GNS3 入门指南

1.介绍

全球数十万网络工程师使用 GNS3 来模拟、配置、测试和排查虚拟及真实网络的故障。GNS3 既支持在笔记本电脑上运行仅包含少量设备的小型拓扑，也支持在多台服务器甚至云端托管大量设备的大型拓扑。

GNS3 是开源的免费软件，您可以从 https://gns3.com/ 下载。

GNS3 持续开发和维护，拥有超过 80 万名成员的庞大社区。加入 GNS3 社区，您将与众多学生、网络工程师、架构师以及其他用户一起，共同参与 GNS3 的开发和维护工作。迄今为止，GNS3 的下载量已超过 1000 万次。全球众多公司都在使用 GNS3，其中包括财富 500 强企业。

GNS3 不仅可以帮助您备考 Cisco CCNA 等认证考试，还可以帮助您测试和验证实际部署。GNS3 的创始人 Jeremy Grossman 最初创建这款软件是为了帮助自己备考 CCNP 认证。正因为有了这份最初的贡献，如今您无需购买昂贵的硬件即可使用它来达到同样的目的。

十多年来，GNS3 一直致力于帮助网络工程师虚拟化真实的硬件设备。最初，GNS3 仅使用名为 Dynamips 的软件来模拟 Cisco 设备，如今它已发展壮大，支持来自多家网络厂商的众多设备，包括 Cisco 虚拟交换机、Cisco ASA 防火墙、Brocade 虚拟路由器、Cumulus Linux 交换机、Docker 实例、HPE VSR 虚拟交换机、多种 Linux 设备等等。点击此处查看可用设备列表： https://gns3.com/marketplace/appliances

GNS3 不仅支持 Cisco 设备。之所以经常讨论 Cisco，是因为大多数网络工程师都对学习 Cisco 设备感兴趣。然而，GNS3 目前也支持许多其他商业和开源厂商的产品。现在，您可以测试不同厂商之间的互操作性，甚至可以尝试使用 SDN、NFV、Linux 和 Docker 等网络技术构建一些较为复杂的配置。

2.GNS3 是什么？

2.1架构

GNS3 由两个软件组件构成：

• GNS3 一体化（GUI）

• GNS3 虚拟机（VM）

GNS3 一体化：

这是 GNS3 的客户端部分，也就是图形用户界面 (GUI)。您需要在本地 PC（Windows、MAC、Linux）上安装这款一体化软件，并使用它来创建拓扑结构。您通常会在如下截图中看到它：

服务器选项：

在 GNS3 中使用一体化软件 GUI 客户端创建拓扑时，创建的设备需要由服务器进程托管和运行。软件的服务器部分有以下几种选择：

1. Local GNS3 server 本地 GNS3 服务器

2. Local GNS3 VM 本地 GNS3 虚拟机

3. Remote GNS3 VM 远程 GNS3 虚拟机

本地 GNS3 服务器运行在您安装 GNS3 一体化软件的同一台电脑上。例如，如果您使用的是 Windows 电脑，则 GNS3 图形用户界面和本地 GNS3 服务器都会作为 Windows 进程运行。此外，诸如 Dynamips 之类的其他进程也会在您的电脑上运行：

如果您决定使用 GNS3 VM（推荐），您可以选择在本地 PC 上使用 VMware Workstation、Virtualbox 或 Hyper-V 等虚拟化软件运行 GNS3 VM；或者，您也可以使用 VMware ESXi 在服务器上远程运行 GNS3 VM，甚至在云端运行。

您无需使用 GNS3 虚拟机即可使用 GNS3。这对于入门来说是一个不错的选择，但这种设置功能有限，在拓扑规模和支持的设备方面选择较少。如果您想要创建更高级的 GNS3 拓扑，或者想要包含 Cisco VIRL 设备（IOSvL2、IOSvL3、ASAv）或其他需要 Qemu 的设备，则建议（通常也必须）使用 GNS3 虚拟机。

首先仅使用 GNS3-all-in-one 软件创建一个基本的 GNS3 拓扑，一旦该拓扑运行正常，请参考其他文档设置本地 GNS3 VM。

2.2仿真与模拟

GNS3 同时支持模拟设备和仿真设备。

仿真： GNS3 可以模拟设备的硬件，并在虚拟设备上运行实际的镜像。例如，您可以从一台真实的物理 Cisco 路由器复制 Cisco IOS，并将其运行在 GNS3 中模拟的虚拟 Cisco 路由器上。

模拟： GNS3 可以模拟交换机等设备的特性和功能。您运行的不是实际的操作系统（例如 Cisco IOS），而是 GNS3 开发的模拟设备，例如内置的二层交换机。

