Cisco Packet Tracer实战 - 网络设备安全配置综合实训

1. 网络搭建

根据所给定的拓扑要求，将给定的网络设备互连，搭建物理网络。

2. IP 地址规划

根据要求确定所需子网的数量，每个子网的主机数量，设计适当的编址方案，填写网络地址规划表和设备地址表。

3. 网络设备的安全配置

根据任务书中指出的安全需求，完成数据网络安全配置。

4 数据网络安全测试

安全配置后进行完全效果测试，并分析对应的数据包，理解背后的原理。

一、综合实训内容描述

《网络设备安全配置与管理》综合实训目的在于通过实际案例需求分析完成设备的仿真配置，同时根据需求完成网络安全配置与管理，保证数据网络安全正常运行。从而能在实际工程中理解网络安全通信的含义。

二、实施中需要完成的工作任务

1. 网络搭建

根据所给定的拓扑要求，将给定的网络设备互连，搭建物理网络。

2. IP****地址规划

根据要求确定所需子网的数量，每个子网的主机数量，设计适当的编址方案，填写网络地址规划表和设备地址表。

**3.**网络设备的安全配置

根据任务书中指出的安全需求，完成数据网络安全配置。

4****数据网络安全测试

安全配置后进行完全效果测试，并分析对应的数据包，理解背后的原理。

三、注意事项

项目完成后需要提交相关的WORD规划文件以及相应的配置文档。两份文档存储在文件夹中上交。文件及文件夹命名规则如下：
文档类型格式名称规划表文档WORD综合实训任务书（姓名）配置文档PKT综合实训项目（姓名）

四、网络拓扑图如下

五、根据网络安全需求，进行网络安全配置

（一）基础配置

1、在Packet Tracer中绘制如图所示拓扑图，模拟某公司分隔两地的总公司和分公司之间通过Internet 连接。（注意：XX为学号最后2位）

2、IP地址规划和配置

（1）IP地址规划：

如拓扑图所示，2个分公司内部采用私网地址，Internet采用公网地址，地址表规划如下：
设备名称接口IP地址网关R1Fa0/010.10.11.254/24Fa1/0100.1.1.1/30tunnel1.1.1.1/24R3Fa0/0192.168.11.254/24Fa1/0200.1.1.1/30tunnel1.1.1.2/24ISP routerFa4/0100.1.1.2/30Fa5/0200.1.1.2/30Fa0/0201.1.1.254/24Server 0Fa010.10.11.1/2410.10.11.254/24PC1Fa010.10.11.2/2410.10.11.254/24PC5Fa010.10.11.3/2410.10.11.254/24PC2Fa010.10.11.4/2410.10.11.254/24Laptop0Fa0201.1.1.1/24201.1.1.254/24公网DNSFa0201.1.1.252/24201.1.1.254/24公网wwwFa0201.1.1.253/24201.1.1.254/24公网PCFa0201.1.1.2/24201.1.1.254/24PC6Fa0192.168.11.1/24192.168.11.254/24
（2）IP地址配置：

按拓扑图地址规划要求：

给各路由器配置对应的IP地址、子网掩码；

给各PC机配置对应的IP地址、子网掩码、网关。

配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1 IP****地址配置

R1> enable                                                    #进入特权模式
R1# configure terminal                                        #进入全局模式
R1(config)# interface fastEthernet 0/0                        #进入fa0/0端口
R1(config-if)# ip address 10.10.11.254 255.255.255.0        #配置IP和子网掩码
R1(config-if)# no shutdown                                     #启用端口
R1(config-if)# exit                                            #退出fa0/0端口
R1(config)# interface fastEthernet 1/0                        #进入fa1/0端口
R1(config-if)# ip address 100.1.1.1 255.255.255.252         #配置IP和子网掩码
R1(config-if)# no shutdown                                     #启用端口
R1(config-if)# exit                                            #退出fa1/0端口

