【正文】 nning Tree Protocol，多生成樹協(xié)議）將環(huán)路網絡修剪成為一個無環(huán)的樹型網絡，避免報文在環(huán)路網絡中的增生和無限循環(huán)，同時還提供了數據轉發(fā)的多個冗余路徑，在數據轉發(fā)過程中實現 VLAN 數據的負載均衡。 Standby——— 當主動路由器失效時路由器準備接管包傳輸功能。它一直監(jiān)聽從活動路由器和等待路由器發(fā)來的 HELLO 報文。在任一時刻，配置了 HSRP 協(xié)議的路由器都將處于以下五種狀態(tài)之一： Initial——— HSRP 啟動時的狀態(tài)， HSRP 還沒有運行，一般是在改變配置或 16 端口剛剛啟動時進入該狀態(tài)。路由器之間的包傳輸對網絡上的所有主機 來說都是透明的。 通過在設置了 HSRP 協(xié)議的路由器之間廣播 HSRP 優(yōu)先級， HSRP 協(xié)議選出當前的主動路由器。如果一個路由器的優(yōu)先級設置的比所有其他路由器的優(yōu)先級高，則該路由器成為主動路由器。當在一個局域網上有多個熱備份組存在時，把主機分布到不同的熱備份組，可以使負載得到分擔。每個熱備份組模仿一個虛擬路由器工作，它有一個 Well－ known－ MAC 地址和一個 IP地址。如果備份路由器失效或者變成了活躍路由器，將由另外的路由器被選為備份路由器。 為了減少網絡的數據流量，在設置完活動路由器和備份路由器之后，只有活動路由器和備份路由器定時發(fā)送 HSRP 報文。在任一時刻，一個組內只有一個路由器是活動的，并由它來轉發(fā)數據包，如果活動路由器發(fā)生了故障，將選擇一個備份路由器來替代活動路由器，但是在本網絡內的 主機看來，虛擬路由器沒有改變。在一個路由器完全不能工作的情況下，它的全部功能便被系統(tǒng)中的另一個備份路由器完全接管，直至出 現問題的路由器恢復正常，這就是熱備份 路由協(xié)議 （ Hot Standby Router Protocol）， HSRPRFC2281技術要解決的問題。路由器是整個網絡的核心和心臟，如果路由器發(fā)生致命性的故障，將導致本地網絡的癱瘓，如果是骨干路由器，影響的范圍將更大，所造成的損失也是難以估計的。 隨著 Inter 的日益普及，人們對網絡的依賴性也越來越強。 HSRP 運行在 UDP 上，采用端口號 1985。HSRP 協(xié)議提供了一種決定使用主動路由器還是備份路由器的機制，并指定一個虛擬的 IP 地址作為網絡系統(tǒng)的 缺省網關 地址。 負責轉發(fā)數據包的路由器稱之為活動路由器（ Active Router）。 HSRP 協(xié)議只支持一個路由器代表虛擬路由器實現數據包轉發(fā)過程。 HSRP：熱備份 路由器 協(xié)議（ HSRP： Hot Standby Router Protocol），是 cisco平臺一種特有的技術，是 cisco 的私有協(xié)議。 14 1) HSRP（熱備份路由協(xié)議） 熱備份 路由器 協(xié)議（ HSRP）的設計目標是支持特定情況下 IP 流量失敗轉移不會引起混亂、并允許主機使用單路由器，以及即使在實際 第一跳路由器使用失敗的情形下仍能維護路由器間的連通性。 自由靈活，貼近客戶需求。 7) OSPF 適應各種規(guī)模的網絡，最多可達數千臺。 5) 通過嚴格劃分路由的級別（共分四極），提供更可信的路由選擇。 ? 在點到點接口類型中，通過配置按需播號屬性（ OSPF over On Demand Circuits），使得 ospf 不再定時發(fā)送 hello 報文及定期更新路由信息。 13 ? 提出 STUB 區(qū)域的概念，使得 STUB 區(qū)域內不再傳播引入的 ASE 路由。 ? 在廣播網絡中，使用組播地址（而非廣播）發(fā)送報文，減少對其它不運行 ospf 的網絡設備的干擾。（有路由變化時才會發(fā)送）。 ? 用于發(fā)現和維護鄰居關系的是定期發(fā)送的是不含路由信息的 hello 報文，非常短小 。也使得路由信息不會隨網絡規(guī)模的擴大而急劇膨脹。（鏈路狀態(tài)及最短路徑樹算法） 2) OSPF 收斂速度快：能夠在最短的時間內將路由變化傳遞到整個自治系統(tǒng)。 5) 配置接口 bandwidth 與物理帶寬一致，以確保 OSPF Cost 能反映真實的鏈路帶寬； 6) 配置點對點以太網的 OSPF 網絡類型為點對點，以加快收斂速度； 7) 將業(yè)務網段發(fā)布到 OSPF 進程； 8) 缺省路由引入 到 OSPF 進程； 12 OSPF 協(xié)議的優(yōu)點： 1) OSPF 是真正的 LOOP FREE（無路由自環(huán)）路由協(xié)議。不允許業(yè)務 vlan 通過，有效保證業(yè)務數據的安全。 所以本方案核心區(qū)域采用 OSPF 路由協(xié)議。 