園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案

園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案/NUM園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與組網(wǎng)綜合大作業(yè)目錄TOC\o"1-2"\h\u7455網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與組網(wǎng)綜合大作業(yè) I3239目錄 I15016第一章緒論 2282981.1概況 2159101.2主要內(nèi)容 224249第二章園區(qū)網(wǎng)概述 369692.1園區(qū)網(wǎng)含義 3260532.2園區(qū)網(wǎng)特點 3138072.3園區(qū)網(wǎng)發(fā)展趨勢 326166第三章園區(qū)網(wǎng)設(shè)計 488323.1需求分析 4143203.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則 4173173.3網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計 5316523.4園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖 7175993.5IP地址規(guī)劃 7201883.6VLAN規(guī)劃 856793.7路由協(xié)議選擇 834323.8配置規(guī)范 101428第四章網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計 12294954.1VLAN技術(shù) 1263434.2VPN技術(shù) 13189084.3防火墻技術(shù) 1318883第五章網(wǎng)絡(luò)模擬實現(xiàn) 14264435.1模擬器介紹 14294165.2模擬環(huán)境拓撲圖 14121935.3需求實現(xiàn) 15302625.4配置步驟 166633第六章總結(jié) 17第一章緒論1.1概況隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，曾經(jīng)在園區(qū)網(wǎng)中被大量使用的10M/100M以太網(wǎng)技術(shù)、ATM技術(shù)已經(jīng)漸漸不能適應(yīng)現(xiàn)在的業(yè)務(wù)需求，作為園區(qū)主干網(wǎng)，10M/100M以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)帶寬不足的弊病漸漸凸顯，已經(jīng)嚴重影響著園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的運行效率，目前仍有許多大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)在使用ATM技術(shù)，這樣的網(wǎng)絡(luò)面臨兩個問題：VLAN間路由的性能不能滿足網(wǎng)絡(luò)需求，并且ATM技術(shù)正在逐步被淘汰?，F(xiàn)在，千兆以至10G級別以太網(wǎng)技術(shù)正逐漸成為園區(qū)網(wǎng)絡(luò)主干的主流技術(shù)。因此，許多大型園區(qū)網(wǎng)絡(luò)面臨技術(shù)改造或者重新設(shè)計。1.2主要內(nèi)容本文主要做了以下兩個方面的工作：第一，介紹了園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的含義、特點，按網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與組網(wǎng)課程的要求方法規(guī)劃設(shè)計一個完整的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。第二，使用華為的eNSP對網(wǎng)絡(luò)進行了簡單的模擬，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互通互聯(lián)，對各層設(shè)備進行了配置。第二章園區(qū)網(wǎng)概述2.1園區(qū)網(wǎng)含義園區(qū)網(wǎng)是指為企事業(yè)單位組建的辦公局域網(wǎng)。典型的園區(qū)網(wǎng)包括校園網(wǎng)、社區(qū)網(wǎng)、住宅小區(qū)網(wǎng)、企事業(yè)單位網(wǎng)等。2.2園區(qū)網(wǎng)特點①園區(qū)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的基本單元。②園區(qū)網(wǎng)較適合于采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計。③園區(qū)網(wǎng)對線路成本考慮的較少，對設(shè)備性能考慮的較多，追求較高的帶寬和良好的擴展性。④園區(qū)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較規(guī)整。2.3園區(qū)網(wǎng)發(fā)展趨勢從計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用角度來看，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)將向更深和更寬的方向發(fā)展，這也相應(yīng)的影響著未來園區(qū)網(wǎng)的發(fā)展方向。首先，Internet信息服務(wù)將會得到更大發(fā)展。網(wǎng)上信息瀏覽、信息交換、資源共享等技術(shù)將進一步提高速度、容量及信息的安全性。其次，遠程會議、遠程教學(xué)、遠程醫(yī)療、遠程購物等應(yīng)用將逐步從實驗室走出，不再只是幻想。網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的應(yīng)用也將成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱點話題。