深入解析虚拟私人网络（VPN）实验，从理论到实践的完整验证过程

在当今高度互联的数字世界中,网络安全和远程访问已成为企业和个人用户的核心需求，虚拟私人网络（Virtual Private Network，简称VPN）作为实现安全通信的重要技术手段，其原理与配置方法一直是网络工程学习的重点内容，本文将围绕一次完整的VPN实验报告展开，详细记录实验目的、环境搭建、配置步骤、测试结果及分析，旨在为网络初学者提供一套可复用的学习模板。

本次实验的核心目标是理解并实现在两台不同地理位置的路由器之间建立IPSec类型的点对点VPN隧道,确保数据传输的机密性、完整性与身份认证，实验平台采用Cisco Packet Tracer模拟器，构建了一个包含两个分支机构（Branch A 和 Branch B）的拓扑结构，每端均部署一台Cisco 2911路由器，通过广域网链路连接，并启用GRE over IPSec协议实现加密通信。

实验前期准备阶段,我们首先明确各设备的IP地址规划：Branch A 路由器接口配置为192.168.1.1/24，Branch B为192.168.2.1/24；公网接口分别设为203.0.113.10和203.0.113.20，模拟真实ISP接入，在两台路由器上分别配置静态路由，确保内部网段可达，随后进入核心配置环节——IPSec策略的设定，我们使用IKEv1协议进行密钥交换，定义加密算法为AES-256，哈希算法为SHA1，认证方式为预共享密钥（PSK），并绑定到相应的ACL规则，仅允许来自两个内网子网的数据流被加密传输。

配置完成后,我们在Branch A的终端PC（IP: 192.168.1.100）发起ping命令测试与Branch B的PC（192.168.2.100）连通性，结果显示：原始状态下无法互通，说明未启用VPN时流量被阻断；启用IPSec后，ping成功返回，且Wireshark抓包显示所有数据包均被封装在ESP协议中，有效保护了明文内容，进一步地，我们通过TCPdump工具观察IPSec协商过程，确认IKE Phase 1（主模式）和Phase 2（快速模式）均顺利完成，表明安全关联（SA）已正确建立。

实验还进行了故障排查演练：当误配预共享密钥或ACL范围错误时，隧道无法建立，系统日志提示“Failed to establish IKE SA”或“No matching policy found”，这帮助我们加深了对配置细节的理解，我们对比了使用GRE alone和GRE+IPSec两种方案的安全差异，发现后者能有效抵御中间人攻击，符合企业级安全标准。

本实验不仅验证了IPSec VPN的基本功能，更通过实际操作强化了对网络安全机制的认知，对于网络工程师而言，掌握此类实验技能，是迈向高级网络架构设计与运维的第一步，未来可扩展至SSL-VPN、站点到站点MPLS结合等复杂场景，持续提升实战能力。