在当今数字化转型加速的时代，企业对网络安全的需求日益迫切，虚拟私人网络（Virtual Private Network, VPN）作为保障远程访问安全的核心技术之一，已成为现代网络架构中不可或缺的一环，本文将围绕一次基于Cisco Packet Tracer模拟平台完成的VPN实验进行详细记录与分析，旨在验证IPSec协议在点对点隧道建立、数据加密传输及身份认证机制上的有效性。
本次实验的目标是构建一个简单的两站点网络拓扑，使用Cisco路由器实现站点A（总部）与站点B（分支机构）之间的安全通信，网络结构包含两个独立的局域网（LAN），分别连接到各自的路由器（R1和R2），并通过广域网（WAN）链路相连，实验中采用IPSec协议中的AH（认证头）和ESP（封装安全载荷）模式，配置IKE（Internet Key Exchange）自动协商密钥，以实现端到端的数据机密性、完整性与防重放攻击能力。
在实验步骤中，首先在Packet Tracer中搭建基础网络拓扑，配置各设备接口IP地址并测试连通性，随后，在两台路由器上启用IPSec策略，包括定义感兴趣流量（即需要加密的流量）、设置预共享密钥（PSK）、选择加密算法（如AES-256）和哈希算法（如SHA-1），关键一步是配置IKE阶段1（主模式或野蛮模式）以完成身份验证与密钥交换，再通过IKE阶段2建立IPSec会话,生成动态加密通道。
实验过程中，我们发现若未正确配置ACL（访问控制列表）来指定“感兴趣流量”，则所有流量都会被错误地尝试加密，导致性能下降甚至通信失败，预共享密钥必须保持一致且足够复杂，否则容易遭受暴力破解，为了验证安全性，我们在主机A（位于站点A）ping站点B的主机时，使用Wireshark抓包工具观察底层数据帧，结果显示，原始数据包经过IPSec封装后，其内容不可读，仅能看到加密后的载荷,从而证实了数据的保密性。
进一步测试显示，即使在模拟丢包或延迟环境中，IPSec隧道仍能维持稳定连接，说明其具备良好的容错能力，通过更改预共享密钥并重启IKE进程，系统能够重新协商新的安全关联（SA）,体现出动态密钥管理的优势。
本次实验不仅成功实现了跨站点的安全通信，还加深了对IPSec工作原理的理解，特别是IKE协商流程与安全策略配置的重要性，对于网络工程师而言，掌握此类技能有助于设计更健壮的企业级安全架构，未来可扩展至GRE over IPSec、SSL/TLS VPN等高级场景，以适应多样化的业务需求，本实验为实际部署提供可靠参考,也凸显了理论与实践结合在网络安全教育中的核心价值。