如今，仿真和模拟之间的界限变得有些模糊。现在，您可以运行 Cisco VIRL 镜像，这些镜像实际上是 Cisco 操作系统镜像的镜像，它们运行在标准化的虚拟硬件上。GNS3 模拟了 VIRL 镜像运行所需的硬件。

记住 ：除了以下几点之外，不必过于纠结于仿真和模拟之间的区别：

1.Dynamips 是一种较早的技术，用于模拟 Cisco 硬件。它使用真实的 Cisco IOS 镜像。它适用于基本的 CCNA 类型拓扑，但存在一些限制，例如仅支持较旧的 Cisco IOS 版本（12.X），而这些版本目前已不再受 Cisco 支持或更新。

2.推荐与 GNS3 配合使用的 Cisco 镜像来自 Cisco VIRL（IOSv、IOSvL2、IOS-XRv、ASAv）。这些镜像均受 Cisco 支持并持续更新。它们支持当前版本的 Cisco IOS（15.X），并提供最佳的扩展性和用户体验。

3.GNS3 对比

人们常常会问，哪款软件最好？这很大程度上取决于个人偏好，因为所有解决方案都有其优点和缺点。

过去的好时光：如今的世界比过去好多了！过去，网络工程师备考 CCNA、CCNP 或 CCIE 时选择非常有限：只能购买或租赁思科实体设备进行学习。

如今，在学习和测试网络时，您有多种选择：

GNS3

Cisco Packet Tracer

Cisco VIRL

Physical equipment

Others

3.1GNS3

如前所述，GNS3 是一款开源软件，您可以免费下载和使用。如果您有兴趣查看源代码，可以在 GitHub 上找到它。我们希望您觉得它有用且有益，但如果您有任何不满或想添加一些功能，何不参与贡献呢？加入社区或成为代码检查员或代码改进建议的志愿者。我们拥有超过 80 万名社区成员，大家可以互相学习。

当然，还有其他一些选择可供您使用。有些是免费的，有些则需要付费。您可以选择最适合自己的方式。如果您愿意，也可以同时使用多种方式。我们很高兴如今有如此丰富的选择，这有助于我们所有人提升技能，并深入了解人脉拓展。

优势：

免费软件

开源软件

无月费或年费

支持的设备数量没有限制（唯一的限制是您的硬件：CPU 和内存）。

支持多种交换选项（NM-ESW16 以太网交换模块、IOU/IOL 二层镜像、VIRL IOSvL2）：

支持所有 VIRL 映像（IOSv、IOSvL2、IOS-XRv、CSR1000v、NX-OSv、ASAv）

支持多供应商环境

既可以带虚拟机管理程序运行，也可以不带虚拟机管理程序运行。

支持免费和付费的虚拟机管理程序（Virtualbox、VMware Workstation、VMware Player、ESXi、Fusion）

提供可下载的、免费的、预配置和优化的设备，以简化部署。

原生支持 Linux，无需额外的虚拟化软件

多家供应商提供的软件均可免费获取

庞大且活跃的社区（超过 80 万名成员）

缺点：

Cisco 镜像需要由用户提供（从 Cisco.com 下载，或购买 VIRL 许可证，或从物理设备复制）。

这不是独立软件包，而是需要本地安装软件（GUI）。

由于本地安装（防火墙和安全设置、公司笔记本电脑策略等），GNS3 可能会受到您电脑的设置和限制的影响。

以下对比略

Cisco Packet Tracer

Cisco VIRL

Physical equipment

Others

4.设备支持

GNS3 支持来自多家厂商的众多设备，并且还在不断增加新的设备。查找当前支持设备列表的最佳途径是访问 GNS3 应用市场： https://gns3.com/marketplace/appliances

5.用例

GNS3 最为人熟知的用途或许是作为学习和教学平台。多年来，GNS3 一直被学生和网络工程师用于练习和备考厂商认证考试，例如思科 CCNA 考试。

GNS3 也可用于其他应用场景，例如概念验证和商业演示。GNS3 为新软件（例如管理软件或 SDN 软件）的开发提供了一种简便且经济高效的方式。它允许您使用虚拟实验室环境测试多厂商互操作性，而无需专用物理设备。

