10计科   陈艳华   201030457109

网络安全与维护实验报告

实验三   VPN的搭建

一、实验目的：

了解VPN的基本原理

掌握一种或多种VPN的搭建方法

二、实验要求：

本实验以 OpenVPN 服务器搭建作为实验内容，学生还可以依据自己的实际情况自选设计搭建方法。

三、环境简介：

服务器：WIN XP 客户端：WIN XP 

软件： openvpn-2.2.2

网络结构： PC1、PC2在同一局域网中。

四、实验内容：
1、进入cmd，输入cd "C:\Program Files\OpenVPN\easy-rsa"  进入目录C:\Program Files\OpenVPN\easy-rsa
        第3步到10步都是生成密码文件所需，这里只要在服务器端做就行了，生成后把客户端需要的文件复制到相应目录就行。
  2、输入 init-config   初始化
    命令行输出 ：
          已复制   1个文件。
  3、输入 vars
  4、输入 clean-all
    命令行输出：
           已复制   1个文件。
           已复制   1个文件。
  5、创建ca文件 ，输入 build-ca
    命令行输出：
          Generating a 1024 bit RSA private key
          ............++++++
          ...........++++++
          writing new private key to 'ca.key'
          -----
          You are about to be asked to enter information that will be incorporated
          into your certificate request.
          What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
          There are quite a few fields but you can leave some blank
          For some fields there will be a default value,
          If you enter '.', the field will be left blank.
          -----
          Country Name (2 letter code) :
          State or Province Name (full name) :
          Locality Name (eg, city) :
          Organization Name (eg, company) :
          Organizational Unit Name (eg, section) []:
          Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:
          OpenVPN-CAEmail Address [me@myhost.mydomain]:
     依次修改这些值就可以了，或者使用默认值。这些默认值存储在vars.bat中，所以也可以去修改vars.bat。
     需要注意的是 Common Name必须填写。在我的例子中使用的是E3Call。
  6、生成服务器端 证书和密钥
     输入 build-key-server server
     和之前一样，Common Name必须写，这里改成server，最后两个新增选项选y就行
  7、生成三个客户端 证书和密钥
    输入build-key client1
       build-key client2
       build-key client3
    同上，一定要填写Common Name，可以分别写：client1、client2、client3
  8、生成密钥交换参数（Generate Diffie Hellman parameters）
    输入 build-dh
    至此所有密钥文件都生成完了，存在C:\Program Files\OpenVPN\easy-rsa\keys 文件夹中
    服务器需要使用的文件是ca.crt、dh{n}.pem（这里是dh1024.pem）、server.crt、server.key。其中需要保密的是server.key
    client1需要ca.crt、client1.crt、client1.key。其中client1.key需要保密
    将服务器和客户端所需的文件分别复制到C:\Program Files\OpenVPN\keys文件夹中

9、编辑服务器端的配置文件
    在C:\Program Files\OpenVPN\sample-config 目录下有现成的配置文件样本，直接复制server.ovpn文件到C:\Program Files\OpenVPN\config
    编辑C:\Program Files\OpenVPN\config\server.ovpn
    直接选用以下配置文件。

 port 443

 proto tcp-server

 dev tun

 server 10.8.0.0 255.255.255.0

 duplicate-cn

 keepalive 20 180

 ca "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\ca.crt"

 cert "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\server.crt"

 key "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\server.key"

 dh "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\dh1024.pem"

 push "dhcp-option DNS 202.96.134.133"

 mode server

 tls-server

 status C:\\Program Files\\OPENVPN\\log\\openvpn-status.log

 comp-lzo

 verb 4

 #＊＊＊＊＊＊server.ovpn示例结束＊＊＊＊＊＊＊＊

 10、启动openvpn server
    右键点击桌面右下角的openvpn gui，选server->connect即可
    然后红色图标会变成绿色，表示已经启动成功，如果没有成功就去看C:\Program Files\OpenVPN\log目录下的log。
  11、编辑客户端的配置文件
   同样 在C:\Program Files\OpenVPN\sample-config 目录下有现成的配置文件样本，直接复制client.ovpn文件到C:\Program Files\OpenVPN\config
   当然，正常情况下server和client应该是两个台机器，所以现在确认一下你已经在另一台机器上开始工作了。
   编辑C:\Program Files\OpenVPN\config\client.ovpn， 最好先改名吧 改成client1.ovpn，这样好记一些  