第三章園區(qū)網(wǎng)設(shè)計3.1需求分析某企業(yè)園區(qū)剛剛建成，是一大型企業(yè)的分支機構(gòu)，為了實現(xiàn)企業(yè)的辦公信息自動化，擴大企業(yè)的影響，方便和總部的信息交流，需要建立自己企業(yè)的Intranet。企業(yè)現(xiàn)在有2幢9層的辦公大樓，分別是生產(chǎn)部和銷售部，另外還有一個家屬區(qū)，家屬區(qū)有3幢6層的大樓，兩個相距300米。企業(yè)局域網(wǎng)需要考慮覆蓋辦公區(qū)和家屬區(qū)。局域網(wǎng)需要實現(xiàn)的目標如下：①實現(xiàn)有效的信息交換和共享。企業(yè)通過兩條專線接入電信和網(wǎng)通。②企業(yè)需要實現(xiàn)辦公自動化。局域網(wǎng)提供企業(yè)內(nèi)部電子郵件收發(fā)、信息瀏覽、文件管理、會議管理、電子公告等多方面應(yīng)用。③為了擴大企業(yè)的影響，企業(yè)對外提供自己的宣傳網(wǎng)站，并且能夠保證網(wǎng)站安全，不受外部或者內(nèi)部攻擊。④充分考慮今后各部門的接入擴展性。⑤充分考慮企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。3.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則我們遵循以下的原則進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計：實用性實用性是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的首要原則，該網(wǎng)絡(luò)必須最大限度的滿足需求，保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量，否則就會影響日常工作效率。標準化整個網(wǎng)絡(luò)從設(shè)計、技術(shù)和設(shè)備的選擇，要確保將來可能的不同廠家設(shè)備、不同應(yīng)用、不同協(xié)議連接的需求，必須支持國際標準的網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議，以提供高度的開放性。先進性先進性主要是針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計思想、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、軟硬件設(shè)施以及所選用技術(shù)等方面。只有先進的技術(shù)才可能為網(wǎng)絡(luò)帶來更高的性能，并且能保證在技術(shù)上不容易被淘汰。可擴展性可擴展性是指該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠適應(yīng)需求的變化。隨著技術(shù)發(fā)展，信息量增多和業(yè)務(wù)的擴大，網(wǎng)絡(luò)將在規(guī)模和性能兩方面進行一定程度的擴展?？煽啃跃W(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性，高穩(wěn)定性和足夠的冗余，提供拓撲結(jié)構(gòu)及設(shè)備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點失效，核心設(shè)備需要支持冗余備份。安全性網(wǎng)絡(luò)安全性在整個網(wǎng)絡(luò)中是個很重要的問題，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)采取一定手段控制網(wǎng)絡(luò)的安全性，以保證網(wǎng)絡(luò)正常運行。管理性隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜程度的增加，管理和故障排除就會越來越困難。為保障網(wǎng)絡(luò)中心的正常運行，網(wǎng)絡(luò)必須易于管理，支持網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)段與端口的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)流量與出錯的統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)故障的定位、診斷、修復(fù)。3.3網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計圖3.1典型的三層網(wǎng)絡(luò)模型三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用層次化模型設(shè)計，即將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計分成三個層次，每個層次著重于某些特定的功能，這樣就能夠使一個復(fù)雜的大問題變成許多簡單的小問題。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)有以下三個層次：核心層是網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干,對整個網(wǎng)絡(luò)的連通起到至關(guān)重要的作用。核心層應(yīng)該具有如下幾個特性:可靠性、高效性、冗余性、容錯性、可管理性、適應(yīng)性、低延時性等。該層必須是基于千兆高速交換和路由的設(shè)計，設(shè)備的性能容量也是最高的（高達百Gbps容量和每秒千萬級數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力）。主要是由全模塊化的高性能多層路由交換機和高性能服務(wù)器組成，系統(tǒng)帶寬必須是千兆甚至10Gbps。匯聚層是網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先做匯聚，以減輕核心層設(shè)備的負荷。匯聚層具有實施路由策略、安全、工作組接入、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。該層一般采用100M或1000M的快速交換路由設(shè)計，設(shè)備的性能容量性也很高，主要由固定配置+可選模塊的三層路由交換設(shè)備組成。接入層向本地網(wǎng)段提供工作站接入。