Những phần mềm giả lập mạng tốt nhất cho dân học Quản trị mạng

Trong lĩnh vực CNTT nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học chính là thực hành. Có thực hành, người học mới tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc kiến thức lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành cũng được đặt lên hàng đầu.

Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang thiết bị như hiện nay, người học, đặc biệt là sinh viên, ít có điều kiện thực hành thực tế, đặc biệt đối với các thiết bị đắt tiền như Switch, Router chuyên dụng. Đồng thời, việc thiết kế và chạy thử nghiệm các hệ thống mạng lớn cũng không khả thi. Chính vì vậy, người học rất cần những công cụ hỗ trợ học tập, từ đơn giản đến chuyên sâu. Các phần mềm giả lập thiết bị mạng và mạng máy tính sẽ là câu trả lời. 

1. Cisco Packet Tracer

Là một phần mềm miễn phí, Packet Tracer được hãng Cisco phân phối miễn phí cho người sử dụng. Phiên bản mới nhất hiện nay là 7.0. Với công cụ giả lập này, người học sở hữu một tập hợp khá lớn các thiết bị thực hành mạng như: Routers, Switches, Wireless Devices, End Devices (PC, Laptop, IP Phone…), và Connections (các loại cáp).

Bên cạnh đó, thao tác cài đặt và sử dụng công cụ này cũng rất đơn giản. Sau khi download file cài đặt, bạn giải nén, nhắp đôi chuột lên file cài đặt và thực hiện các bước mặc định theo màn hình hướng dẫn để cài công cụ lên máy tính của mình. Sau khi hoàn thành, bạn bắt đầu sử dụng bằng cách chọn loại thiết bị ở góc bên dưới phải, chẳng hạn Switches. Tiếp đó, bạn chọn thiết bị tương ứng, chẳng hạn 2960 và kéo thả vào khung thiết kế ở chính giữa. Để tạo kết nối giữa các thiết bị, bạn chọn loại Connectionsvà chọn loại dây cáp tương ứng.

Phần Help của Packet Tracer cũng được cũng được hãng Cisco tổ chức rất tốt. Với menu Help/Contents, bạn sẽ khảo sát tất cả những thông tin hướng dẫn cần thiết, liên quan công cụ. Đặc biệt, với mục Help/Tutorials, bạn sẽ được xem các đoạn video hướng dẫn một cách trực quan theo các tình huống cụ thể. Qua đó, bạn sẽ nhanh chóng hiểu và khai thác tối đa khả năng của Packet Tracer để phục vụ một cách hiệu quả cho nhu cầu học tập của mình.

Phiên bản 6.0 không cần đăng ký tài khoản Cisco, bạn có thể tải Cisco Packet Tracer 6.0 tại đây.

Phiên bản 7.0 mới hơn bạn cần có tài khoản trên netacad.com, mình có sẵn file tải, nhưng khi cài xong, bạn vẫn phải đăng nhập bằng tài khoản thì mới mở phần mềm lên được.

Tải Cisco Packet Tracer 7.0 cho Windows 32bit || Windows 64bit || Linux 32bit || Linux 64bit

Lưu ý: phần hướng dẫn trên đây được sử dụng để cài đặt Packet Tracer lên Windows. Bạn cũng có thể tham khảo thêm trên mạng để biết cách cài đặt công cụ này trên Linux khi cần dùng.

2. Dynamips/Dynagen

Dynamips là một chương trình giả lập Cisco Router được viết bởi Christophe Fillot. Chương trình này có thể giả lập các Router 1700, 2600, 3600, 3700, và 7200, và chạy các IOS chuẩn. Theo Christophe Fillot, chương trình này hữu dụng trong hoạt động đào tạo, với IOS của các Router thật. Nó sẽ cho phép mọi người trở nên quen thuộc với các thiết bị Cisco. Dynamips cũng giúp người dùng kiểm tra và thử nghiệm các tính năng của các Cisco IOS. Tuy không thể thay thế được router thật, nhưng Dynamips là một công cụ hữu ích trong các phòng lab, giúp người học hay các quản trị viên mạng có thể thực hiện đầy đủ các lệnh tương tự như thực hiện trên thiết bị thực tế.

