前言
由于复现协议栈安全方向论文需要，我从零学习搭建虚拟机网络拓扑，在网上阅读了很多优秀的讲解类、实操类的文章（此处感谢我的入门教程，写的很详细，偶有不完整），终于成功了。
网络拓扑
目标
让Server、Client和Attacker之间能相互通信（用ping命令测试）
环境
Windows11（小声bb：Win11卡的一批，新买的电脑不到一周死机两次，但我懒得换OS了）
VMware Workstation 16 Player（再次bb：不要靠近苹果m1，否则你会被迫买新电脑）
虚拟机OS我选的是Ubuntu，我的虚拟路由器用的ubuntu-20.04.4-live-server-amd64，其他主机用的是ubuntu-22.04-desktop-amd64。server版没有办法上下划拉滚轴看更早之前的运行记录，而且不能复制粘贴命令，慎用。router用server版还好，但主机（尤其是想跑自己代码的）就不要用了。
配置过程
- 拓扑图中主机下面标的是它的IP地址，准确地说，是它网络适配器（网卡）的IP地址，后面的/24是子网掩码，说明其IP的前24位标明所在子网，换句话说，与它IP前24位相同的设备和它在用一个子网下。同一个子网下的设备天然可以相互ping通，除非你做了别的事情，比如手动删除某个设备的本网段route条目，使它拒绝接受本网段的数据包；或是开了防火墙等等。不同子网下设备不能天然ping通。网关是数据包离开本子网时最后经过的那个边界路由器，一个子网的网关地址是这个边界路由器在该子网下的IP地址。本实验中，10.3.0.0/24子网的网关是10.3.0.1，以此类推。设置默认网关地址的意义在于，当路由表中没有本机想发或转发的目标IP对应的下一跳路由时，就把默认网关地址作为下一跳IP。
- 尽管拓扑图上相邻两台设备之间是直连的线，但事实上是通过让线段两端的设备连在同一个VMnet上实现的。VMnet是宿主机（的hypervisor）提供的虚拟网卡，有VMnet0-VMnet19共20个（可能不同计算机提供的个数不一样），其中VMnet0是桥接模式，虚拟机相当于一台实体机，可以自由访问与被访问及上网；VMnet1是host-only模式，虚拟机之间、主机与虚拟机之间互访，但虚拟机无法访问外网；VMnet8是NAT模式，虚拟机之间、主机与虚拟机之间互访，虚拟机可以通过主机访问外网，外网无法访问虚拟机。其他的就是普通的虚拟网卡（vmware中VMnet0、VMnet1、VMnet8是干什么的）。把相邻两台设备的网卡的连接模式设为同一个除0、1、8之外的自定义VMnet即可。
【注意！新的虚拟机先启动起来，sudo apt install net-tools（安装ifconfig）和sudo apt install vim之后再设置！！！】 配置页面如图，可以在设置虚拟机的时候配置，也可以开启虚拟机之后配置（左上角Player( P ) -->管理–>虚拟机设置）。温馨提示，如果是开启虚拟机之后配置，刚配置完可能不生效，建议重启一下。
- router需要多个网络适配器，因为它连接了不同网段（子网），它在不同子网下的IP不同。也是在上图的界面添加新的网络适配器：添加–>网络适配器–>选择合适的VMnet。新添加完的网卡用
ifconfig查不到地址，因为ifconfig查看的是已经启动的网卡的信息，新的网卡还没有启动，需要用ip a命令查看所有网卡，查到新网卡的名字，再sudo ifconfig <新网卡名字> up，之后ifconfig就能看到新网卡了。（即使ifconfig已经可以看到新网卡名字也要up一下 - 绑定在自定义VMnet上的网卡天然没有ip，你可以用
ifconfig命令看到，对应网卡下面只有mac地址。桌面版可以进入网络设置，点击IPv4，在Addresses中添加本机的IP地址、子网掩码和网关地址（是它连接的路由器上和它在同一个子网下的网卡的IP），并关掉这个网卡的DHCP。这里面设置的东西是持久化的，虚拟机关机也不会抹去。server版临时修改IP的命令是：sudo ifconfig <网卡名> < IP > netmask <子网掩码>。修改后ifconfig可以看到相应网卡有了IP地址。临时设置默认网关的命令是：sudo route add default gw <默认网关地址>。但这个设置不持久，虚拟机挂起都会抹去，关机也会。持久的方法是修改netplan中配置：
①cd /etc/netplan
②vim 00-installer-config.yaml（不同计算机名称可能不同，但该文件夹中就这一个文件）
③ 如图配置addresses和gateway4，并且把dhcp设置为false：
gateway4是与自己连接的路由器上和自己在同一个子网下的网卡的IP。router也可以配gateway4，配置为另一个路由器与自己直接连接的网卡的IP。注意，yaml对格式极其敏感，相同层次的配置缩进必须一致，不能混用空格和tab，并且，每个title的冒号后面要有一个空格！
④sudo netplan try测试yaml是否有格式问题或配置矛盾等（比如如果把两个网卡的gateway4设为同一个IP就会报错）
⑤sudo netplan apply正式激活设置