R3 IP****地址配置

R3> enable                                                    #进入特权模式
R3# configure terminal                                        #进入全局模式
R3(config)# interface fastEthernet 0/0                        #进入fa0/0端口
R3(config-if)# ip address 192.168.11.254 255.255.255.0        #配置IP和子网掩码
R3(config-if)# no shutdown                                     #启用端口
R3(config-if)# exit                                            #退出fa0/0端口
R3(config)# interface fastEthernet 1/0                        #进入fa1/0端口
R3(config-if)# ip address 200.1.1.1 255.255.255.252         #配置IP和子网掩码
R3(config-if)# no shutdown                                     #启用端口
R3(config-if)# exit                                            #退出fa1/0端口

ISP****配置

ISP> enable                                                    #进入特权模式
ISP# configure terminal                                     #进入全局模式
ISP(config)# interface fastEthernet 4/0                        #进入fa4/0端口
ISP(config-if)# ip address 100.1.1.2 255.255.255.252        #配置IP和子网掩码
ISP (config-if)# no shutdown                                 #启用端口
ISP(config-if)# exit                                        #退出fa4/0端口
ISP(config)# interface fastEthernet 5/0                        #进入fa5/0端口
ISP(config-if)# ip address 200.1.1.2 255.255.255.252        #配置IP和子网掩码
ISP(config-if)# no shutdown                                 #启用端口
ISP(config-if)# exit                                        #退出fa5/0端口
ISP(config)# interface fastEthernet 0/0                        #进入fa0/0端口
ISP(config-if)# ip address 201.1.1.254 255.255.255.0        #配置IP和子网掩码
ISP(config-if)# no shutdown                                 #启用端口
ISP(config-if)# exit                                        #退出fa0/0端口

3、在总公司和分公司边界路由器上配置默认路由，达到总公司和分公司公网地址互通，配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1****配置默认路由

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.2    #配置默认路由

R3****配置默认路由

R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.2    #配置默认路由

4、测试R1和R3的公网地址间的互通性（验证Internet互通），截图如下：（注意：说明为什么）

答：可以互通，因为R1配置了默认路由，全部数据包转发给了ISP的Fa4/0端口，而R3配置了默认路由，全部数据包转发给了ISP的Fa5/0端口，最终数据包在同一个路由器的两个端口上，所以可以直接通信。

（二）路由器R1的SSH登录服务配置：

1、SSH登录要求：

在路由器R1上配置SSH登录服务，其中所有的域名、用户名、密码等皆为wtctx-YYY（YYY为姓名缩写）

2、配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1(config)# hostname R1                        #配置ssh前必须修改主机名
R1(config)# ip domain-name wtctx-qh            #给路由器设置域名
R1(config)# crypto key generate rsa            #生成rsa秘钥
R1(config)# line vty 0 15                    #进入vty端口，最多15人同时在线
R1(config-line)# transport input ssh        #启用SSH登录
R1(config-line)# privilege level 15            #设置用户操作等级为最高级
R1(config-line)# login local                #使用本地验证
R1(config-line)# exit                        #退出到全局模式
R1(config)# username wtctx-qh password wtctx-qh    #创建用户名和密码
R1(config)# enable secret wtctx-qh            #设置密文密码

3、测试PC2 SSH登录R1，截图如下：

（三）交换机端口安全配置：

1、在总公司交换机上端口安全要求：

（1）f0/1端口采用静态MAC地址学习方式，指定服务器0的MAC地址，端口最大MAC地址数为？违规处理方式shutdown

（2）f0/2端口采用sticky MAC地址学习方式，端口最大MAC地址数为？违规处理方式restrict

2、相关配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

Fa0/1****端口配置

Switch> en                                                    #进入特权模式
Switch# configure terminal                                    #进入全局模式
Switch(config)# interface fastEthernet 0/1                    #进入Fa0/1端口
Switch(config-if)# shutdown                                    #关闭端口，清空mac地址表
Switch(config-if)# switchport mode access                    #端口定义为access口
Switch(config-if)# switchport port-security                    #开启端口安全功能
Switch(config-if)# switchport nonegotiate                    #禁用DTP
Switch(config-if)# switchport port-security maximum 1        #设置允许最大地址数为1
Switch(config-if)# switchport port-security mac-address 0090.0C62.168A   #绑定允许接入的地址
Switch(config-if)# switchport port-security violation shutdown           #指定违规处理行为
Switch(config-if)# no shutdown                                       #启用端口