Tải Dynamips/Dynagen: sourceforge.net/projects/dyna-gen/

Vì cấu hình độc lập chỉ với Dynamips khá khó khăn, nên người ta đã tạo ra chương trình Dynagen. Dynagen cung cấp giao diện cấu hình đơn giản và thuận tiện hơn, tạo ra file cấu hình đơn giản hơn… qua đó giúp người dùng dễ dàng hơn nhiều để cấu hình các Router được giả lập trên Dynamips.

Bạn có thể tham khảo thêm tại trang dynagen.org/tutorial.htm, để hiểu thêm về Dynamips/Dynagen cũng như thực hiện các bước cài đặt.

3. Network Simulator (NS2)

Nếu như Packet Tracer là một công cụ cung cấp khá đầy đủ các thiết bị để bạn triển khai các hệ thống mạng, thực hiện cấu hình chi tiết trên mỗi thiết bị, thì NS2 là một phần mềm có tầm hoạt động sâu hơn. Công cụ này sẽ giúp bạn giả lập các hệ thống mạng và kiểm soát các thông số ở bên trong, chẳng hạn như: cần cấu hình thông lượng từ nút A đến nút B trong mạng là bao nhiêu Mbps? Dùng giao thức nào để truyền là hiệu quả hơn cả? Làm thế nào để số gói tin rơi đạt cực tiểu…? Làm thế nào để đo lường, đánh giá và tối ưu hóa hiệu năng (performance) của các hệ thống mạng…?

Tải Network Simulator NS2: sourceforge.net/projects/nsnam/files

NS2 hoạt động ổn định trên hệ điều hành Ubuntu. Ở đây, chúng ta sẽ cài đặt ns-2.34 (phiên bản mới nhất) lên Ubuntu-9.04. Để bắt đầu, bạn download gói ns-allinone-2.34.tar.gz trong link trên. Sau khi hoàn thành, trên máy tính Ubuntu, bạn kích chuột phải lên gói vừa download, chọn Extract Here để giải nén. Tiếp theo, bạn mở cửa sổ dòng lệnh bằng cách vào menu Applications > Accessories > Terminal và gõ lệnh sau để cập nhật các gói cài đặt trên Ubuntu:

$sudo -i
 #apt-get update

Sau khi cập nhật xong, bạn di chuyển vào thư mục chứa nguồn ns-allinone-2.34 để cài đặt:
#cd /home/hdhhac/ns-allinone-2.34 (thư mục lưu trữ ns-allinone-2.34 trên máy Ubuntu)

#./install

Lưu ý: nếu cài trên Windows, tiến trình sẽ khó khăn hơn và NS2 hoạt động không ổn định. Bạn có thể tham khảo thêm trên mạng để biết cách cài đặt công cụ này trên Windows khi cần dùng.
Sau khi hoàn thành tiến trình cài đặt, bạn bắt đầu thiết kế mô hình hệ thống mạng bằng cách gõ lệnh “nam” tại cửa sổ dòng lệnh:

$sudo -i
 #nam

Trong cửa sổ Nam Console v1.14, bạn vào menu File > New Nam Editor để tạo một mô hình mới. Trong màn hình thiết kế, bạn kích lần lượt lên các biểu tượng trên thanh công cụ và kích vào vùng thiết kế để tạo ra mô hình mạng theo ý mình.

Có thể, NS2 sẽ gây trở ngại ít nhiều cho người mới bắt đầu. Nhưng với những nét ưu việt, hỗ trợ triển khai thử nghiệm hầu hết các hệ thống mạng từ có dây đến không dây, hỗ trợ phần lớn các giao thức phổ biến và cải tiến, được sử dụng khá rộng rãi trong và ngoài nước, miễn phí và chạy được trên cả Ubuntu và Windows… NS2 chắc chắn sẽ là một công cụ không thể thiếu cho bất kỳ ai quan tâm đến mạng máy tính, đặc biệt là thiết kế chuyên sâu.

4. NetSim Standard

NetSim là một phần mềm mô phỏng hệ thống mạng tuyệt vời cho việc mô hình hóa cũng như mô phỏng các giao thức, mạng R&D và các ứng dụng phòng vệ. Nó cho phép bạn phân tích các hệ thống máy tính với chiều sâu, sức mạnh và tính linh hoạt chưa từng có.