在接入層中，減少同一網(wǎng)段的工作站數(shù)量,能夠向工作組提供高速帶寬。訪問層是由100M快速以太網(wǎng)交換機和客戶機組成，該層次一般采用100M快速以太網(wǎng)，采用可管理的固定配置的工作組級別的交換機，能提供多層堆疊功能實現(xiàn)大量用戶的接入。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點是網(wǎng)絡(luò)性能高，層次清晰，網(wǎng)絡(luò)管理直觀、方便，并合理地分散了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來的安全風險，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全可靠。3.4園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖圖3.2三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的園區(qū)網(wǎng)拓撲圖3.5IP地址規(guī)劃在構(gòu)建基于TCP/IP的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)時，IP地址的選擇是根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小從以下三類國際Internet組織公布的私有網(wǎng)段中產(chǎn)生，這些范圍內(nèi)的IP地址不在Internet上傳輸，是專門提供給企業(yè)用來建設(shè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)：A類私有IP——B類私有IP——C類私有IP:——3.6VLAN規(guī)劃虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是將局域網(wǎng)內(nèi)廣播域邏輯地劃分為若干子網(wǎng)。在一個交換局域網(wǎng)中，所有局域網(wǎng)段通過交換機連接到一起，路由器連在交換機上(如果是三層交換機，則不需路由器)，可以按網(wǎng)段和站點的邏輯分組形成廣播域，通過在局域網(wǎng)交換機內(nèi)過濾廣播包，使得源于特定虛擬局域網(wǎng)的信息包僅傳送到那些也屬于這個虛擬局域網(wǎng)的網(wǎng)段上。虛擬局域網(wǎng)之間的尋徑由路由器完成。虛擬局域網(wǎng)建立以后，能有效地控制網(wǎng)絡(luò)的廣播風暴，減少不必要的資源帶寬浪費，并能隨著企業(yè)規(guī)模的發(fā)展和調(diào)整改變通信流的模式。VLAN規(guī)劃需要考慮如下因素：①用戶VLAN與設(shè)備管理VLAN分開(IP地址)。②為網(wǎng)絡(luò)擴容進行可匯總的預(yù)留設(shè)計。③IP地址與VLAN編號(其它相關(guān)因素)有一定的對照性。如圖3.3所示：圖3.3IP和VLAN對應(yīng)規(guī)則根據(jù)具體需求與安全性要求等情況綜合分析，園區(qū)網(wǎng)IP地址詳細規(guī)劃如表3.4所示：表3.4IP地址規(guī)劃表物理位置VLAN范圍IP網(wǎng)段默認網(wǎng)關(guān)獲取方式住宿區(qū)VLAN10——VLAN30172.16.1.0——172.16.30.0/24172.16.x.254/24DHCP辦公區(qū)VLAN40——VLAN50172.16.40.0——172.16.50.0/24172.16.x.254/24DHCP服務(wù)器組VLAN100202.117.144.1--202.117.144.253202.117.144.254靜態(tài)指定3.7路由協(xié)議選擇路由協(xié)議可分為距離矢量、鏈路狀態(tài)和混合型路由協(xié)議。使用距離矢量路由協(xié)議時，所有路由器只能向它的鄰居路由器發(fā)送自己的整張路由表。然后路由器使用接收到的路由條目確定是否需要更新自己的路由表。這個過程會周期性的重復(fù)進行。與此相反，當網(wǎng)絡(luò)使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議時，每個路由器可以向其它所有的路由器發(fā)送自己的接口（鏈路）狀態(tài)信息，但是這僅僅發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化的時候，每個路由器使用收到的鏈路狀態(tài)信息重新計算自己到每個目標網(wǎng)絡(luò)的最佳途徑，然后把這些路由信息保存到自己的路由表中?；旌闲吐酚蓞f(xié)議，顧名思義，該協(xié)議借用了距離矢量和鏈路狀態(tài)協(xié)議的思想?；旌闲蛥f(xié)議能向鄰居路由器（類似距離矢量）發(fā)送變動的信息（類似鏈路狀態(tài)）。路由協(xié)議的比較①路由信息協(xié)議（RoutingInformationProtocol,RIP）RIP是一種簡單的動態(tài)路由協(xié)議，RIP至今有兩個版本，RIPv1和RIPv2，后者是前者的改進版本，RIP是一種有類的距離矢量路由協(xié)議，它最顯著的特點是在路由更新報文中不攜帶子網(wǎng)信息，RIP默認的管理距離是120，它使用跳數(shù)做為度量值，最大跳數(shù)是15，如果超過15就認為目標網(wǎng)絡(luò)不可達，所以RIP只能適用于小型的網(wǎng)絡(luò)中。②內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（InteriorGatewayRoutingProtocol,IGRP）IGRP是Cisco私有的協(xié)議，其目的是為了取代RIP，它也是一種距離矢量路由協(xié)議，IGRP克服了RIP的一些嚴重缺陷，如IGRP在計算路由度量值時沒有使用跳數(shù)，而是采用鏈路特征，因此要優(yōu)于RIP協(xié)議。但由于IGRP是Cisco私有的協(xié)議，非Cisco廠商的設(shè)備不能支持IGRP協(xié)議，它的改進版是EIGRP。