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7.8 KiB
Typst
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Typst
#import "labtemplate.typ": *
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#show: nudtlabpaper.with(title: "VPN实例配置",
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author: "程景愉",
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id: "202302723005",
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training_type: "无军籍",
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grade: "2023",
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major: "网络工程",
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department: "计算机学院",
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advisor: "张军",
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jobtitle: "工程师",
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lab: "306-707",
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date: "2025.09.28",
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header_str: "《网络工程》实验报告",
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)
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#set page(header: [
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#set par(spacing: 6pt)
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#align(center)[#text(size: 11pt)[《网络工程》实验报告]]
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#v(-0.3em)
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#line(length: 100%, stroke: (thickness: 1pt))
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],)
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#show heading: it => box(width: 100%)[
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#v(0.50em)
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#set text(font: hei)
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#it.body
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]
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#outline(title: "目录",depth: 3, indent: 1em)
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#outline(
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title: [图目录],
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target: figure.where(kind: image),
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)
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#show heading: it => box(width: 100%)[
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#v(0.50em)
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#set text(font: hei)
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#counter(heading).display()
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// #h(0.5em)
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#it.body
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]
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#set enum(indent: 0.5em,body-indent: 0.5em,)
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= 实验目的
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1. 了解VPN的基本概念及应用场景；
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2. 掌握VPN在隔离数据流、构建虚拟网络中的关键作用；
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3. 熟悉VPN的配置方法与工作机制。
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通过本实验，我将学习VPN的基本原理及其在实现多租户隔离、提升网络灵活性方面的重要应用。同时，通过实践掌握VPN实例的创建、接口绑定及路由表配置等操作，深入理解VPN实例在数据转发和隔离中的实现机制，并了解其与根实例的区别及优点。实验将进一步验证VPN实例在多接口场景下的流量隔离效果，帮助我建立对虚拟网络技术的系统性认识，为日后设计复杂网络拓扑和实现网络隔离奠定基础。
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= 实验原理
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== VPN
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#para[
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虚拟专用网络（VPN，Virtual Private Network）是一种通过公共网络（如Internet）建立安全连接的技术，用于实现远程用户接入、分支机构互联、数据加密传输等应用场景。VPN技术通过加密隧道、身份认证、数据加密等手段，保障数据传输的安全性和隐私性，提高网络通信的可靠性和保密性。常见的VPN类型包括IPSec VPN、SSL VPN、PPTP VPN等，广泛应用于企业网络、远程办公、移动通信等领域。
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]
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== VRF
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=== 概述
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#para[
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虚拟路由转发（VRF，Virtual Routing and Forwarding）技术通过在同一台三层设备上创建多张独立的路由表，实现数据流的隔离和独立转发。VRF广泛应用于MPLS VPN、防火墙等需要隔离的场景。在VRF环境中，每个实例拥有独立的接口、路由表和路由协议进程等，使流量彻底隔离。没有VPN实例时，设备的所有接口都属于同一个根实例；而创建VPN实例后，可以将特定接口绑定到该实例，使其服务于特定业务，从而实现多租户数据的独立管理。在华为设备上VRF又称为VPN实例。
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]
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=== 工作原理
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1. 创建实例：在物理设备中创建VPN实例，用于定义独立的转发域；
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2. 接口绑定：将三层接口（如物理接口、子接口或VLANIF接口）分配给实例，使其成为实例的一部分；
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3. 路由表建立：基于实例绑定的接口和配置的路由协议建立独立的路由表，并按照这些路由表转发数据，从而实现实例间的数据隔离。
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= 实验环境
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== 实验背景
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#para[
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本实验模拟企业网络场景。利用VPN实例技术实现公司内员工所用电脑 client1 不可访问管理client4和client2；公司内管理员所用电脑client2不可访问管理client3和client1。
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== 实验设备
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#align(center)[#table(
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columns: (auto, auto,auto),
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rows:(auto, auto,auto),
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inset: 10pt,
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align: horizon+center,
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table.header(
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[*设备名称*], [*设备型号*], [*设备数量*]
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),
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"路由器", "华为AR6120-S", "2",
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"交换机", "华为S5735", "1",
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"PC", "联想启天M410\nWindows 10", "4",
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)]
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#para[
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另有网线若干，控制线3条。
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= 实验步骤及结果
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== 实验拓扑
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#para[
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按实验背景，绘制拓扑图如下：