Cụ thể, NetSim Standard là một phiên bản tiêu chuẩn của công cụ giả lập NetSim, cung cấp hầu như tất cả các tính năng chỉ có thể tìm thấy được trên bản pro. Phiên bản tiêu chuẩn của NetSim sẽ tăng tốc cho mạng R&D, công cụ này cũng bao gồm mã nguồn C và nó sẽ cung cấp cho bạn khả năng thực hiện các tác vụ sau:

• Bạn có thể thiết kế các công nghệ và giao thức mới và bạn cũng có thể đánh giá những thay đổi đối với các công nghệ hiện có.
• Bạn có thể kiểm tra và mô phỏng các mô hình hệ thống mạng trong các tình huống thực tế.
• Bạn có thể tối ưu hóa hiệu suất của giao thức và ứng dụng.
• Bạn có thể nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thiết bị thực cũng như truyền tải lưu lượng trực tiếp bằng trình mô phỏng NetSim. Trình mô phỏng này kết hợp giữa thế giới thực và ảo để phát triển các kịch bản mà chúng ta không thể đạt được trong môi trường thử nghiệm.

Dưới đây là những lý do chính mà bạn nên thử sử dụng phiên bản NetSim tiêu chuẩn:

• Nhờ có GUI (giao diện đồ họa người dùng) dễ sử dụng, bạn chỉ cần thực hiện vài thao tác đơn giản như kéo và thả các thiết bị, ứng dụng và liên kết. Tóm lại, bạn sẽ thấy được giao diện của NetSim Standard được tối ưu hóa tốt như thế nào nếu so với các trình mô phỏng mã nguồn mở mà bạn sẽ phải viết hàng trăm dòng mã chỉ để tạo các kịch bản mạng nhất định.
• Bảng điều khiển kết quả cung sẽ cấp các báo cáo hiệu suất mô phỏng hấp dẫn, được trình bày dưới dạng các bảng và biểu đồ. Trong khi so với các công cụ mã nguồn mở, bạn sẽ phải tự phân tích và viết mã để trích xuất kết quả hiệu suất.
• Các đồ thị được tích hợp sẵn sẽ có định dạng mở rộng, không giống như các công cụ mã nguồn mở buộc bạn phải viết các chương trình cho các đồ thị bằng các công cụ bên ngoài.
• Công cụ này cung cấp cho bạn một loạt các công nghệ mới nhất như trong IOT, WSN, MANET, Cognitive Radio, 802.11 n / ac, TCP - BIC / CUBIC… So với các công cụ mã nguồn mở thường có ít tính năng mới hơn.
• NetSim bản tiêu chuẩn cũng sẽ mang đến cho bạn khả năng gỡ lỗi trực tuyến và khả năng “xem” tất cả các biến. Bạn cũng có thể chạy hoạt ảnh song song cho phản hồi trực quan ngay lập tức. Trong khi các trình mô phỏng mã nguồn mở sẽ yêu cầu bạn phải viết mã hàng chục câu lệnh để gỡ lỗi.
• Công cụ này cung cấp các giao diện mở rộng cho các phần mềm tiện ích khác như MATLAB®, SUMO và Wireshark.

Ngoài phiên bản tiêu chuẩn, NetSim còn có thêm ba phiên bản phù hợp cho từng đối tượng người dùng cụ thể như sau:

• Phiên bản NetSim Pro - Hoàn hảo cho các đối tượng khách hàng thương mại.
• Phiên bản NetSim Academic - Lý tưởng cho việc giáo dục, giảng dạy.
• Trình giả lập NetSim Emulator - Cho phép người dùng kết nối giả lập NetSim với phần cứng thực và tương tác với các ứng dụng một cách trực tiếp. Bạn có thể kiểm tra hiệu suất của các ứng dụng thực tế qua mạng ảo.

Tham khảo thêm về NetSim Standard tại đây.

5. Boson NetSim 11 cho CCNA

Trình giả lập mạng Boson NetSim 11 cho CCNA hứa hẹn sẽ là một trong những phần mềm mô phỏng mạng Cisco mạnh mẽ và linh hoạt nhất có sẵn cho các chuyên gia CNTT đang tìm kiếm một chứng chỉ CCNA. Công cụ này có thể mô phỏng lưu lượng mạng của một mạng thực trong một mạng mô phỏng mà người dùng có thể tự thiết kế.

