Modular Network Design: A Scalable Architecture Framework

Модулен дизайн на мрежа: Скалируема рамка за архитектура

Въведение в модулен дизайн на мрежа

Мрежовата модулност е практика на проектиране на мрежи като взаимосвързана, целенасочена, а не монолитна структура. Всеки модул обслужва специфична функция, има определени граници и се свързва със съседни модули чрез добре разбрани интерфейси. Този подход превръща мрежовия дизайн от изкуство в повтаряща се инженерна дисциплина.

Силата на модулността се крие в способността му да създавапредсказуеми моделикоято може да се прилага последователно в цялата инфраструктура на организацията, независимо дали обхваща десетки хиляди малки обекти, хиляди средни обекти или стотици големи предприятия кампуси.

Защо модулността има значение

Ползи във всички мрежови мащаби

| Benefit | Small Sites | Medium Sites | Large Sites | ...------------------- - ДаОпростено отстраняване на неизправностиНеобвързан инженер може да разбере цялата топология отборите могат да се специализират чрез модул - ДаПредвидимо скалиранеДобави модули, както е необходимо . - ДаПоследователна сигурностСъщите политики навсякъде, несигурна поза за спазване на изискванията - ДаОперативна ефективностВладеене на ценни книжа - ДаКонтрол на разходитеЗакупуване на всеки модул по тип модул

Предизвикателство за наклоняване

Организациите рядко остават статични. Модулният дизайн трябва да отговаря на:

• 10 000+ малки обекти: Клонове, търговски обекти, отдалечени съоръжения
• 1000+ средни места: Регионални офиси, разпределителни центрове, производствени предприятия
• 100+ големи обекта: Щаб, центрове за данни, големи кампуси

Без модулност всеки сайт се превръща в уникална снежинка, която изисква персонализирана документация, специализирано обучение и еднократно отстраняване на проблеми. С модулността, инженер, който разбира модела, може да работи ефективно на всяко място.

Основни мрежови модули

Модул 1: Интернет изходен сегмент

Интернет Edge е мястото, където вашата организация среща външния свят. Този модул съдържа:

• WAN/Internet вериги(MPLS, DIA, широколентов, LTE/5G)
• Сачмени рутери(BGP peering, WAN termination)
• Защитни стени(статуална проверка, NAT, VPN прекратяване)
• VLAN сегментза функционално разделяне

@startuml Internet Edge Module
!define ICONURL https://raw.githubusercontent.com/Roemer/plantuml-office/master/office2014
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam handwritten false

nwdiag {
    internet [shape = cloud, description = "Internet"];

    network ISP_Transit {
        address = "VLAN 10-12"
        color = "#FFE4E1"
        description = "ISP/MPLS Transit"

        internet;
        ISP_A [description = "ISP-A\nCircuit"];
        ISP_B [description = "ISP-B\nCircuit"];
        MPLS [description = "MPLS\nCircuit"];
    }

    network Edge_Router_Segment {
        address = "VLAN 10,11,12"
        color = "#E6E6FA"
        description = "Edge Router Aggregation"

        ISP_A;
        ISP_B;
        MPLS;
        Edge_Router [description = "Edge Router\n(BGP Peering)"];
    }

    network FW_Outside {
        address = "VLAN 100"
        color = "#FFFACD"
        description = "Firewall Outside"

        Edge_Router;
        FW_Primary [description = "Firewall\nPrimary"];
        FW_Secondary [description = "Firewall\nSecondary"];
    }

    network FW_HA_Sync {
        address = "VLAN 101"
        color = "#F0FFF0"
        description = "HA Sync Link"

        FW_Primary;
        FW_Secondary;
    }

    network FW_Inside {
        address = "VLAN 102"
        color = "#E0FFFF"
        description = "To Internal Edge"

        FW_Primary;
        FW_Secondary;
    }
}
@enduml

Принципи на ключовия дизайн:

• Презареждане на веригите от различни доставчици
• Защитна стена с висока мощност
• Изчистване на границите на VLAN между доверителните зони
• L3 връзки от точка до точка между рутер и защитна стена

Модул 2: Вътрешен край / DMZ Подреждане

За средни и големи обекти вътрешният ръб осигурява агрегация на слой за услуги, които изискват контролирана експозиция или служат като преходни точки между зоните за сигурност.