10 OSPF 的基本規(guī) 劃 ： 1) 選擇合適的私有地 址段用于 Routerid 在每個 OSPF 路由器上建立環(huán)回接口并使用 32 位掩碼的 IP 地址； 環(huán)回接口地址在 OSPF 網絡中的發(fā)布應該根據實際情況而定； 一般情況下不要在 OSPF 網絡中發(fā)布，以減少路由表項；如果需要將環(huán)回口地址作為管理使用，可以考慮發(fā)布； 為保證 OSPF 運行的穩(wěn)定性，建議在進行網絡規(guī)劃時應該確定網絡中各 OSPF路由器 Router ID 的分配方案，并且在相應路由器上進行手工指定 2) OSPF 區(qū)域劃分 從網絡的拓撲結構來看：如果網絡的拓撲結構是樹狀或星型結構，可以考慮使用缺省路由 +靜態(tài)路由的方式。 作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議， OSPF 將鏈路狀態(tài)廣播數據 LSA（ Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內的所有路由器，這一點與距離矢量路由協(xié)議不同。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)（ Autonomous System），即 AS，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政 策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網絡。 路由規(guī)劃 OSPF(Open Shortest Path First 開放式最短路徑優(yōu)先 )是一個內部網關協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡稱 IGP），用于在單一自治系統(tǒng)（ autonomous system,AS）內決策路由。 地區(qū) IP 地址 互聯地址 0 網管地址 1 一樓 用戶 2 二樓 用戶 3 三樓 用戶 4 無線 5 ?? （預留） ? ? （預留） 互聯地址業(yè)務劃分 業(yè)務 IP 地址 核心交換機 1核心交換機 2 0 核心交換機 1接入層交換機 1 1 …… （預留） …… （預留） 網管地址業(yè)務劃分 業(yè)務 IP 地址 核心交換機 32 接入層交換機 33 ?? （預留） ?? （預留） 一樓用戶業(yè)務劃分 9 業(yè)務 IP 地址 部門 A 64 部門 B 65 部門 C 66 ?? （預留） ?? （預留） 以此類推 ?? 例如： IP 地址 ，從第三位為 33 可以看出地區(qū)代碼為 1，業(yè)務代碼為 1，屬于核心交換機的網管地址。 地區(qū)包括 000 到 111，共有 8 位。 重新選取一段私有 IP 地址規(guī)劃，不可與原辦公大樓地址重疊；新選取的 IP地址段進行系統(tǒng)劃分；近似區(qū)域和類似業(yè)務注意連續(xù)性，以便進行路由匯總， 減少路由表條目，縮短路由收斂時間，提高路由協(xié)議計算效率；各個區(qū)域及區(qū)域下子業(yè)務都必須進行 IP 地址預留；按照一套準則進行 IP 地址前期規(guī)劃， 看到 IP地址，并參照準則，就能定位 此 IP 地址類型。在滿足上述情況下可以考慮分配地址的實意性。 IP 地址的規(guī)劃原則，主要考慮其擴展性和連續(xù)性這樣才能更好的進行地址匯總減少路由條目。 結合德賽新研發(fā)大樓內業(yè)務分類，可以根據不同業(yè)務、不同部門、不同應用，進行相應的 vlan 規(guī)劃。該方法的核心是采用什么樣的策略 。其中，局域網交換機允許一個子網擴展到多個局域網交換端口，甚至允許一個端口對應于多個子網。網絡管理需要管理和配置設備的 MAC 地址，顯然當網絡規(guī)模很大，設備很多時，會給管理帶來難度。 事實上，該 VLAN 是一些 MAC地址的集合。 規(guī)劃的 依據包括： ? 基于端口的 VLAN 基于端口的 VLAN 是劃分虛擬局域網最簡單也是最有效的方法，這實際上是某些交換端口的集合，網絡管理員 只需要管理和配置交換端口，而不管交換端口連接什么設備 。同樣，相鄰的端口不會收到 其他 VLAN 產生的廣播。 ? 控制網絡上的安全 VLAN 可以提供建立防火墻的機制，防止交換網絡的過量廣播。 Vlan 隔離的優(yōu)點 ： ? 增加了網絡的連接靈活性 借助 VLAN 技術，能將不同地點、不同網絡、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網絡環(huán) 境 ，就像使用本地 LAN 一樣方便、靈活、有效。 6 Vlan 設計 VLAN 是 Virtual Local Area Network 的縮寫，中文名是虛擬局域網。 