Dưới đây là các tính năng nổi bật của NetSim 11 cho CCNA:

• Công cụ này có thể được coi như là một Network Designer với khả năng hỗ trợ 42 Router và 7 Switch.
• Bạn có thể có tối đa 200 thiết bị trên mỗi mạng.
• Công cụ này cung cấp cho người dùng công nghệ Virtual Packet Technology: Các gói được phần mềm tạo ra sau đó được định tuyến và chuyển qua mạng mô phỏng.
• Bạn có sẽ khả năng sử dụng các khe WAN với một loạt các mô-đun mạng khác nhau.
• Công cụ này cung cấp chế độ Telnet, cho phép bạn cấu hình cho các thiết bị trong cấu trúc liên kết mô phỏng bằng cách sử dụng chương trình Windows Telnet.
• NetSim 11 cho CCNA có khả năng phân loại kết quả thử nghiệm tự động.
• Nó cung cấp khả năng tải và lưu cấu hình mạng của bạn, cũng như khả năng dán các thiết lập router thực vào các thiết bị.
• Bạn cũng có khả năng cấu hình ánh xạ chuyển đổi ISDN và Frame Relay của riêng mình.
• Công cụ này mang đến cho người dùng lợi ích của việc kết nối các thiết bị của bạn qua mạng WAN mô phỏng mà không phải cần đến thiết bị ISP đắt tiền.
• NetSim 11 cho CCNA có tính năng hỗ trợ cho địa chỉ IPv6.

Bạn có thể mua Boson NetSim 11 cho CCNA tại đây.

6. Cisco Virtual Internet Routing Lab Personal Edition (VIRL PE)

Cisco Virtual Internet Routing Lab Personal Edition (VIRL PE) 20 Nodes là một nền tảng ảo hóa và mô phỏng mạng mạnh mẽ, cho phép người dùng phát triển một số mô hình có độ chính xác cao của các hệ thống đã có sẵn hoặc đã được lên kế hoạch trước đó. Với công cụ này, các nhóm cũng như các cá nhân hoạt động trong lĩnh vực CNTT cũng sẽ có thể thiết kế, xây dựng, trực quan hóa, khắc phục sự cố và khởi chạy các trình mô phỏng của Cisco và các thiết bị của bên thứ ba trong một môi trường ảo. Sau đó, họ cũng sẽ có thể tạo ra các mô hình và các kịch bản theo kiểu “điều gì xảy ra nếu” của các mạng thực tế và kể cả trong tương lai.

Các hình ảnh ảo được bao gồm trong VIRL PE sẽ sử dụng cùng một mã phần mềm Cisco IOS được sử dụng trong các Router và các Switch được biên dịch để chạy trên hypervisor. Điều này sẽ cung cấp cho các chuyên gia cũng như sinh viên CNTT một công cụ để giúp họ tìm hiểu về mạng và nghiên cứu chứng nhận Cisco trong một môi trường ảo an toàn.

Công cụ này mang đến cho bạn khả năng thực hiện các tác vụ sau:

• Bạn có thể tạo các mô hình và các kịch bản theo mô-típ “điều gì xảy ra nếu” cho các mạng đang hoạt động và sẽ được tạo lập trong tương lai.
• Công cụ sẽ tự động tạo các cấu hình riêng biệt.
• Bạn sẽ có thể ảo hóa các giao thức.
• Bạn có thể sử dụng hệ điều hành mạng Cisco IOS, với các Router và Switch.
• Bạn có thể kết nối giữa môi trường ảo và môi trường vật lý.
• Bạn có thể nghiên cứu chứng chỉ Cisco.

VIRL PE hỗ trợ các hình ảnh ảo sau của Cisco:

• IOS và IOSvL2
• NX-OSv và NX-OS 9000v
• IOS XRv và IOS XRv 9000
• IOS XE (CSR1000v)
• ASAv

VIRL PE là một sản phẩm được hỗ trợ bởi một cộng đồng hơn 5000 thành viên, bao gồm cả các nhà quản lý cộng đồng của Cisco. Mục các câu hỏi thường gặp về PE của VIRL sẽ cung cấp cho bạn một lượng lớn dữ liệu có giá trị về các tính năng của sản phẩm, yêu cầu, thông tin kỹ thuật và đặt hàng.

Bạn có thể mua Cisco Virtual Internet Routing Lab Personal Edition tại đây.

7. CCIE Lab Builder

Một thách thức lớn đối với các ứng viên của CCIE R/S Lab là việc bắt tay vào xử lý một cấu trúc liên kết khổng lồ, tương tự như những gì họ sẽ phải đối mặt trong các thử nghiệm trên thực tế. Một lựa chọn hay để các ứng viện phần nào đó trang bị thêm kiến thức cho mình là sử dụng CCIE Lab Builder và chúng ta sẽ cùng thảo luận các lý do ngay bây giờ.

