【正文】 林曉東 2021 年 5 月 于韓師 20 。 同時(shí)感謝物理與電子工程系的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)和生活中，給予我 很大的幫助。每當(dāng)我在論文上遇到 問(wèn)題的時(shí)候，黃老師總能耐心的為我指導(dǎo)，幫助我解決問(wèn)題。黃老師不僅孜孜不倦地傳授知識(shí)，而且 能夠 正確 引導(dǎo)我思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題 。網(wǎng)絡(luò)工程師教程 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [6]吳忠民 .VPN（虛擬專用網(wǎng)）解決方案 .數(shù)據(jù)通信， 1999（ 3） . [7]宋 偉，劉衛(wèi)寧 .虛擬專用網(wǎng)（ VPN） 安全靈活的電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) .1999， 19（ 9） . [8]劉偉琴，米強(qiáng)譯 .第二層 VPN 體系結(jié)構(gòu) .北京：人民郵電出版社， 2021. 18 致謝 首先對(duì)我的 指導(dǎo)老師 表示誠(chéng)摯的感謝。當(dāng)然，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)也不能僅僅用仿真軟件來(lái)學(xué)習(xí)，有條件還是要盡量在實(shí)際設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣軟件和硬件結(jié)合，才能 夠 更好地 掌握這一門(mén) 技術(shù)。針對(duì)這種現(xiàn)況， 作為 Cisco公司推出的這款 Cisco路由器、交換機(jī)模擬程序軟件 Packet Tracer，也就越來(lái)越廣泛的被用來(lái)學(xué)習(xí)研究新的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生，越來(lái)越多 人 去考 CCNA、 CCNP認(rèn)證，而 Packet Tracer也就成為他們練習(xí)考試中命令的有力環(huán)境和工具。由于 Packet Tracer是 Cisco路由器、交換機(jī)模擬程序，模擬 Cisco環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)。這樣學(xué)生就能夠掌握最新技術(shù)，在信息高速發(fā)展的今天，及時(shí)掌握新技術(shù)是非常重要的，特別是網(wǎng)絡(luò)這種高速發(fā)展的技術(shù)。對(duì)于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室普遍是由路由器、交換機(jī)和 PC機(jī)組成，使用 Packet Tracer來(lái)仿真是非常適合的。 在國(guó)外，網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)很早之前就被高校作為網(wǎng)絡(luò)課程的輔助教學(xué)手段，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)也有很多高校將網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的輔助手段。這種方法由于經(jīng)費(fèi)的限制，只能提供有限數(shù)量和型號(hào)的設(shè)備，種類較少，設(shè)備更新慢，學(xué)生實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)少，并無(wú)法掌握最新技術(shù)，實(shí)驗(yàn)效果無(wú)法保證。在 ping 的過(guò)程中，會(huì)丟掉幾個(gè)包，因?yàn)樵诮?IPSec VPN 的協(xié)商。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拓?fù)? 圖 3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 13 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目配置過(guò)程 IP 地址如下規(guī)劃： 表 2 網(wǎng)絡(luò)地址的劃分情況 設(shè)備 相關(guān) 描述 IP地址 Router1 FastEther0/0 Router3 FastEther0/0 Router4 FastEther0/0 PC0 FastEther PC1 FastEther 實(shí)驗(yàn)步驟 第一步 路由器的基本配置 ① Router1 路由器的基本配置 Routeren Routerconf t Router(config)int f0/0 Router(configif)ip address Router(configif)no shut Router(configif)int f0/1 Router(configif)ip address Router(configif)no shut ② 總部 Router3 路由器的基本配置 Routeren Routerconf t Router(config)int f0/0 Router(configif)ip address Router(configif)no shut Router(configif)int f0/1 Router(configif)ip address Router(configif)no shut ③ 分部 Router4 路由器的基本配置 14 Routeren Routerconf t Router(config)int f0/0 Router(configif)ip address Router(configif)no shut Router(configif)int f0/1 Router(configif)ip address Router(configif)no shut 第二步 路由器 IKE 配置 ① 配置 Router3 IKE Phase I Policy Router(config)crypto isakmp policy 10 Router(configisakmp)encryption 3des Router(configisakmp)hash md5 Router(configisakmp)authentication preshare