解析：端口最大mac地址数为1即可，由于Fa0/1与服务器0是直连的，绑定服务器0的mac地址即可限制其它设备接入。

Fa0/2****端口配置

Switch> en                                                #进入特权模式
Switch# configure terminal                                    #进入全局模式
Switch(config)# interface fastEthernet 0/2                    #进入Fa0/1端口
Switch(config-if)# shutdown                                    #关闭端口，清空mac地址表
Switch(config-if)# switchport mode access                        #端口定义为access口
Switch(config-if)# switchport port-security                    #开启端口安全功能
Switch(config-if)# switchport nonegotiate                        #禁用DTP
Switch(config-if)# switchport port-security maximum 3            #设置允许最大地址数为3
Switch(config-if)# switchport port-security mac-address sticky    #绑定允许接入的地址
Switch(config-if)# switchport port-security violation restrict    #指定违规处理行为
Switch(config-if)# no shutdown                                #启用端口

解析：端口最大mac地址数为3，通过观察交换机的mac地址表可以看出，交换机一共粘贴到了三个地址，Fa0/2端口下另外一个交换机的Fa0/1号端口的mac地址，和PC1与PC5的mac地址。添加其他设备发现无法通信，表明最大数为3是正确的。

（四）无线局域网安全配置：

在分公司无线路由器上做安全配置：

1、基础安全设置：（XX为学号最后2位）

1）修改无线路由器默认的管理密码为：wtctx

2）修改LAN口地址：192.168.XX+1.1/24

3）修改SSID：wtctx18

4）无线安全配置：

认证：WPA2-PSK

加密：AES

预共享密钥：wtctx2020

2、进一步安全配置：

1）隐藏SSID

2）无线mac地址过滤

只允许图中3台无线设备laptop0、Smartphone0、Table PC0的mac地址接入，其他不允许
设备mac地址Laptop00001.642A.4045Smartphone00001.4205.D0ACTablet PC00001.C7B0.ED9E