Cisco CCIE Lab Builder cho phép bạn chạy các cấu trúc liên kết R&S trong CCIE Routing and Switching virtual environment. Và dưới đây là những ưu điểm chính mà bạn thực sự nên cân nhắc khi thử sử dụng công cụ này:

• Cấu trúc liên kết chạy trên môi trường ảo mà trên thực tế cũng được sử dụng trong CCIE Lab.
• Bạn sẽ không cần phải mất thời gian thử nghiệm, và điều này là một ưu điểm đáng kể so với các công cụ khác. Đôi khi trong thời gian bận rộn, bạn thậm chí sẽ thể có thời gian vào phòng thí nghiệm, nhưng với công cụ này, bạn có thể có quyền truy cập bất cứ lúc nào bạn muốn.
• Nó có khả năng cấu hình lên đến 20 node.

Với CCIE Lab Builder, giá cả cạnh tranh và khả năng xây dựng cấu trúc liên kết chính là những điểm mạnh nổi bật so với các đối thủ khác. Tất nhiên cũng sẽ có những lựa chọn rẻ hơn để chạy phòng thí nghiệm CCIE của bạn, bằng cách sử dụng GNS3 hoặc xây dựng phòng thí nghiệm của riêng bạn bằng cách sử dụng Router CSR1000V.

Bạn có thể xem thêm về Cisco CCIE Lab Builder tại đây 

Các trình mô phỏng mạng nào là tốt nhất cho việc luyện CCNA, CCNP và CCIE?

Nếu bạn muốn thực hành CCNA, CCNP và CCIE. Dưới đây là các tùy chọn phổ biến nhất bạn có thể xem xét:

• GNS3 (trình mô phỏng)
• Packet Tracer (trình mô phỏng gói)
• VIRL Virtual Internet Routing Lab (nền tảng mô phỏng mạng)
• Boson Network Simulator
• Xây dựng phòng thí nghiệm của riêng bạn (sử dụng phần cứng thực)

Đối với cấp độ CCNA:

• Packet Tracer có lẽ là tốt nhất vì nó miễn phí và rất đơn giản trong việc cài đặt và sử dụng.
• GNS3 sẽ là sự lựa chọn tốt hơn nếu bạn không ngại đầu tư thời gian học cách cài đặt và sử dụng nó.
• VIRL cũng là một sự lựa chọn tuyệt vời khác, nhưng lưu ý là công cụ này KHÔNG miễn phí!
• Xây dựng phòng thí nghiệm của riêng bạn sẽ là lựa chọn tốt nhất nếu bạn không có kinh nghiệm với phần cứng thiết bị mạng, và bạn có thể mua một số thành phần phần cứng đã qua sử dụng từ các trang mạng mua sắm như ebay chẳng hạn.

Đối với cấp độ CCNP:

Khi bạn đạt đến cấp độ này, bạn có thể quyết định công cụ nào là phù hợp hơn đối với mình. Cá nhân tôi thấy rằng GNS3 sẽ là một sự lựa chọn hợp lý.

Đối với cấp độ CCIE:

Một lần nữa, khi bạn đạt được đến cấp độ này, bạn hoàn toàn có thể tự quyết định công cụ mô phòng phù hợp với mình. Ở level này, đối với nhiều người, tự xây dựng phòng thí nghiệm của riêng mình hoặc sử dụng GNS3 là những lựa chọn hợp lý.

Trên đây là các phần mềm mô phỏng mạng hàng đầu được nhiều nhà quản trị mạng tin dùng. Bạn nên phân tích thật kỹ và lựa chọn cho mình một công cụ phù hợp nhất với nhu cầu và mục tiêu cá nhân. Trong lĩnh vực nghiên cứu và quản trị mạng, rất tốn kém để triển khai một mô hình thử nghiệm hoàn chỉnh với nhiều máy tính nối mạng, nhiều bộ định tuyến và liên kết dữ liệu để xác thực và xác minh một giao thức mạng nhất định hoặc một thuật toán mạng cụ thể. Đó là lý do tại sao chúng ta nên sử dụng các trình mô phỏng mạng. Ngoài việc tiết kiệm chi phí, chúng còn giúp bạn tiết kiệm cả thời gian nữa. Chúc các bạn thành công!