Router(configisakmp)exit Router(config)crypto isakmp key tom address Router(config)crypto ipsec transformset tim esp3des espmd5hmac Router(config)accesslist 101 permit ip Router(config)crypto map tom 10 ipsecisakmp Router(configcryptomap)set peer Router(configcryptomap)set transformset tim Router(configcryptomap)match address 101 Router(config)ip route ② 配置 Router4 IKE Phase I Policy Router(config)crypto isakmp policy 10 Router(configisakmp)encryption 3des Router(configisakmp)hash md5 Router(configisakmp)authentication preshare Router(configisakmp)exit Router(config)crypto isakmp key tom address Router(config)crypto ipsec transformset tim esp3des espmd5hmac Router(config)crypto map tom 10 ipsecisakmp Router(configcryptomap)set peer 15 Router(configcryptomap)set transformset tim Router(configcryptomap)match address 101 Router(configcryptomap)exit Router(config)accesslist 101 permit ip Router(config)ip route 第三步 網(wǎng)絡(luò)接口啟用 VPN ① Router3 網(wǎng)絡(luò)接口 fa0/1 啟用 VPN Router(config)int f0/1 Router(configif)crypto map tom ② Router4 網(wǎng)絡(luò)接口 fa0/0 啟用 VPN Router(config)int f0/0 Router(configif)crypto map tom 第四步 測(cè)試 VPN 功能 通過(guò)測(cè)試 PC 之間的通信，測(cè)試 VPN 功能。 4. VPN 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)x器 本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)需用到實(shí)驗(yàn)儀器有： Cisco2811 路由器 3 臺(tái)， PC 機(jī) 2 臺(tái) ?？偛颗c分部在不同的城市，總部使用以太網(wǎng)就近接入 Inter，分部使用DDN 在本地接入 Inter， 通過(guò) PT 仿真軟件應(yīng)用 VPN 技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn) 總部與分部間的通信。考慮到經(jīng)濟(jì)與實(shí)用性，本設(shè)計(jì)在眾多的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中，特選出簡(jiǎn)單、易學(xué)、功能齊全的 Packet Tracer 軟件來(lái)設(shè)計(jì)模擬一個(gè)虛 擬局域網(wǎng) 。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)分析 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景 隨著互聯(lián)網(wǎng)飛速地發(fā)展 ，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)研究非常的重要，以傳統(tǒng)的分析和試驗(yàn)方 12 法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)研究，具有很大的局限性，而網(wǎng)絡(luò)仿真方法突破這兩種方法的局限性，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)研究提供一個(gè)方便、高效的驗(yàn)證和分析 方法 [8]。 Inter 密鑰交換（ IKE） Inter 密鑰交換協(xié)議是一個(gè)以受保護(hù)的方式為 SA 協(xié)商并提供經(jīng)認(rèn)證的密鑰信息的協(xié)議。 在第二個(gè)階段中，建立其它安全服務(wù)的 SA，例如 ESP 或 AH。 在第一個(gè)階段中， ISAKMP 通信雙方建立一個(gè) ISAKMP SA，這個(gè) SA 實(shí)際上是關(guān)于如何保護(hù)雙方以后的協(xié)商通信的一致意見(jiàn)。 ISAKMP 提供兩個(gè)協(xié)商階段。 ISAKMP 雙方交換的信息以載荷的形式傳輸，以定義了 13 種載荷。 ISAKMP 以認(rèn)證的和受保護(hù)形式為網(wǎng)絡(luò)互連單元提供這樣一種能力：通信雙方可以向?qū)Ψ教峁┳约褐С值墓δ軓亩鴧f(xié)商共同的安全屬性。 ISAKMP 提供了一個(gè)通用的 SA 屬性格式框架和一些可由不同密鑰交換協(xié)議使用的協(xié)商、修改、刪除 SA 的方法。 這些步驟之后，如果數(shù)據(jù)包還未被拋棄，它將被提交給傳輸層協(xié)議或轉(zhuǎn)發(fā)到目的 IP地址域所指定的節(jié)點(diǎn)。如果兩個(gè)值 不同，拋棄該數(shù)據(jù)包。如果是重放包，拋棄該數(shù)據(jù)包。如果匹配失敗，則重復(fù)步驟 5，直到所有的策略被匹配完或匹配成功。 第三， 使用包中的選擇符進(jìn)入 SPD 中查找一條和包選擇符匹配的策略。如果選擇符不匹配 ，拋棄該數(shù)據(jù) 包。 第二， 使用第一步中查找到的 SA 對(duì) ESP 包進(jìn)行處理。 接下來(lái)看一下 ESP 的進(jìn)入處理，主要從以下幾個(gè)方面來(lái)體現(xiàn)：第一， 使用 IP 頭中的目的 IP 地址和 IPSec 協(xié)議以及 ESP 頭中的 SPI 進(jìn)入 SAD 中查找進(jìn)入包的 SA。接下來(lái) S