整个 GNS3 拓扑结构都可以在一台笔记本电脑上创建和运行。这使得工程师能够在旅途中向客户和其他人员演示拓扑结构和软件。

课堂环境也可以受益于预先配置的实验室环境，学生可以利用该环境学习网络概念和技术。

使用 GNS3 的其他一些理由：

• 无需网络硬件即可进行部署前测试的实时网络仿真：运行模拟网络硬件真实行为的操作系统

• 在无风险的虚拟环境中测试 20 多个不同的网络供应商：无需硬件即可快速运行和测试多个硬件供应商。

• 创建动态网络拓扑图，用于故障排除和概念验证 (POC) 测试：- 在构建网络之前进行测试，以减少生产网络启动和运行所需的时间。

• 将 GNS3 连接到任何真实网络：利用现有硬件，通过将 GNS3 拓扑直接连接到现有网络来扩展您的现有实验室。

• GNS3 内可定制拓扑结构和实验室，用于网络认证培训：GNS3 是渴望获得认证的网络专业人士的最佳学习工具，无需家庭实验室。

6.GNS3 的版本

GNS3 的最新版本可以在这里找到： https://gns3.com/software

GNS3 的开发版本可以在这里找到： https://github.com/GNS3/gns3-gui/releases

7.GNS3 帮助与支持

GNS3 提供多种获取帮助的方式，包括：

7.1文档

您可以点击此处访问 GNS3 文档： https://docs.gns3.com

7.2社区

这里是获取帮助的最佳场所之一。加入成千上万的 GNS3 用户和专家，互相帮助，充分利用 GNS3。 https://gns3.com/community

DO ：请在 GNS3 社区报告错误并提出问题。

请勿 ：请勿索要非法内容或违反 GNS3 用户政策。请勿索要 Cisco IOS 镜像。请勿分享 Cisco IOS 镜像。请勿进行任何其他侵犯版权或违反法律的行为。

8.支持的操作系统

GNS3 支持以下操作系统：

• Windows 7 (64 bit) Windows 7（64 位）

• Windows 8 (64 bit) Windows 8（64 位）

• Windows 10 (64 bit) Windows 10（64 位）

• Windows Server 2012 (64 bit) Windows Server 2012（64 位）

• Windows Server 2016 (64 bit) Windows Server 2016（64 位）

• Mac OS X Mavericks (version 10.9) and later. Mac OS X Mavericks（版本 10.9）及更高版本。

• Linux

其他可以运行 GNS3 虚拟机的平台：

• ESXi

• 裸金属云提供商，例如 Packet.net

9.支持的设备

GNS3 支持多种操作系统、设备和模拟器。 我应该使用哪个模拟器？

10.是否应该使用 GNS3 虚拟机？

大多数情况下，如果您使用 Windows 或 macOS 系统，建议使用 GNS3 虚拟机。GNS3 开发团队致力于打造一种轻量级且稳健的 GNS3 拓扑创建方式，避免了本地安装 GNS3 时遇到的诸多常见问题。这些问题包括在 Windows 系统上原生运行 VIRL 时缺乏对 Qemu 的正确支持（不推荐这样做）。

但是，如果您只想使用 Cisco IOS 路由器创建基本的 GNS3 拓扑，则本地（Dynamips）安装就足够了。这意味着您只需安装 GNS3 图形用户界面（一体化版本），而无需使用 GNS3 虚拟机。

这种方式在某些方面设置起来更简单，但也存在一些局限性，应该将其视为您 GNS3 学习之旅的起点。一旦您熟悉了 GNS3，建议您迁移到 GNS3 虚拟机设置，以便充分利用 GNS3 的各种选项和优化功能。

在 Windows 和 Mac OS 上使用 GNS3 虚拟机。在 Linux 系统上原生运行 GNS3 时，虚拟机是可选的，但并非必需。

11.不支持或不推荐的内容

11.1ASA 8

不支持 ASA 8。

网上有很多教程讲解如何从物理硬件设备中提取 ASA 8 镜像并将其用于 GNS3。过去，这是获取 ASA 镜像的唯一途径，但结果并不稳定，而且随着计算机和操作系统的更新换代，情况越来越糟。例如，Windows 10 在运行 ASA 8 时就存在诸多问题。

这种方法的弊端在于，您使用的是思科定制硬件设备所使用的镜像。Qemu 可以模拟部分硬件，但缺少一些物理 ASA 设备特有的组件。例如，硬件 ASA 设备上的硬件时钟就缺失了。ASA 内核有时可以根据您计算机的速度进行替代，但结果可能有所不同。

同时运行多个 ASA 时也会遇到问题。

11.2使用 Qemu 镜像进行本地安装

GNS3 不支持也不建议在 Windows 或 Mac OS X 系统上的本地 GNS3 安装中使用 Qemu 镜像。您应该将 Qemu 镜像与 GNS3 虚拟机一起使用。

Qemu 图像示例 IOSvL2、IOSv、IOS-XRv、ASAv，以及 GNS3 网站上提供的任何设备： https://gns3.com/marketplace/appliances

11.3复杂拓扑

在 Windows 或 Mac OS 上创建复杂拓扑时，建议使用 GNS3 虚拟机。仅在创建简单的 GNS3 拓扑时才使用本地 GNS3 安装。