@startuml Internal Edge Module
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network From_Internet_Edge {
        address = "VLAN 102"
        color = "#E0FFFF"
        description = "From Firewall Inside"

        IntEdge_A [description = "Internal Edge\nSwitch A"];
        IntEdge_B [description = "Internal Edge\nSwitch B"];
    }

    network MCLAG_Peer {
        address = "Peer-Link"
        color = "#DDA0DD"
        description = "MCLAG/vPC Peer"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
    }

    network WLC_Mgmt {
        address = "VLAN 200 - 10.x.200.0/24"
        color = "#FFE4B5"
        description = "WLC Management"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        WLC [description = "Wireless LAN\nController"];
    }

    network Proxy_Farm {
        address = "VLAN 201 - 10.x.201.0/24"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Proxy Services"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        Proxy [description = "Web Proxy\nServers"];
    }

    network VPN_Services {
        address = "VLAN 202 - 10.x.202.0/24"
        color = "#E6E6FA"
        description = "VPN Termination"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        VPN [description = "VPN\nConcentrator"];
    }

    network Infrastructure {
        address = "VLAN 204 - 10.x.204.0/24"
        color = "#F0FFF0"
        description = "Infrastructure Services"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        DNS_DHCP [description = "DNS/DHCP\nServers"];
    }

    network To_Core {
        address = "VLAN 205"
        color = "#B0E0E6"
        description = "Core Transit"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
    }
}
@enduml

Услуги Обикновено във вътрешния край:

• Безжични контролери за LAN (WLC)
• Уеб проксита и филтри за съдържание
• Концентратори на VPN
• DNS/DHCP инфраструктура
• Товарни везни
• Настолни / бастионни сървъри

Модул 3: Основен слой

Ядрото е високоскоростен гръбнак, който свързва всички други модули. Той трябва да бъде оптимизиран за:

• Максимална пропускателна способност
• Минимална латентност
• Висока наличност
• Проста, бърза превъртане

@startuml Core Module
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network From_Internal_Edge {
        address = "L3 Routed"
        color = "#B0E0E6"
        description = "From Internal Edge"

        Core_A [description = "Core Switch A\n100G Backbone"];
        Core_B [description = "Core Switch B\n100G Backbone"];
    }

    network Core_Interconnect {
        address = "100G+ ISL"
        color = "#FFB6C1"
        description = "High-Speed Interconnect\nOSPF/IS-IS/BGP"

        Core_A;
        Core_B;
    }

    network To_Distribution_1 {
        address = "L3 P2P"
        color = "#98FB98"
        description = "Building A"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_1 [description = "Distribution 1\n(L3 Adjacent)"];
    }

    network To_Distribution_2 {
        address = "L3 P2P"
        color = "#DDA0DD"
        description = "Building B"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_2 [description = "Distribution 2\n(MCLAG)"];
    }

    network To_Distribution_3 {
        address = "L3 P2P"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Building C"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_3 [description = "Distribution 3\n(MCLAG)"];
    }

    network To_DC_Border {
        address = "L3 Routed"
        color = "#87CEEB"
        description = "Datacenter"

        Core_A;
        Core_B;
        Border_Leaf [description = "Border Leaf\n(DC Fabric)"];
    }
}
@enduml

Принципи на основния дизайн:

• Без директно прикрепени устройства за крайния потребител
• L3 маршрутизиране между ядрото на прекъсвачите (без гребло)
• Мултипати на равни разходи (ECMP) за разпределение на товара
• Протоколи за бързо сближаване

Модул 4: Разпределителен слой

Слоят на дистрибуцията е с възможност за достъп до превключватели и налага политика. Това е мястото, където изборът на мрежови дизайн имат най-много промени въз основа на изискванията на сайта.

Вариации на капитала от първи ред на разпределение

Вариация 1: L3 Adjacent (Routed Access)

В този дизайн, разпределението и достъпа слоеве саL3 съседнаВсеки ключ за достъп има своя собствена IP поднет и маршрути директно до разпространението.