3、测试各无线终端与PC6的连通性，截图显示如下：

（五）GRE over IPSec VPN配置：

1、在企业总公司和分公司间配置GRE over IPSec VPN (企业总公司和分公司间参数一致)，要求：

（1）GRE tunnel两端地址分别为：1.1.1.1/24和1.1.1.2/24 ，tunnel编号为120

（2）企业总公司和分公司间运行rip协议或OSPF实现互通

（3）IPSec配置：设置IKE参数,策略优先级为1（预共享验证、DES加密、MD5验证，DH组2，预共享验证密钥为wtctx）

（4）Ipsec SA 参数设置：ESP-DES加密、ESP-MD5-HMAC验证

（5）VPN数据流acl编号为110

（6）transform-set 命名为wtctxset1，crypto map命名为wtctxmap

2、配置如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1(config)#interface tunnel 120                    #创建虚拟tunnel端口
R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0        #定义tunnel接口的IP地址
R1(config-if)#tunnel source fastEthernet 1/0        #定义tunnel通道的源地址
R1(config-if)#tunnel destination 200.1.1.1        #定义tunnel通道的目的地址
R1(config)#router rip                            #启用rip路由协议
R1(config-router)#version 2                        #定义rip v2版本
R1(config-router)#no auto-summary                    #关闭自动汇总
R1(config-router)#network 10.10.11.0                #宣告自己的网段
R1(config-router)#network 1.1.1.1                    #宣告自己的网段
R1(config-router)# exit                            #回到全局模式
R1(config)# crypto isakmp enable                        #启用IKE
R1(config)# crypto isakmp policy 1                        #建立IKE策略，优先级为1
R1(config-isakmp)# authentication pre-share                #使用预共享的密码进行身份验证
R1(config-isakmp)# encryption des                        #使用DES加密方式
R1(config-isakmp)# hash md5                            #指定Hash算法为MD5
R1(config-isakmp)# group 2                                #指定秘钥位数，group2安全性更高
R1(config-isakmp)# exit                                #回到全局模式
R1(config)#access-list 110 permit gre host 100.1.1.1 host 200.1.1.1     #定义感兴趣流量
R1(config)# crypto isakmp key wtctx address 200.1.1.1    #设置预共享秘钥和对端IP
R1(config)#crypto ipsec transform-set wtctxset1 esp-des esp-md5-hmac #配置IPSec交换集
R1(config)#crypto map wtctxmap 1 ipsec-isakmp            #创建加密图
R1(config-crypto-map)#set peer 200.1.1.1                #标识对方路由器IP地址
R1(config-crypto-map)#set transform-set wtctxset1        #指定加密图使用的IPSec交换集
R1(config-crypto-map)#match address 110                #用ACL来定义加密的通信
R1(config-crypto-map)#exit                            #回到全局模式
R1(config)#interface fastEthernet 1/0                    #进入Fa1/0端口
R1(config-if)#crypto map wtctxmap                        #应用加密图到接口
R3(config)#interface tunnel 120                    #创建虚拟tunnel端口
R3(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.0        #定义tunnel接口的IP地址
R3(config-if)#tunnel source fastEthernet 1/0        #定义tunnel通道的源地址
R3(config-if)#tunnel destination 100.1.1.1        #定义tunnel通道的目的地址
R3(config)#router rip                            #启用rip路由协议
R3(config-router)#version 2                        #定义rip v2版本
R3(config-router)#no auto-summary                    #关闭自动汇总
R3(config-router)#network 192.168.11.0            #宣告自己的网段
R3(config-router)#network 1.1.1.2                    #宣告自己的网段
R3(config)# crypto isakmp enable                    #启用IKE
R3(config)# crypto isakmp policy 1                #建立IKE策略，优先级为1
R3(config-isakmp)# authentication pre-share        #使用预共享的密码进行身份验证
R3(config-isakmp)# encryption des                    #使用DES加密方式
R3(config-isakmp)# hash md5                        #指定Hash算法为MD5
R3(config-isakmp)# group 2                        #指定秘钥位数，group2安全性更高
R3(config-isakmp)# exit                            #回到全局模式
R3(config)#access-list 110 permit gre host 200.1.1.1 host 100.1.1.1     #定义感兴趣流量
R3(config)# crypto isakmp key wtctx address 100.1.1.1        #设置预共享秘钥和对端IP
R3(config)#crypto ipsec transform-set wtctxset1 esp-des esp-md5-hmac #配置IPSec交换集
R3(config)#crypto map wtctxmap 1 ipsec-isakmp            #创建加密图
R3(config-crypto-map)#set peer 100.1.1.1                #标识对方路由器IP地址
R3(config-crypto-map)#set transform-set wtctxset1        #指定加密图使用的IPSec交换集
R3(config-crypto-map)#match address 110                #用ACL来定义加密的通信
R3(config-crypto-map)#exit                            #回到全局模式
R3(config)#interface fastEthernet 1/0                    #进入Fa1/0端口
R3(config-if)#crypto map wtctxmap                        #应用加密图到接口

3、测试：

总公司PC5和分公司PC6间以私有地址互访，截图如下：

4、分析GRE over Ipsec VPN的数据包

答：可以看到入站前源地址和目的地址都是私网地址，经过路由器，从出站方向可以看到添加了GRE头部，然后添加了公网地址的头部，源地址和目的地址都为公网地址，然后经过IPsec加密，最后添加了公网地址的头部进行传送。

（六）Easy VPN配置：

1、在R1上配置Easy VPN，配置策略要求如下：

（1）设置IKE参数,策略优先级为2（预共享验证、DES加密、MD5验证、DH组2）

（2）启动aaa，设置认证组名为wtc-a，授权组名为wtc-o，用户名和密码为wtc

（3）设置策略组名为wtcgroup、密码为wtckey，地址池为wtcpool，地址范围172.16.1.1—172.16.1.254

（4）设置 transform-set 命名为wtctxset2（ESP-DES加密、ESP-MD5-HMAC验证），动态crypto map命名为wtcdmap，静态crypto map命名为wtctxmap