直接选用以下配置文件。

client

 dev tun

 proto tcp-client

 remote 172.22.24.X（换成服务器IP）

 resolv-retry infinite

 nobind

 #http-proxy 192.168.1.1 80

 mute-replay-warnings

 ca "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\ca.crt"

 cert "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\client.crt"

 key "C:\\Program Files\\OPENVPN\\KEY\\client.key"

 comp-lzo

 verb 4

 status openvpn-status.log

  12、启动openvpn client1
    右键点击桌面右下角的openvpn gui，选 client1->connect即可
    然后红色图标会变成绿色，表示已经启动成功，如果没有成功就去看C:\Program Files\OpenVPN\log目录下的log。
---------------------------------------------------------------------------- 13、验证
    现在可以尝试客户端和服务器之间相互ping。可以ping通就是成功了。至此openvpn在xp下的设置就完成了。
    可以看到server ip 10.8.0.1 client1 ip 10.8.0.6，具体要看实际分配结

果

  

六、实验小结：

     在本次试验中，我和同学一起使用OpenVPN --2.2.2实现了同一局域网内VPN的搭建，了解了VPN搭建的方法。虽然实验过程中也遇到了各种问题，例如：在配置两台电脑完成后，出现客户端和服务器之间相互ping无法成功，查看了C:\Program Files\OpenVPN\log目录下的log发现是客户端的在相应文件夹

中的名称不正确，更改之后就成功了。所以，这次的实验不仅学会了VPN的搭建，更锻炼了我的实际解决问题的能力。

第二篇：51CTO下载-实例讲解VPN网络的搭建和路由设置

VPN是企业实现安全远程互联的有效方法。本文根据一个应用实例，具体描述VPN的配置和实施过程。其主要应用特点包括:基于封装安全负载标准ESP-DES(Encapsulating Securiry Payload – Data Encryption Standard)的IPSec;专有网络通过端口地址转换(PAT)技术访问Internet。

一、 网络基本情况

该单位公司总部在北京，全国有3个分支机构。要求做到在4个地点的数据能够实时查询，便于业务员根据具体情况作出正确决策。早期方案是使用路由器，通过速率为256Kbps的DDN专网连接北京总部。但技术人员通过市场调研，发现该网络运营成本过高。通过进一步的咨询和调整，最终方案是分支机构使用DDN在本地接入Internet，总部使用以太网就近接入Internet。并对互联的路由器进行配置，使用VPN技术，保证内部数据通过Internet安全传输。

二、配置过程及测试步骤

在实施配置前，需要检查硬件和软件是否支持VPN。对于Cisco路由器，要求IOS版本高于12.0.6(5)T，且带IPSec功能。本配置在Cisco路由器上配置通过。

以下是分支网络1的路由器实际配置过程，其他路由器的配置方法与此基本一致，只需修改具体的环境参数(IP地址和接口名称)即可。

以下黑体字为输入部分，< Enter >为键盘对应键，^Z为Ctrl+Z组合键。

1. 配置路由器的基本参数，并测试网络的连通性

(1) 进入路由器配置模式

将计算机串口与路由器console口连接，并按照路由器说明书配置―终端仿真‖程序。执行下述命令进入配置模式。

Router>en

Router#config terminal

Router(config)#

(2)配置路由器的基本安全参数

主要是设置特权口令、远程访问口令和路由器名称，方便远程调试。

Router(config)#enable secret xxxxxxx

Router(config)#line vty 0 4

Router(config-line)#password xxxxxx

Router(config-line)#exit

Router(config)#hostname huadong

huadong(config)#

(3)配置路由器的以太网接口，并测试与本地计算机的连通性

注意: 配置前，请将线缆与相关设备连接好。其中ethernet0/0端口接内部网络，serial0/0端口接外部网络。外部网络接口地址由ISP分配，至少一个地址，多者不限。以下假定为一个，使用PAT模式，地址为210.75.32.9，上级路由器为210.75.32.10。内部网络地址如附图所标示。

关键是配置IP地址和启用以太网接口。测试时，使用基本的测试命令ping。 huadong(config)#inter eth0/0

huadong(config-if)#ip address 172.17.1.1 255.255.255.0

huadong(config-if)#no shutdown

以下是测试命令:

huadong#ping 172.17.1.1

…

!!!!!

