IP--MGER綜合實驗報告

一、實驗目的

  1. 完成網絡設備（路由器 R1-R5、PC1-PC4）的 IP 地址規劃與配置，確保接口通信基礎正常。

  2. 配置鏈路層協議及認證：R1 與 R5 采用 PPP 的 PAP 認證（R5 為主認證方），R2 與 R5 采用 PPP 的 CHAP 認證（R5 為主認證方），R3 與 R5 采用 HDLC 封裝。

  3. 實現隧道配置：R1、R2、R3 構建 MGRE 環境（R1 為中心站點），R1 與 R4 構建點到點 GRE 隧道。

  4. 配置 RIP 路由協議，實現私有網絡全網可達。

  5. 配置 NAT（Easy IP），使所有 PC 以私有 IP 為源 IP 訪問 R5 的環回接口（5.5.5.5/24）。

二、實驗環境

  • 設備：路由器 R1、R2、R3、R4、R5（R5 作為 ISP）；PC1、PC2、PC3、PC4。

  • 接口類型：GigabitEthernet（GE，千兆以太網接口）、Serial（串行接口，用于廣域網連接）、LoopBack（環回接口）。

  • 協議：PPP（PAP/CHAP 認證）、HDLC、GRE、MGRE、RIP v2、NAT。

三、實驗拓撲與地址規劃

1. 拓撲圖

在這里插入圖片描述

2. 地址規劃表

設備接口IP 地址 / 子網掩碼對應網段
R1GE0/0/0192.168.1.254/24192.168.1.0/24（私有）
R1Serial4/0/015.1.1.1/2415.1.1.0/24（公有）
R1Tunnel0/0/0（GRE）10.1.1.1/2410.1.1.0/24（隧道私有）
R1Tunnel0/0/1（MGRE）10.1.2.1/2410.1.2.0/24（隧道私有）
R2GE0/0/0192.168.2.254/24192.168.2.0/24（私有）
R2Serial4/0/025.1.1.2/2425.1.1.0/24（公有）
R2Tunnel0/0/1（MGRE）10.1.2.2/2410.1.2.0/24（隧道私有）
R3GE0/0/0192.168.3.254/24192.168.3.0/24（私有）
R3Serial4/0/035.1.1.3/2435.1.1.0/24（公有）
R3Tunnel0/0/1（MGRE）10.1.2.3/2410.1.2.0/24（隧道私有）
R4GE0/0/0192.168.4.254/24192.168.4.0/24（私有）
R4GE0/0/145.1.1.4/2445.1.1.0/24（公有）
R4Tunnel0/0/0（GRE）10.1.1.4/2410.1.1.0/24（隧道私有）
R5（ISP）LoopBack05.5.5.5/245.5.5.0/24（公有）
R5Serial4/0/115.1.1.5/2415.1.1.0/24（公有）
R5Serial3/0/125.1.1.5/2425.1.1.0/24（公有）
R5Serial4/0/035.1.1.5/2435.1.1.0/24（公有）
R5GE0/0/045.1.1.5/2445.1.1.0/24（公有）
PC1Ethernet0/0/1192.168.1.1/24192.168.1.0/24（私有）
PC2Ethernet0/0/1192.168.4.2/24192.168.4.0/24（私有）
PC3Ethernet0/0/1192.168.2.3/24192.168.2.0/24（私有）
PC4Ethernet0/0/1192.168.3.4/24192.168.3.0/24（私有）

四、實驗步驟

第一步：IP 地址配置與靜態路由

1. R1-R4 的 IP 配置

以 R1 為例，其余設備配置邏輯相同：

[R1]int g 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int s 4/0/0
[R1-Serial4/0/0]ip add 15.1.1.1 24

R2-R4 關鍵配置：

  • R2：GE0/0/0（192.168.2.254/24）、Serial4/0/0（25.1.1.2/24）

  • R3：GE0/0/0（192.168.3.254/24）、Serial4/0/0（35.1.1.3/24）

  • R4：GE0/0/0（192.168.4.254/24）、GE0/0/1（45.1.1.4/24）

請添加圖片描述

2.R5（ISP）的 IP 配置
[ISP]int l 0
[ISP-LoopBack0]ip add 5.5.5.5 24
[ISP-LoopBack0]q
[ISP]int s 4/0/1
[ISP-Serial4/0/1]ip add 15.1.1.5 24[ISP-Serial4/0/1]int s 3/0/1
[ISP-Serial3/0/1]ip add 25.1.1.5 24[ISP-Serial3/0/1]int s 4/0/0
[ISP-Serial4/0/0]ip add 35.1.1.5 24[ISP-Serial4/0/0]int g 0/0/0
[ISP-GigabitEthernet0/0/0]ip add 45.1.1.5 24
3. 靜態路由配置（默認路由）