@startuml Distribution Variation 1 - L3 Adjacent
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network From_Core {
        address = "L3 ECMP"
        color = "#B0E0E6"
        description = "From Core Layer"

        Dist_A [description = "Distribution A\n(L3 Router)"];
        Dist_B [description = "Distribution B\n(L3 Router)"];
    }

    network Dist_iBGP {
        address = "iBGP Peering"
        color = "#DDA0DD"
        description = "ECMP/iBGP"

        Dist_A;
        Dist_B;
    }

    network P2P_Access_1 {
        address = "10.x.2.0/30"
        color = "#98FB98"
        description = "L3 Point-to-Point"

        Dist_A;
        Dist_B;
        Access_1 [description = "Access SW-1\n(L3 Gateway)"];
    }

    network P2P_Access_2 {
        address = "10.x.2.8/30"
        color = "#FFE4B5"
        description = "L3 Point-to-Point"

        Dist_A;
        Dist_B;
        Access_2 [description = "Access SW-2\n(L3 Gateway)"];
    }

    network P2P_Access_3 {
        address = "10.x.2.16/30"
        color = "#FFDAB9"
        description = "L3 Point-to-Point"

        Dist_A;
        Dist_B;
        Access_3 [description = "Access SW-3\n(L3 Gateway)"];
    }

    network User_VLAN_1 {
        address = "10.x.32.0/24"
        color = "#F0FFF0"
        description = "Users - SW1"

        Access_1;
        Laptop_1 [description = "Laptops"];
        Phone_1 [description = "Phones"];
    }

    network User_VLAN_2 {
        address = "10.x.33.0/24"
        color = "#FFF0F5"
        description = "Users - SW2"

        Access_2;
        Laptop_2 [description = "Laptops"];
        Camera_2 [description = "Cameras"];
    }

    network User_VLAN_3 {
        address = "10.x.34.0/24"
        color = "#F5FFFA"
        description = "Users - SW3"

        Access_3;
        Laptop_3 [description = "Workstations"];
        Camera_3 [description = "Cameras"];
    }
}
@enduml

Пример за разпределение на подмрежата:

Превод и субтитри: - Не Дистрибуция на ядрото 10.x.1.0/30, 10.x.1.4/30 Dist-A до Access-1 10.x.2.0/30 Dist-B до Access-1 10.x.2.4/30 год год

Ползи:

• Излъчване на домейни на всеки превключвател за достъп
• Опростено отстраняване на неизправности (тъкани, съдържащи се в подмрежата)
• Няма гребло между разпространението и достъпа
• Възможност за обобщаване на разпределения слой

Въпроси:

• Изисква превключватели за достъп с възможност за достъп до L3
• Конфигурация на DHCP релето на всеки ключ за достъп
• По-сложно IP адрес управление

Вариация 2: MCLAG с багажници на L АКТБ

Този дизайн използваMulti-Chassis Link Aggregation (MCLAG)при разпределение сОблигации от АКТБза достъп до превключватели, превозващи VLAN.

Търговци на едро: Cisco нарича този vPC (Virtual Port Channel), Arista използва MLAG, Juniper използва MC-LAG, и HPE/Aruba използва VSX. Функционалното поведение е подобно между продавачите.

@startuml Distribution Variation 2 - MCLAG
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network From_Core {
        address = "L3 Routed Uplinks"
        color = "#B0E0E6"
        description = "From Core Layer"

        Dist_A [description = "Distribution A\n(MCLAG Member)"];
        Dist_B [description = "Distribution B\n(MCLAG Member)"];
    }

    network MCLAG_Peer_Link {
        address = "Peer-Link"
        color = "#FFB6C1"
        description = "MCLAG/vPC Peer-Link"

        Dist_A;
        Dist_B;
    }

    network LACP_To_Access {
        address = "Po1 - LACP Trunk"
        color = "#DDA0DD"
        description = "VLANs 100,110,120 Trunked"

        Dist_A;
        Dist_B;
        Access_1 [description = "Access SW-1\n(L2 Switch)"];
    }

    network Data_VLAN {
        address = "VLAN 100 - 10.x.32.0/24"
        color = "#98FB98"
        description = "Data VLAN"

        Access_1;
        Laptops [description = "Laptops\nWorkstations"];
    }

    network Voice_VLAN {
        address = "VLAN 110 - 10.x.64.0/24"
        color = "#FFE4B5"
        description = "Voice VLAN"

        Access_1;
        Phones [description = "IP Phones"];
    }

    network Security_VLAN {
        address = "VLAN 120 - 10.x.96.0/24"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Security VLAN"

        Access_1;
        Cameras [description = "Cameras\nBadge Readers"];
    }
}
@enduml

SVI Placement (VRRP VIP on Distribution Pair):

• VLAN 100: 10.x.32.1/24
• VLAN 110: 10.x.64.1/24
• VLAN 120: 10.x.96.1/24

Конфигурация на багажника VLAN:

Пристанищен канал ВЛАНС - Да По1 (MCLAG) 100,110,120 год год год

Ползи от MCLAG:

• Активно-активна спедиция (и двете използвани връзки)
• Подсекундно прекъсване
• Един логичен превключвател от гледна точка на достъпа
• Не обхващане на дървото блокиране

Въпроси:

• VLAN обхваща множество превключватели за достъп (по-големи домейни за излъчване)
• MCLAG peer-link може да стане boltneck
• STP все още се изисква като резервен цикъл превенция

Вариация 3: Граничен лист за Spine/Leaf Datacenter

В средата на центъра на данните, дистрибуторският слой се превръща вГранична листасвързване на гръбначната/листната тъкан с останалата част от мрежата на предприятието.

@startuml Distribution Variation 3 - Border Leaf Datacenter
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network Enterprise_Core {
        address = "L3 Routed (eBGP/OSPF)"
        color = "#B0E0E6"
        description = "From Enterprise Core"

        Border_A [description = "Border Leaf A\nVXLAN Gateway"];
        Border_B [description = "Border Leaf B\nVXLAN Gateway"];
    }

    network Border_EVPN {
        address = "VXLAN EVPN"
        color = "#DDA0DD"
        description = "EVPN Type-5 Routes"

        Border_A;
        Border_B;
        Spine_1 [description = "Spine 1"];
        Spine_2 [description = "Spine 2"];
    }

    network Spine_Fabric {
        address = "eBGP Underlay"
        color = "#FFB6C1"
        description = "Spine Layer"

        Spine_1;
        Spine_2;
    }

    network Leaf_Tier_1 {
        address = "VTEP"
        color = "#98FB98"
        description = "Compute Rack 1"

        Spine_1;
        Spine_2;
        Leaf_1 [description = "Leaf 1"];
        Leaf_2 [description = "Leaf 2"];
    }

    network Leaf_Tier_2 {
        address = "VTEP"
        color = "#FFE4B5"
        description = "Storage/Services"

        Spine_1;
        Spine_2;
        Leaf_3 [description = "Leaf 3"];
        Leaf_4 [description = "Leaf 4"];
    }

    network Server_Rack_1 {
        address = "VNI 10001"
        color = "#F0FFF0"
        description = "Compute Servers"

        Leaf_1;
        Leaf_2;
        Servers_1 [description = "Rack Servers\nVMs/Containers"];
    }

    network Storage_Network {
        address = "VNI 10002"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Storage Arrays"

        Leaf_3;
        Storage [description = "SAN/NAS\nStorage"];
    }

    network Voice_Services {
        address = "VNI 10003"
        color = "#E6E6FA"
        description = "UC Systems"

        Leaf_4;
        PBX [description = "PBX/UC\nSystems"];
    }
}
@enduml

Данни за центъра на данните:

това е функция - Не - ДаUnderlay| eBGP (ASN per switch) or OSPF | - ДаОвърлей| VXLAN with EVPN control plane | - ДаГранична листаVXLAN-to-VLAN gateway, външни маршрути, Inter-VRF.. - ДаЛистни товариКомпют, съхранение, глас/UC, инфраструктура

Ползи:

• Масивна хоризонтална скала (добавете двойки листа при необходимост)
• Архитектура на неблокиращи тъкани
• Multi-tenance via VRF/VNI
• Оптимален източно-западен трафик

Въпроси:

• Оперативна сложност на VXLAN/EVPN
• Необходими специализирани умения
• По-високи разходи за оборудване

Модул 5: Достъп до слой

Слоят Access е мястото, където крайните устройства се свързват. Независимо от топологията на разпределението, превключвателите за достъп осигуряват:

@startuml Access Layer Module
skinparam backgroundColor #FEFEFE

nwdiag {
    network Distribution_Uplink {
        address = "L3 or LACP Trunk"
        color = "#B0E0E6"
        description = "Uplinks to Distribution"

        Access_SW [description = "48-Port Access Switch\nPoE+ Capable"];
    }

    network Data_VLAN {
        address = "VLAN 100 - Ports 1-8, 25-32"
        color = "#98FB98"
        description = "Data VLAN"

        Access_SW;
        Laptops [description = "Laptops\nWorkstations"];
    }

    network Voice_VLAN {
        address = "VLAN 110 - Ports 9-16"
        color = "#FFE4B5"
        description = "Voice VLAN"

        Access_SW;
        Phones [description = "IP Phones"];
    }

    network Camera_VLAN {
        address = "VLAN 120 - Ports 17-24"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Security VLAN"

