛擬軟件后，可以在該軟件平臺上創建自己的 virtual pc 虛擬機 xp 等之類的虛擬機，可以將安裝難度大、系統破壞性強、不穩定、出錯率高的軟件安裝在虛擬機中，在平時的出差辦工中，只要將安裝有 xp 的系統的虛擬機文件拷貝存入自己的可移動設備，同時把 virtual pc 軟件拷備上，就可在有電腦的前提下，在任何時間、任何地點模擬出自己熟悉和經常使用的電腦環境，這樣省時、省力、方便快捷、安全性也較高;

　　7、Windows server 2003 服務器的配置比 2000 簡便了很多;

　　8、在填寫域名時，不能寫成 Bysj.com，只能填寫 Bysj;

　　9、協議分析軟件的過濾規則要區分大小寫，如將 icmp寫成 ICMP 時會出錯;

　　10、當客戶機的首選 DNS 服務器輸入 ip“169.1.1.1”時，測試配置的 DNS 服務器出現錯誤提示 ping request couldnot find host……當把客戶機首選 DNS 改成服務器 ip 時成功實現 ping 通;

　　11、建好 DNS 服務器、郵件服務器進行測試時，在測試的客戶端的首選 DNS 要改成服務器的 ip 地址，這樣才能成功實現連通;

　　12、在裝 NS2 時，先要裝好 Cygwin 這一建構平臺，在線安裝 Cygwin 時，Cygwin 的 gcc 包經多次調試無法安裝，可能最終導致 Cygwin 安裝不成功，所以安裝時最好采用本地安裝包安裝;

　　13、安裝成功后還需要修改路徑信息，把可執行文件的路徑加到 PATH 環境變量中.

　　參考文獻：

　　〔1〕王春海.虛擬機技術與應用[M].北京：清華大學出版社 ,2008.

　　〔2〕張杰.實戰多操作系統與虛擬機[M].北京：清華大學出版社,2008.

　　〔3〕王春海，劉曉輝，白風濤 .2007VMware 虛擬機實用寶典[M].北京：中國鐵道出版社,2007.

　　〔4〕柯志亨,程榮祥,鄧德雋.NS2 仿真實驗[M].北京：電子工業出版社,2009.