目的：使私有網絡通過 R5 訪問公網（R5 環回）

[R1]IP route-static 0.0.0.0 0 15.1.1.5 
[R2]IP route-static 0.0.0.0 0 25.1.1.5 
[R3]IP route-static 0.0.0.0 0 35.1.1.5 
[R4]IP route-static 0.0.0.0 0 45.1.1.5

請添加圖片描述

第二步：鏈路層協議與認證配置

1. R1-R5（PAP 認證，R5 為主認證方）
[ISP]aaa
[ISP-aaa]local-user yu password cipher 12345 privilege level 15
Info: Add a new user.
[ISP-aaa]local-user yu service-type ppp
[ISP-aaa]q
[ISP]int s 4/0/1
[ISP-Serial4/0/1]link-protocol ppp
[ISP-Serial4/0/1]ppp authentication-mode pap[R1]int s 4/0/0
[R1-Serial4/0/0]link-protocol ppp
[R1-Serial4/0/0]ppp pap local-user yu password cipher 12345
  • 驗證pap認證如下，或者用dis ppp int s 4/0/0查看認證的狀態

請添加圖片描述

2. R2-R5（CHAP 認證，R5 為主認證方）

R5用戶已在aaa 中創建，直接啟用 CHAP

[ISP]int s 3/0/1
[ISP-Serial3/0/1]ppp authentication-mode chap [R2]int s 4/0/0
[R2-Serial4/0/0]ppp chap user yu
[R2-Serial4/0/0]ppp chap password cipher 12345
  • 驗證chap（同pap認證）
3. R3-R5（HDLC 封裝）
[ISP]int s 4/0/0
[ISP-Serial4/0/0]link-protocol hdlc [R3]int s 4/0/0
[R3-Serial4/0/0]link-protocol hdlc
  • 驗證

請添加圖片描述

第三步：隧道配置

1. R1-R4（點到點 GRE 隧道）
[R1]int t 0/0/0
[R1-Tunnel0/0/0]ip add 10.1.1.1 24
[R1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre 
[R1-Tunnel0/0/0]source 15.1.1.1 
[R1-Tunnel0/0/0]description 45.1.1.4[R4]int t 0/0/0
[R4-Tunnel0/0/0]ip add 10.1.1.4 24
[R4-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre 
[R4-Tunnel0/0/0]source 45.1.1.4
[R4-Tunnel0/0/0]description 15.1.1.1
2. R1-R2-R3（MGRE 隧道，R1 為中心）
[R1]int Tunnel 0/0/1
[R1-Tunnel0/0/1]ip add 10.1.2.1 24
[R1-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre p2mp 
[R1-Tunnel0/0/1]source 15.1.1.1
[R1-Tunnel0/0/1]nhrp network-id 100
[R1-Tunnel0/0/1]nhrp entry multicast dynamic [R2]int Tunnel 0/0/1
[R2-Tunnel0/0/1]ip add 10.1.2.2 24
[R2-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre p2mp 
[R2-Tunnel0/0/1]source serial 4/0/0
[R2-Tunnel0/0/1]nhrp network-id 100
[R2-Tunnel0/0/1]nhrp entry 10.1.2.1 15.1.1.1 register [R3]int Tunnel 0/0/1
[R3-Tunnel0/0/1]ip add 10.1.2.3 24
[R3-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol gre p2mp 
[R3-Tunnel0/0/1]source serial 4/0/0
[R3-Tunnel0/0/1]nhrp network-id 100
[R3-Tunnel0/0/1]nhrp entry 10.1.2.1 15.1.1.1 register

請添加圖片描述
請添加圖片描述

第四步：RIP 路由配置（私有網絡全網可達）

1. 啟用 RIP v2 并宣告網絡
[R1]rip 1
[R1-rip-1]version 2
[R1-rip-1]undo summary 
[R1-rip-1]network 192.168.1.0
[R1-rip-1]network 10.0.0.0 #A類地址，只關注前八位

R2、R3、R4步驟同理

  • 驗證

請添加圖片描述

2. 關閉 MGRE 隧道水平分割

MGRE 為多點接口，水平分割會阻止路由轉發，需關閉：

[R1-Tunnel0/0/1]undo rip split-horizon

驗證：

請添加圖片描述

第五步：NAT 配置（Easy IP）

目的：將私有 IP 轉換為出口公網 IP，實現 PC 訪問 R5 環回（5.5.5.5）。

以 R1 為例，其余設備配置邏輯相同：

[R1]acl 2000
[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.1.0 0.0.0.255
[R1-acl-basic-2000]int s 4/0/0
[R1-Serial4/0/0]nat outbound 2000

R2、R3、R4同理

驗證：

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請添加圖片描述
請添加圖片描述
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五請添加圖片描述

、實驗總結

本次實驗完成了網絡分層配置，包括 IP 規劃、鏈路層認證、隧道搭建、動態路由及 NAT 轉換，實現了私有網絡內部互通及訪問公網服務的目標。關鍵難點在于 MGRE 隧道的 NHRP 注冊和 RIP 水平分割的處理，通過逐步驗證每一步配置，確保了整體網絡的連通性。

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