…

huadong#ping 172.17.1.100

…

!!!!!

…

在IP地址为172.17.1.100的计算机上:

c:>ping 172.17.1.1

Pinging 172.17.1.1 with 32 bytes of data:

Reply from 172.17.1.1: bytes=32 time=5ms TTL=255

……

结果证明连接及配置正确。

(4) 配置路由器的串口，并测试与上级路由器的连通性

与以太网口的配置方法类似，而且需要指定带宽和包的封装形式。同时，注意将Cisco设备特有的CDP协议关掉，保证基本的安全。

huadong(config)#inter serial0/0

huadong(config-if)#ip address 210.75.32.9 255.255.255.252

huadong(config-if)#bandwidth 256

huadong(config-if)#encapsulation ppp

huadong(config-if)#no cdp enable

huadong(config-if)#no shutdown

以下是测试命令:

huadong#ping 210.75.32.9

……

!!!!!

……

huadong#ping 210.75.32.10

……

!!!!!

……

结果证明连接及配置正确。

2. 配置路由器NAT网络

(1) 配置外出路由并测试

主要是配置缺省路由。

huadong(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 210.75.32.9

huadong#ping 211.100.15.36

……

!!!!!

……

结果证明本路由器可以通过ISP访问Internet。

(2) 配置PAT，使内部网络计算机可以访问外部网络，但不能访问总部和分支机构 主要是基于安全目的，不希望内部网络被外部网络所了解，而使用地址转换(NAT)技术。同时，为了节约费用，只租用一个IP地址(路由器使用)。所以，需要使用PAT技术。使用NAT技术的关键是指定内外端口和访问控制列表。

在访问控制列表中，需要将对其他内部网络的访问请求包废弃，保证对其他内部网络的访问是通过IPSec来实现的。

huadong(config)#inter eth0/0

huadong(config-if)#ip nat inside

huadong(config-if)#inter serial0/0

huadong(config-if)#ip nat outside

huadong(config-if)#exit

以上命令的作用是指定内外端口。

huadong(config)#route-map abc permit 10

huadong(config-route-map)#match ip address 150

huadong(config-route-map)#exit

以上命令的作用是指定对外访问的规则名。

huadong(config)#access-list 150 deny 172.17.1.0 0.0.0.255 172.16.0.0 0.0.255.255 huadong(config)#access-list 150 deny 172.17.1.0 0.0.0.255 172.17.2.0 0.0.0.255 huadong(config)#access-list 150 deny 172.17.1.0 0.0.0.255 172.17.3.0 0.0.0.255

huadong(config)#access-list 150 permit ip 172.17.1.0 0.0.0.255 any

以上命令的作用是指定对外访问的规则内容。例如，禁止利用NAT对其他内部网络直接访问(当然，专用地址本来也不能在Internet上使用)，和允许内部计算机利用NAT技术访问Internet(与IPSec无关)。

huadong(config)#ip nat inside source route-map abc interface serial0/0 overload 上述命令的作用是声明使用串口的注册IP地址，在数据包遵守对外访问的规则的情况下，使用PAT技术。

以下是测试命令，通过该命令，可以判断配置是否有根本的错误。例如，在命令的输出中，说明了内部接口和外部接口。并注意检查输出与实际要求是否相符。

huadong#show ip nat stat

Total active translations: 0 (0 static, 0 dynamic; 0 extended)

Outside interfaces:

Serial0/0

Inside interfaces:

Ethernet0/0

……

在IP地址为172.17.1.100的计算机上，执行必要的测试工作，以验证内部计算机可以通过PAT访问Internet。

c:>ping 210.75.32.10

……

Reply from 210.75.32.10: bytes=32 time=1ms TTL=255

……

c:>ping

……

Reply from 211.100.15.36: bytes=32 time=769ms TTL=248

……

此时，在路由器上，可以通过命令观察PAT的实际运行情况，再次验证PAT配置正确。 huadong#show ip nat tran

Pro Inside global Inside local Outside local Outside global

icmp 210.75.32.9:1975 172.17.1.100:1975 210.75.32.10:1975 210.75.12.10:1975 ……

以上测试过程说明，NAT配置正确。内部计算机可以通过安全的途径访问Internet。当然，如果业务要求，不允许所有的内部员工/计算机，或只允许部分内部计算机访问Internet，那么，只需要适当修改上述配置命令，即可实现

3. 配置ESP-DES IPSec并测试

以下配置是配置VPN的关键。首先，VPN隧道只能限于内部地址使用。如果有更多的内部网络，可在此添加相应的命令。

huadong(config)#access-list 105 permit ip 172.17.1.0 0.0.0.255 172.16.0.0 0.0.255.255

huadong(config)#access-list 106 permit ip 172.17.1.0 0.0.0.255 172.17.2.0 0.0.0.255 huadong(config)#access-list 107 permit ip 172.17.1.0 0.0.0.255 172.17.3.0 0.0.0.255 指定VPN在建立连接时协商IKE使用的策略。方案中使用sha加密算法，也可以使用md5算法。

在IKE协商过程中使用预定义的码字。

huadong(config)#crypto isakmp policy 10

huadong(config-isakmp)#hash sha

huadong(config-isakmp)#authentication pre-share

huadong(config-isakmp)#exit

针对每个VPN路由器，指定预定义的码字。可以一样，也可以不一样。但为了简明起见，建议使用一致的码字。

huadong(config)#crypto isakmp key abc2001 address 211.157.243.130

huadong(config)#crypto isakmp key abc2001 address 202.96.209.165

huadong(config)#crypto isakmp key abc2001 address 192.18.97.241

为每个VPN(到不同的路由器，建立不同的隧道)制定具体的策略，并对属于本策略的数据包实施保护。本方案包括3个VPN隧道。需要制定3个相应的入口策略(下面只给出1个)。 huadong(config)#crypto map abc 20 ipsec-isakmp

huadong(config-crypto-map)#set peer 211.157.243.130

huadong(config-crypto-map)#set transform-set abc-des

huadong(config-crypto-map)#match address 105

huadong(config-crypto-map)#exit

使用路由器的外部接口作为所有VPN入口策略的发起方。与对方的路由器建立IPSec。 huadong(config)#crypto map abc local-address serial0

IPSec使用ESP-DES算法(56位加密)，并带SHA验证算法。

huadong(config)#crypto ipsec transform-set abc-des esp-des esp-sha-hmac 指明串口使用上述已经定义的策略。

huadong(config)#inter serial0/0

huadong(config-if)#crypto map abc

在IP地址为172.17.1.100的计算机上验证:

c:>ping 172.16.1.100

……

Reply from 172.16.1.100: bytes=32 time=17ms TTL=255

……

huadong#show crypto engine conn acti

ID Interface IP-Address State Algorithm Encrypt Decrypt

1 < none > < none > set HMAC_SHA+DES_56_CB 0 0

2000 Serial0/0 210.75.32.9 set HMAC_SHA+DES_56_CB 0 452

2001 Serial0/0 210.75.32.9 set HMAC_SHA+DES_56_CB 694 0

同时，这种连接使用了IPSec，而没有使用NAT技术。

三、测试

将所有路由器按照上述过程，根据具体的环境参数，做必要修改后，完成VPN的配置。网络部分任务完成，可以顺利开展业务应用了。

如果需要，路由器本身提供更详细的调试命令:

debug crypto engine connections active

debug crypto isakmp sa

debug crypto ipsec sa

在调试时，需要注意，在对应路由器上也执行相应的调试命令。然后，在一台客户机(172.17.1.100)上执行如下命令:

c:>ping 172.16.1.100 -n 1

最后，对比2个路由器的输出，观察出现问题的提示——这是隧道不能建立的主要原因。针对此提示，做必要的修改工作，便可圆满完成VPN的配置计划。

在实际中，该方案完全满足用户需求，并充分验证了VPN技术的可用性和实用性。至今运行正常，用户非常满意。