一、应用场景
任何一台网络设备要参与通信，都必须拥有一个合法的 IP 地址。IP 地址就像网络世界中的"门牌号"，用于唯一标识一台设备；而子网掩码则决定了这台设备属于哪个网段，以及它能直接与哪些设备通信、需要通过网关转发才能到达哪些设备。
在实际工程中，无论是配置一台办公电脑、搭建一台服务器，还是调试路由器和交换机，IP 地址规划与配置都是最基础、也最容易出错的一步。很多看似复杂的网络故障，追根溯源往往只是 IP 地址配错、掩码写错或网关漏配。
本实验模拟一个最简单的"PC---路由器"直连场景，通过配置 PC 和路由器接口的 IP 地址，让二者能够互相 ping 通。通过本实验，你将理解 IP 地址的组成、子网掩码的作用、默认网关的意义，并掌握在 eNSP 中配置和验证 IP 地址的方法。这是后续所有网络实验的第一步。
二、配置目标
- 理解 IP 地址的组成结构，掌握点分十进制表示法与网络前缀（掩码长度）的对应关系。
- 理解子网掩码的作用，能够根据 IP 地址和掩码判断设备所属网段。
- 理解默认网关的作用，掌握网关的配置方法。
- 完成 PC1 的 IP 地址、子网掩码和默认网关配置。
- 完成 R1 接口 GE0/0/0 的 IP 地址配置。
- 实现 PC1 与 R1 接口地址的双向 ping 通，并通过
display ip interface brief验证接口状态。 - 掌握使用
ipconfig查看 PC 网络配置、使用ping测试连通性的方法。
三、重要概念说明
3.1 直连路由
当路由器的某个接口配置了 IP 地址并且物理状态为 up 时，路由器会自动生成一条直连路由。直连路由的优先级（Preference）为 0，是路由器最信任的路由。
3.2 ARP（地址解析协议）
ARP 的全称是 Address Resolution Protocol，中文叫"地址解析协议"。它的作用很简单：根据已知的 IP 地址，找到对应的 MAC 地址。在以太网中，数据最终要靠 MAC 地址来发送，但我们在配置时通常只知道对方的 IP 地址，不知道对方的 MAC 地址。这时设备会先查自己的 ARP 缓存表；如果表里没有，就向同一网段发送一个 ARP 请求，询问"谁是这个 IP，请告诉我你的 MAC 地址"。拥有该 IP 的设备收到后，会把自己的 MAC 地址回应给提问者，提问者把它记到 ARP 缓存表中，之后就可以正常封装数据帧并通信了。
四、实验拓扑
本实验采用一台路由器与一台 PC 直连的最简拓扑。
接口与 IP 地址规划表：
| 设备 | 接口 | IP 地址 | 子网掩码 | 对端设备 |
|---|---|---|---|---|
| PC1 | 以太网 | 192.168.1.2 | 255.255.255.0 | R1 GE0/0/0 |
| R1 | GE0/0/0 | 192.168.1.1 | 255.255.255.0 | PC1 |
注意：PC1 的默认网关设置为 R1 的 192.168.1.1。
设备列表：
| 设备 | 型号 | 数量 |
|---|---|---|
| 路由器 | AR2220 | 1 台 |
| PC | PC | 1 台 |
| 连线 | Copper（铜线） | 1 条 |
五、实验步骤
5.1 搭建拓扑
- 打开 eNSP，新建拓扑。
- 从设备区拖出 1 台 AR2220 路由器和 1 台 PC。
- 使用 Copper 线连接 PC1 的 Ethernet0/0/0 与 R1 的 GE0/0/0。
- 选中所有设备，点击"启动"按钮，等待设备启动完成。
5.2 配置 PC1 的 IP 地址
双击 PC1，进入"基础配置"选项卡，填写以下信息：
| 配置项 | 值 |
|---|---|
| IPv4 地址 | 192.168.1.2 |
| 子网掩码 | 255.255.255.0 |
| 网关 | 192.168.1.1 |
配置完成后，点击"应用"。然后进入 PC1 的命令行选项卡，输入 ipconfig 查看配置是否生效。
bash
PC1> ipconfig应该能看到 IPv4 地址为 192.168.1.2，子网掩码为 255.255.255.0，默认网关为 192.168.1.1。
5.3 配置 R1 接口 IP 地址
双击 R1，进入命令行界面，执行以下配置：
bash
<Huawei> system-view
[Huawei] sysname R1
[R1] interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0] quit配置完成后，在 R1 上执行 display ip interface brief 检查接口状态：
bash
[R1] display ip interface brief输出中应能看到 GE0/0/0 接口的 IP 地址为 192.168.1.1，物理状态（Physical）和协议状态（Protocol）均为 up。
说明：如果接口物理状态显示为
down，请检查连线是否正确、设备是否已启动。如果协议状态为down，通常是因为对端设备未配置 IP 地址或接口未启用。
5.4 验证连通性
- **从 PC1 ping R1 接口地址：**双击 PC1，进入命令行，输入：
bash
PC1> ping 192.168.1.1第一次 ping 可能会有一个丢包（ARP 解析过程），稍等片刻应该能收到回复。如果持续不通，请检查 PC1 的 IP 地址、掩码、网关以及 R1 接口配置。
- **从 R1 ping PC1：**在 R1 命令行中输入：
bash
[R1] ping 192.168.1.2也应能 ping 通，说明双向通信正常。
- **查看 ARP 表：**在 R1 上执行：
bash
[R1] display arp可以看到 R1 学习到的 PC1 的 IP 地址与 MAC 地址映射关系。这说明双方已经通过 ARP 协议完成了地址解析。
5.5 验证网关的作用
为了直观理解网关的作用，可以做以下对比实验：
- 将 PC1 的网关暂时清空，然后尝试 ping R1 的接口地址 192.168.1.1。此时仍然可以 ping 通，因为 PC1 和 R1 在同一网段，不需要网关。
- 将 R1 的接口地址改为 192.168.2.1/24，PC1 的 IP 保持 192.168.1.2/24 不变。此时 PC1 无法 ping 通 R1，因为二者不在同一网段，且 PC1 的网关指向 192.168.1.1（已不存在）。
- 将 PC1 的网关改为 192.168.2.1，再次 ping 192.168.2.1。此时仍无法 ping 通，因为 PC1 的 IP 192.168.1.2 与网关 192.168.2.1 不在同一网段，PC1 无法将数据包发送给网关。
结论：PC 的 IP 地址与网关地址必须位于同一网段，否则 PC 无法与网关通信，也就无法访问其他网段。
5.6 保存配置
在 R1 上执行保存命令：
bash
<R1> save按提示输入 y 确认保存。
注意：PC 的配置在 eNSP 中通常会自动保存，但路由器的配置必须手动执行
save，否则重启后会丢失。
六、思考
- 如果将 PC1 的子网掩码改为 255.255.0.0，PC1 还能 ping 通 R1 的 192.168.1.1 吗？为什么？
- 如果将 PC1 的 IP 地址改为 192.168.2.2/24，网关保持 192.168.1.1，PC1 能 ping 通 R1 吗？为什么？
display ip interface brief中的 Physical 和 Protocol 分别代表什么？两者都为 up 表示什么？- 直连路由的优先级是多少？在 R1 上执行
display ip routing-table，观察直连路由的显示方式。 - ARP 的作用是什么？如果不配置 IP 地址，ARP 表会有内容吗？