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]
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#figure(image("拓扑图.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "实验拓扑图")
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#para[
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要求将CLIENT1、CLIENT3和CLIENT2、CLIENT4分别划分到一个VPN实例中。
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]
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== 按照拓扑图接线
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#para[
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按照拓扑图接线。
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]
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#figure(image("正面.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "机柜正面接线图")
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#figure(image("背面.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "机柜背面接线图")
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#pagebreak()
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== 配置基本网络
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=== 配置PC和路由器以及交换机Vlanif的IP地址
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#para[
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配置IP如下表所示：
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]
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#figure(image("IP表.png",format: "png",fit:"stretch",width: 80%),caption: "IP地址表")
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#para[
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具体配置命令较为简单，此处不再赘述，以下为部分步骤截图：
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]
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#figure(image("step1.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "IP配置步骤示例(1)")
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#figure(image("step2.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "IP配置步骤示例(2)")
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#figure(image("step3.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "IP配置步骤示例(3)")
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#figure(image("step4.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "IP配置步骤示例(4)")
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=== 在LSW1上建立VPN实例
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#para[
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首先需要在LSW1上创建两个VPN实例，分别用于隔离Vlan 20和Vlan 200上的流量。
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]
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#figure(image("step8.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "激活Vlanif接口")
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#figure(image("step9.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "创建VPN实例vpn_employee和vpn_admin")
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#figure(image("step9.5.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "创建管理VPN实例 (vpn_admin)")
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#pagebreak()
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#para[
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接下来需要将VLAN接口绑定到对应的VPN实例并配置IP。
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]
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#figure(image("step5.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "在Vlan 20上绑定VPN实例并设置IP地址")
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#figure(image("step6.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "在Vlan 200上绑定VPN实例并设置IP地址")
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#figure(image("step7.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "在Vlan 10上绑定VPN实例并设置IP地址")
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#para[
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最后只需要在LSW上配置路由并在路由器配置回程路由即可。
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]
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#figure(image("step11.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "在 LSW1 上为VPN实例配置路由")
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#figure(image("step12.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "在 AR1 上配置回程路由，AR2 同理")
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#pagebreak()
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== 结果检验
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#para[
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在LSW1上查看VPN实例信息，确认配置成功：
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]
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#figure(image("step10.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "查看VPN实例信息")
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#para[
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在CLIENT1上分别ping CLIENT2, CLIENT3与CLIENT4，发现CLIENT1与CLIENT2, CLIENT4无法通信，CLIENT1与CLIENT3可以通信：
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]
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#figure(image("step13.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 80%),caption: "CLIENT1分别ping VPN内外的主机")
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#para[
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说明VPN实例`vpn_employee`和`vpn_admin`的配置成功，实现了CLIENT1与CLIENT2等的数据隔离。
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]
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= 实验总结
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#para[
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本次实验通过配置VPN实例，实现了不同网络之间的数据隔禆，验证了VPN实例在网络隔离中的重要作用。通过实验，我掌握了VPN实例的创建、接口绑定、路由配置等操作方法，深入理解了VPN实例在数据转发和隔离中的实现机制。同时，通过实验验证了VPN实例在多接口场景下的流量隔离效果，为我今后设计复杂网络拓扑和实现网络隔离提供了重要参考。
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]
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#show heading: it => box(width: 100%)[
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#v(0.50em)
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#set text(font: hei)
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// #counter(heading).display()
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// #h(0.5em)
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#it.body
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]
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#pagebreak()
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#bibliography("ref.yml",full: true,title: "参考文献",style:"gb-7714-2015-numeric") |