鏈路冗余 ： 藍色箭頭代表業(yè)務數據走向； 橘黃色鏈路為冗余鏈路；可以看出當這些冗余鏈路發(fā)生故障時不會影響辦公業(yè)務的正常運行。 硬件冗余 ： 雙電源 1+1 冗余設計。 核心層高可靠性拓撲設計 ： 新辦公樓兩臺核心交換機與原辦公樓兩臺核心交換機采用全連接形式（ FullMesh）。不僅提供網絡接入能力，而且還執(zhí)行重要服務（例如第 2層和第 3 層廣播，多播抑制）、訪問控制（例如 、數據包過濾）和 QOS等。 提供到核心層資源和接入層設備之間的高速傳輸服務 。 4 5. 網絡 系統(tǒng)規(guī)劃 層次化設計 ? 核心層： 核心層的主要功能是盡可能快地交換數據。 在有線網絡基礎 之上，另采用一套企業(yè)級的無線網絡方案，以方便無線終端用戶的接入需求；其中采用一臺無線控制器對所有 AP 進行統(tǒng)一管理控制 ；通過設備智能管理方式，提供一套高質量的，高智能的無線網絡方案。 接入層交換機具備強大的終端安全特性，有效從設備終端對內網進行安全防護。 核心層采用兩臺核心交換機，保證其中一臺設備發(fā)生故障不影響整網運行。 4. 系統(tǒng) 基本 描述 宗旨：與客戶現有網絡的 融合與優(yōu)化，與現有的設備進行無縫兼容，包括相關的所有網絡協(xié)議；網絡設備配件可以與現有網絡設備模塊通用，減少投資成本。網絡設備必須采用智能化，可管理的設備 。 6) 可管理性 由于系統(tǒng)本身具有一定復雜性，隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，網絡管理的任務必定會日益繁重。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統(tǒng)運轉，提供高效能與高效益。 IP 地址設計須遵循 客戶 網絡 TCP/IP 地址編碼規(guī)范；設備及端口模塊、光網卡的選型須滿足國內外相關的技術標準，并保證與業(yè)界主流的網絡設備廠家的設備互聯、互通。 4) 開放性和互連性 具備與多種協(xié)議計算機通信網絡互連互通的特性，確保本計算機網絡系統(tǒng)的基礎設施的作用可以充分的發(fā)揮。 3) 靈活性和可擴展性 計算機網絡系統(tǒng)是一個不斷發(fā)展的系統(tǒng)，所以它必須具有良好的靈活性和可擴展性，能夠根據 德賽西威研發(fā)大樓 信息化不斷深入發(fā)展的需要，方便靈活的擴展網絡覆蓋范圍、擴大網絡容量和提高網絡的各層次節(jié)點 的功能。要對網絡結構、網絡設備、服務器設備等各個方面進行高可靠性的設計和建設。在設計網絡時，需要遵循以下原則： 1) 實用性和先進性 采用先進成熟的技術滿足 德賽西威研發(fā)大樓 的大規(guī)模數據、語音等綜合業(yè)務需求，兼顧其他相關的管理需求，盡可能采用先進的網絡技術以適應更高的數據、語音的傳輸需要，使整個系統(tǒng)在相當一段時期內保持技術的先進性，以適應未來信息化的發(fā)展的需要。 在有線網絡基礎之上，另外建立 一套 企業(yè)級的 無線 網絡 ，為大樓無線終端 提供無線 接入 點 ， 對 無線 接入 用戶的身份進行認證，控制無線用戶的訪問權限， 有效保護內網數據安全 。 惠州市西威研發(fā)中心 網絡技術 設計方案 設計單位：廣東立沃信息科技有限公司 日期： 2021 年 3 月 18 日 目錄 1. 網絡系統(tǒng)概述 .................................................................................................... 1 2. 系統(tǒng)設計依據 .................................................................................................... 1 3. 系統(tǒng)設計原則 .................................................................................................... 2 4. 系統(tǒng)基本描述 .................................................................................................... 3 5. 網絡系統(tǒng)規(guī)劃 .................................................................................................... 4 層次化設計 .....................................