③增強型內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（EnhancedInteriorGatewayRoutingProtocol,EIGRP）EIGRP是增強型的IGRP協(xié)議，它是一種典型的平衡混合路由選擇協(xié)議，它融合了距離矢量和鏈路狀態(tài)兩種路由協(xié)議的優(yōu)點，使用一種散射更新算法，實現(xiàn)了很高的路由性能，但由于EIGRP也是Cisco私有協(xié)議，不能在其它非Cisco設(shè)備上使用，它的應(yīng)用也受到了限制。④開放最短路徑優(yōu)先（OpenShortestPathFirst,OSPF）OSPF是一種典型的鏈路狀態(tài)、無類別IP路由協(xié)議，OSPF能夠適應(yīng)大型IP網(wǎng)絡(luò)的擴展，而基于距離矢量的IP路由協(xié)議如RIP和IGRP則不能適應(yīng)這種網(wǎng)絡(luò)。OSPF基于鏈路狀態(tài)，其路由是基于網(wǎng)絡(luò)地址及鏈路狀態(tài)度量的。作為一種自適應(yīng)協(xié)議，OSPF可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)故障情況自動調(diào)整，具有收斂時間短的優(yōu)點，有利于路由表的快速穩(wěn)定，這樣使OSPF可以支持大型的網(wǎng)絡(luò)。OSPF的設(shè)計可以防止通信數(shù)據(jù)形成環(huán)路，這對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)或由多個路由器實現(xiàn)的不同局域網(wǎng)互聯(lián)非常重要。OSPF還有其它一些特性：①使用了區(qū)域的概念，有效的減少了路由選擇協(xié)議對路由器的CPU和內(nèi)存的占用率，劃分區(qū)域還可以降低路由協(xié)議的通信量，從而使構(gòu)建層次化互聯(lián)網(wǎng)成為可能。②完全無類別地處理地址問題，排除了有類路由協(xié)議存在的問題。③支持使用多條路由路徑的、效率更高的負載均衡。④使用保留的組播地址來減少對不運行OSPF協(xié)議的設(shè)備的影響。⑤支持更安全的路由選擇認證。⑥使用可以跟蹤外部路由的路由標記。經(jīng)過各種路由協(xié)議的對比和選擇，園區(qū)網(wǎng)適合采用OSPF路由協(xié)議。3.8配置規(guī)范①主機命名規(guī)范如果客戶有規(guī)范或明確合理要求，則按照客戶的規(guī)范或要求進行配置。如金融行業(yè)規(guī)范。如果客戶沒有規(guī)范或明確合理要求，可參考設(shè)備位置、網(wǎng)絡(luò)位置、設(shè)備型號、設(shè)備編號等因素，在項目中制定統(tǒng)一的命名規(guī)范。主機命名規(guī)范如下圖3.5所示：圖3.5主機命名規(guī)范②設(shè)備互聯(lián)接口描述項目中所有涉及到可網(wǎng)管設(shè)備互聯(lián)的端口必須配置端口描述③登陸密碼配置項目中所有可網(wǎng)管設(shè)備必須配置特權(quán)密碼及遠程登陸密碼。④系統(tǒng)時間配置項目中所有可網(wǎng)管設(shè)備必須重新設(shè)置正確的系統(tǒng)時間。⑤二層交換機管理IP配置項目中可網(wǎng)管二交換機必須配置管理IP地址，供管理員遠程管理設(shè)備所用。第四章網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計園區(qū)網(wǎng)的安全是一個綜合問題，它包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和人為因素兩個方面以及與外網(wǎng)（Internet）接口上的安全問題。網(wǎng)絡(luò)的有效性和可靠性即它的可連續(xù)運行的安全性是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須考慮的首要原則，從用戶的角度考慮，當網(wǎng)絡(luò)所需的服務(wù)不可用時，不管是何種原因，網(wǎng)絡(luò)就失去了實際價值。從另一角度看，當某種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的響應(yīng)時間變得變幻莫測時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也不可靠了。為此我們在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計上就考慮了以下的技術(shù)來提高安全性。4.1VLAN技術(shù)VLAN技術(shù)是通過路由和交換設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲基礎(chǔ)上建立的一個邏輯的網(wǎng)絡(luò)。VLAN可以看作是一個廣播域，它們不受地理位置的限制而像處于同一LAN上那樣相互交換信息。VLAN是在交換網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)的。每個交換設(shè)備均可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理人員所定義的VLAN劃分方法對報文進行過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，并能將這種劃分信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)中其它交換設(shè)備和路由器中去。可以限制VLAN中的用戶數(shù)量，禁止那些沒有得到許可的用戶加入到某個VLAN中。這樣，可以控制用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問，控制廣播組的大小和組成，并借助網(wǎng)管軟件在發(fā)生非法入侵時通知管理員。交換機上劃分VLAN方法如圖4.1所示：圖4.1交換機劃分VLAN方法4.2VPN技術(shù)虛擬專用網(wǎng)（VirtualPrivateNetwork，VPN）技術(shù)的基本思路是充分利用現(xiàn)有的公用網(wǎng)絡(luò)來建立一個私有的、安全的連接，即建立一條穿過混亂的公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道，同時避免昂貴的專線租用費用，它使用的是建立在物理連接基礎(chǔ)上的邏輯連接，客戶并不能意識到實際的物理連接，而且在穿越Internet進行路由時，其安全性與在專用網(wǎng)絡(luò)中進行安全