2、配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1(config)# crypto isakmp policy 2                    ##建立IKE策略，优先级为2
R1(config-isakmp)# authentication pre-share            #使用预共享的密码进行身份验证
R1(config-isakmp)# encryption des                    #使用DES加密方式
R1(config-isakmp)# hash md5                        #指定Hash算法为MD5
R1(config-isakmp)# group 2                            #指定秘钥位数，group2安全性更高
R1(config)# aaa new-model                            #启用aaa
R1(config)# aaa authentication login wtc-a local            #认证
R1(config)# aaa authorization network wtc-o local        #授权
R1(config)# username wtc password wtc                #在交换机本地设置一个用户
R1(config)# ip local pool wtcpool 172.16.1.1 172.16.1.254    #定义地址池
R1(config)# crypto isakmp client configuration group wtcgroup        #配置用户组策略
R1(config-isakmp-group)# key wtckey                            #定义密码
R1(config-isakmp-group)# pool wtcpool                        #定义使用的地址池
R1(config-isakmp-group)# exit                                #回到全局模式
R1(config)# crypto ipsec transform-set wtctxset2 esp-des esp-md5-hmac      #配置IPSec交换集R1(config)# crypto dynamic-map wtcdmap 2                    #定义动态保密图
R1(config-crypto-map)# set transform-set wtctxset2                #设置调用的IPsec交换集
R1(config-crypto-map)# reverse-route                            #路由器必须配置此功能
R1(config-crypto-map)# exit                                    #回到全局模式
R1(config)# crypto map wtctxmap client authentication list wtc-a    #设置认证用户列表
R1(config)# crypto map wtctxmap isakmp authorization list wtc-o    #设置授权用户列表
R1(config)# crypto map wtctxmap client configuration address respond    # VPN地址推送方式
R1(config)# crypto map wtctxmap 2 ipsec-isakmp dynamic wtcdmap    #将动态保密图映射到静态保密图
R1(config-crypto-map)# exit                                    #回到全局模式
R1(config)# interface fastEthernet 1/0                            #进入Fa1/0端口
R1(config-if)# crypto map wtctxmap                            #关联到Fa1/0端口

3、测试：

出差员工PC以VPN登录，能访问公总司PC，截图显示

4、分析easy VPN的数据包

答：位于公网的电脑，登录easy VPN之后会自动获取到一个我们设置的地址池地址，和位于公司总部的电脑进行通信时，首先在公网这边的路由器ISP进站源地址是分配的地址池IP，目的地址为分公司私网地址，出站后添加了ESP头部，然后添加了公网地址头。在总公司路由器进站则是将添加了私网地址头，源地址为公网电脑登录VPN分配的地址池IP，目的地址为总公司内部的私网地址。

（七）NAT配置：

1、在企业总公司边界路由器R1上配置静态一对多nat，实现公网PC能访问内网服务器0的web服务和ftp服务，要求：

内网服务器对应的公网地址为：202.56.110.1

2、在企业总公司边界路由器R1上配置PAT，实现内网用户访问公网WWW服务器和公网PC，要求：

（1）公网IP地址直接为私网接口地址；

（2）私网地址acl编号为1

3、配置命令如下：（注意：配置命令要大概说明其含义）

R1(config)#interface fastEthernet 0/0            #进入Fa0/0端口
R1(config-if)#ip nat inside                    #定义对于NAT来说内部接口
R1(config)#interface fastEthernet 1/0            #进入Fa1/0端口
R1(config-if)#ip nat outside                    #定义对于NAT来说外部接口
R1(config)#ip nat inside source static tcp 10.10.11.1 80 202.56.110.1 80
R1(config)#ip nat inside source static tcp 10.10.11.1 20 202.56.110.1 20
R1(config)#ip nat inside source static tcp 10.10.11.1 21 202.56.110.1 21

ISP(config)#ip route 202.56.110.1 255.255.255.255 100.1.1.1    #配置静态路由

R1(config)#access-list 1 permit 10.10.11.0 0.0.0.255   #acl列表
R1(config)#ip nat inside source list 1 interface fastEthernet 1/0 overload #定义转换源

4、测试：

（1）公网PC能访问总公司内网服务器0的www服务，截图如下：

（2）公网PC能访问总公司内网服务器0的ftp服务，截图如下：

（3）总公司PC能访问公网服务器，截图如下：