其实桌面版也有这个文件，但这个文件中写着，render: NetworkManager，即交给NetworkManager负责管理，NetworkManager反映到图形化界面上就是网络设置界面。
【注意，这个步骤中，多网卡设备千万注意IP别绑混了，要保证它和与它连在同一个VMnet下的网卡的IP在同一个子网。此外，激活设置后route表会恢复默认状态，丢弃新添加的内容】
这一步其实完成了配置IP和大部分配置路由表的工作（因为网络拓扑很简单）。如果所有网卡都只配置IP，则相邻两个设备可以相互ping通，但无法ping通任何其他网段的IP。如果所有网卡绑定好IP，主机还绑了网关，那么除了相邻两个设备相互能够ping通，主机也可以ping通与它相连的路由器其他网卡的IP；但左侧主机ping右侧路由器（e.g. Serverping 10.0.0.2）无响应，以及左侧路由器ping右侧主机无响应，原因是路由器不允许转发（经典的能ping通子网网关但ping不通主机）；左侧主机ping右侧主机（e.g. Serverping 10.1.0.5）显示Network unreachable，原因还包括路由表中没有合适的下一跳路由（之前没有配置路由器的默认网关造成）。右侧路由器和主机ping左侧现象和原因同理。 - 作为router，转发是它的天职，但我们的router是Ubuntu系统，Ubuntu默认不开启转发。使用命令
sysctl net.ipv4.ip_forward查看是否允许转发，如果=0则不允许。开启转发的命令是：echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward（需要root权限，而且好像sudo不行，需要先sudo -i切换到root，再执行命令）。这个设置在虚拟机重启后会恢复为0，但挂起不影响。
这时候，如果所有的网卡都配好了IP和网关，并且路由器开启了转发，我们的目的就完成了，可以让不同网段的主机相互ping通了！ 如果没有配置好默认网关，则要经过第5步。 - 使用命令route查看路由表。如果配置过网关但未手动添加、删除过route表项，路由表中会有其所在所有子网的表项，Gateway都是0.0.0.0，并且还有一项Destination列为default，Gateway列为_gateway。未配置过网关并且未手动添加过任何route的路由表中，应该只有本机所在的子网的条目。可以手动为表项中没有但我们想到达的子网添加表项：
sudo ip route add <目的子网>/<子网掩码长度> via <下一跳IP>。这里注意，“目的子网”是子网，尽管匹配的时候用子网掩码&一下后面的位也会变成0，但子网地址的要求就是无关位为0。比如我想让router1能转发去往10.3.0.9(Server)的包，我需要sudo ip route add 10.3.0.0/24 via 10.0.0.1。同理，我需要给router0：sudo ip route add 10.1.0.0/24 via 10.0.0.2，sudo ip route add 10.2.0.0/24 via 10.0.0.2。 - 连在自定义VMnet上的虚拟机无法上网（你可以试试
ping www.baidu.com，ping不通的）。但由于复现论文需要下载各种网络包，所以希望虚拟机能访问外部网站。解决方案是给主机也增加一张网卡，并使用NAT模式（VMnet8）。前面提到过，新绑的网卡可能不会立刻生效。此外，主机的两张网卡有时候不能同时工作，尽管它们显示都是已经开启的状态。解决方案是，当需要连接外网的时候，把内网网卡sudo ifconfig <网卡名> down掉，或是在设置中把内网网卡turn off；连接内网的时候，把外网网卡关掉。千万别记混了…… - 大功告成
我的实验过程
在开始截屏之前，我已经设置过所有网卡的IP了，但只有BGPServer这台机器设置过默认网关。另外，做实验的时候充当server的BGPServer的ip是10.3.0.8，与拓扑图上略有些不同。
起始状态网卡配置和路由表：
此时相邻两个路由器相互可以ping通，但如果ping直连的设备的另一个ip，右边三个都ping不通，显示Network unreachable，只有第一个ping通了，因为第一个的/etc/netplan/00-xxxx.yml中设置了gateway4=10.3.0.1。（后续实验中我给attacker也设置好了gateway4=10.2.0.1）
手动给路由器路由表添加远处的子网表项后：
现在两个路由器可以ping通对方不与自己直连的ip了：
但是无法ping通对方不与自己直连的ip所在子网的其他主机地址，这是因为对方没有转发自己的数据包。查看路由器是否允许转发：
让路由器开启转发：
主机再次ping远处的路由器，都通了：
并且能够ping通远处路由器离自己远的ip了：
甚至ping通了彼此！！！！！！！！！！！
这是完全成功时候的路由表：
我现在尝试给两个交换机添加默认网关，把对方离自己近的网口的ip作为默认网关：
修改完毕后用netplan try + netplan apply激活，然后看路由表，只有当时新加的那条路由有区别：
bgp和attacker仍然能够成功相互ping通：
大功告成！
