PC实现路由器的基本功能

一、实验目标

图1 实验目标

二、实验过程

1、实验条件

（1）、电脑两台：一台装有Linux系统（ubuntu），双网卡；一台windows 7操作系统，单网卡
（2）、路由器一个：支持DHCP、pppoe以及静态方式上网
（3）、手机一台，装有IxChariot Endpoint，wifi无线连接公司网络，作为PC2使用。
设备拓扑结构：

图2 设备拓扑结构

2、pc实现pppoe服务，供下联设备拨号获取地址

（1）、安装PPPoe服务器软件

　　sudo apt-get install pppoe
　　//命令pppoe-server -h 查看软件版本

（2）、配置pppoe服务器
在/etc/ppp目录下编辑文件（options、chap-secrets、pppoe-server-options）：

　　cd /etc/ppp
　　sudo vi options

找到#ms-dns去掉改行注释，改为实际可用的DNS服务器地址，如114.114.114.114或者8.8.8.8等通用DNS；

　　sudo vi chap-secrets

增加如下代码：

zhangyahai  * 123456 *

　　//表示用户名zhangyahai，服务器为任意*，密码为123456，ip为任意的*
　　sudo pppoe-server-options
　　//此文件不存在就创建该文件，增加以下内容
　　require-chap
　　logfile /var/log/pppd.log

（3）、设置IP策略
　　开启IP转发功能
　　pppoe协议接入控制的主要方式就是通过对IP数据包的封装在转发，所以需要配置PPPoE服务器必须要开启IP转发功能。
　　打开/etc/sysctl.conf文件，找到net.ipv4.ip_forward=1所在行，取消该行的注释，随后运行sudo sysctl –p即可打开IP转发功能。
　　sudo vi /etc/sysctl.conf
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（4）、配置iptables的IP策略
该步骤需要在超级用户权限下进行：
进入root：

　　sudo -s -H

运行：

　　iptables -A POSTROUTING -t nat -s 10.10.10.0/24 -o enp3s0 -j MASQUERADE
//其中10.10.10.0/24是自己想分配的网络号，根据自己的实际需要填写即可;-o enp3s0表示的是服务器连接外网的网卡名字。

（5）、运行PPPoE服务器

　　sudo pppoe-server -I enp5s0 -L 10.10.10.49 -R 10.10.10.50 -N 50`

　　其中：-I参数为提供服务的网络端口名称，可以使用ifconfig命令查看当前工作的端口；
　　-L参数为一个PPP连接中，PPPoE服务器的IP地址，即当前ubuntu服务器地址；
　　-R参数为当有客户连接到服务器时，从哪个地址开始分配；
　　-N参数为最多可以有多少个客户同时连接到当前服务器上。
　　注：每次重启后，该服务会终断，需要从新运行此命令，可以将此命令作为开机脚本。
（6）进入路由器，进行pppoe拨号上网，结果如下图所示：

3、pc提供DHCP服务，供下联设备获取动态地址

（1）、安装udhcpd

　　sudo apt-get install udhcpd

（2）、为server的两个网卡配置静态ip地址

（3）、加一条默认路由（网关），才能上外网,，查看此时路由数据：

　sudo ip route add default via 172.17.52.1
　ip route

（4）、配置地址池、DHCP服务的接口、下级使用的DNS、租约时间等：

　　vi  /etc/udhcpd.conf

　　作如下修改：

（5）开启ipv4 ipv6的转发功能：
　　这里使用脚本运行sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/forwarding：
　　或者，使用命令sudo vi /etc/sysctl.conf到指定文件中去修改
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（6）配置NAT：

    iptables -F -t nat;//清空NAT这个表中的所有链
    sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -o enp3s0 -j MASQUERADE
　　// 处理nat表，在链尾追加规则， POSTROUTING链（在包就要离开防火墙之前改变其源地址），将源地址为192.168.10.0/24，目的地址为WAN口的所有IP包发到MASQUERAE（即将这些地址换成 MASQUERADE动态伪装，它可以实现自动寻找到外网地址，而自动将其改为正确的外网地址）。MASQUERADE是被专门设计用于那些动态获取IP地址的连接比如，拨号上网、DHCP连接等。如果有固定的IP地址，用SNAT target。

（7）、启动DHCP服务：

　　sudo udhcpd –I 192.168.10.1 &

　　　　然后查看启动是否成功

　　sudo netstat –uap

　　　　注意启动DHCP服务时，使用root权限，不然有可能启动不起来。

　　查看此时路由器web，此时路由器WAN口状态，IP为192.168.10.98，在分配的地址池范围内，终断设备成功动态获取上联设备的分配的地址。
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4、PC1能ping通PC2

用手机代替连接在公司网络上的PC2：
　　（1）、手机连接公司网络的无线网
　　（2）、打开IxChariot Endpoint，获取手机端的ip地址：172.18.42.110，显然此时手机的地址由公司网络分配。
　　在PC1上ping PC2，结果如下：

5、PC1能访问Internet

　　在PC1*问百度网站，或者在命令行下ping百度主页，结果如下：

6、抓包分析各种协议的过程

　　ping服务器外网入口ip，抓到的包如下所示：

　　在PC1和PC2之间打流，抓到的包如下所示：
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7、PC1和PC2之间打流

　　PC1：本地计算机，ip—>172.16.10.164
　　PC2：手机，连接外网路由器，ip—>172.18.42.110

8、PC2访问route上的web

　　从逻辑上来说，是属于从外网访问内网，PC可以ping通服务器，但是从服务器到route上，需要用到地址转换NAT。
　　（1）、开启路由器的远程管理功能，开启此功能相当于在路由器端建立了一条iptables规则。
　　（2）、在服务器新增一条规则

sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 172.17.52.164 -m multiport --dport 80,8080 -j DNAT --to 192.168.10.98:8181

　　192.168.10.98是路由器的wan口ip地址，8181是开启路由器的远程管理的端口；172.17.52.164是服务器外网入口ip地址。
　　PC2之所以能访问route上的web服务器，是因为在route上，当打开路由器的远程控制时，路由器自动也创建了一条iptables规则，将服务器发送过来的数据转到web服务器。

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