一、实验目的

  1. 完成网络设备（路由器 R1-R5、PC1-PC4）的 IP 地址规划与配置，确保接口通信基础正常。

  2. 配置链路层协议及认证：R1 与 R5 采用 PPP 的 PAP 认证（R5 为主认证方），R2 与 R5 采用 PPP 的 CHAP 认证（R5 为主认证方），R3 与 R5 采用 HDLC 封装。

  3. 实现隧道配置：R1、R2、R3 构建 MGRE 环境（R1 为中心站点），R1 与 R4 构建点到点 GRE 隧道。

  4. 配置 RIP 路由协议，实现私有网络全网可达。

  5. 配置 NAT（Easy IP），使所有 PC 以私有 IP 为源 IP 访问 R5 的环回接口（5.5.5.5/24）。

二、实验环境

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

  • 接口类型：GigabitEthernet（GE，千兆以太网接口）、Serial（串行接口，用于广域网连接）、LoopBack（环回接口）。

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

三、实验拓扑与地址规划

1. 拓扑图

在这里插入图片描述

2. 地址规划表

设备接口IP 地址 / 子网掩码对应网段
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、实验步骤

第一步：IP 地址配置与静态路由

1. R1-R4 的 IP 配置

以 R1 为例，其余设备配置逻辑相同：

[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 关键配置：

  • 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）

请添加图片描述

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. 静态路由配置（默认路由）

目的：使私有网络通过 R5 访问公网（R5 环回）

[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

请添加图片描述

第二步：链路层协议与认证配置

1. R1-R5（PAP 认证，R5 为主认证方）
[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
  • 验证pap认证如下，或者用dis ppp int s 4/0/0查看认证的状态

请添加图片描述

2. R2-R5（CHAP 认证，R5 为主认证方）

R5用户已在aaa 中创建，直接启用 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
  • 验证chap（同pap认证）
3. R3-R5（HDLC 封装）
[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
  • 验证

请添加图片描述

第三步：隧道配置

1. R1-R4（点到点 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 为中心）
[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

请添加图片描述
请添加图片描述

第四步：RIP 路由配置（私有网络全网可达）

1. 启用 RIP v2 并宣告网络
[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类地址，只关注前八位

R2、R3、R4步骤同理

  • 验证

请添加图片描述

2. 关闭 MGRE 隧道水平分割

MGRE 为多点接口，水平分割会阻止路由转发，需关闭：

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

验证：

请添加图片描述

第五步：NAT 配置（Easy IP）

目的：将私有 IP 转换为出口公网 IP，实现 PC 访问 R5 环回（5.5.5.5）。

以 R1 为例，其余设备配置逻辑相同：

[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

验证：

请添加图片描述
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请添加图片描述
请添加图片描述
请添加图片描述

五请添加图片描述

、实验总结

本次实验完成了网络分层配置，包括 IP 规划、链路层认证、隧道搭建、动态路由及 NAT 转换，实现了私有网络内部互通及访问公网服务的目标。关键难点在于 MGRE 隧道的 NHRP 注册和 RIP 水平分割的处理，通过逐步验证每一步配置，确保了整体网络的连通性。

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