        Access_SW;
        Cameras [description = "IP Cameras"];
    }

    network Wireless_VLAN {
        address = "VLAN 130 - Ports 33-40"
        color = "#DDA0DD"
        description = "Wireless AP VLAN"

        Access_SW;
        APs [description = "Wireless APs"];
    }

    network Mgmt_VLAN {
        address = "VLAN 999 - Ports 41-44"
        color = "#F0FFF0"
        description = "Management VLAN"

        Access_SW;
    }
}
@enduml

Достъп до функции за сигурност на слой:

• 802.1X / MAB удостоверяване
• Динамична задача на VLAN
• Охрана на пристанището
• DHCP душене
• Динамична проверка на ARP
• IP Source Guard

Пълна модулна топология

Ето как всички модули се свързват, за да формират цялостна корпоративна мрежа:

@startuml Complete Modular Network Topology
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Complete Enterprise Modular Network

nwdiag {
    internet [shape = cloud, description = "Internet/WAN"];

    network Internet_Edge {
        address = "Module 1"
        color = "#FFE4E1"
        description = "INTERNET EDGE MODULE"

        internet;
        ISP_A [description = "ISP-A"];
        ISP_B [description = "ISP-B"];
        MPLS [description = "MPLS"];
        Edge_RTR [description = "Edge Router"];
        FW_A [description = "FW-A"];
        FW_B [description = "FW-B"];
    }

    network Internal_Edge {
        address = "Module 2"
        color = "#E6E6FA"
        description = "INTERNAL EDGE / DMZ MODULE"

        FW_A;
        FW_B;
        IntEdge_A [description = "IntEdge-A"];
        IntEdge_B [description = "IntEdge-B"];
        WLC [description = "WLC"];
        Proxy [description = "Proxy"];
        VPN [description = "VPN"];
        DNS [description = "DNS/DHCP"];
    }

    network Core {
        address = "Module 3"
        color = "#B0E0E6"
        description = "CORE MODULE"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        Core_A [description = "Core-A"];
        Core_B [description = "Core-B"];
    }

    network Distribution_L3 {
        address = "Variation 1"
        color = "#98FB98"
        description = "DIST - L3 Adjacent\n(Building A)"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_1A [description = "Dist-1A"];
        Dist_1B [description = "Dist-1B"];
        Access_L3 [description = "Access\n(L3)"];
    }

    network Distribution_MCLAG {
        address = "Variation 2"
        color = "#DDA0DD"
        description = "DIST - MCLAG\n(Building B)"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_2A [description = "Dist-2A"];
        Dist_2B [description = "Dist-2B"];
        Access_L2 [description = "Access\n(L2)"];
    }

    network Datacenter {
        address = "Variation 3"
        color = "#FFE4B5"
        description = "DATACENTER\n(Spine/Leaf)"

        Core_A;
        Core_B;
        Border_Leaf [description = "Border\nLeaf"];
        Spine [description = "Spine"];
        Leaf [description = "Leaf"];
        Servers [description = "Servers\nStorage\nPBX"];
    }

    network Campus_Users {
        address = "End Devices"
        color = "#F0FFF0"
        description = "Campus Users"

        Access_L3;
        Access_L2;
        Users [description = "Laptops\nPhones\nCameras"];
    }
}
@enduml

IP стратегия за справяне с изолацията на VRF

Предизвикателството на мултисегмента, мулти-VRF дизайн

Когато мрежите растат, за да включват множество зони за сигурност, бизнес звена или граници за съответствие,VRF (Виртуален маршрут и спедиция)осигурява изолация на маршрутната маса. Въпреки това разширяването на ДПС чрез няколко подреждания добавя сложност:

• Всеки L3 хоп изисква транзитна подмрежа
• Под interfaces умножават сложността на конфигурацията
• Отстраняването обхваща множество таблици за маршрутизиране
• Документацията трябва да проследява членството на VRF на всяко ниво

Subnet Schema Strategy

Добре проектираната подмрежа прави моделите разпознаваеми, намалявайки когнитивния товар и конфигурационните грешки.

Пример: Голям производствен сайт (10.0.0.0/13)

Разпределение на обекта:10.0.0.0/13 (Производителски сайт Алфа) - 524.286 използваеми хостове

@startuml VRF Subnet Schema
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Large Site VRF Allocation Schema (10.0.0.0/13)

nwdiag {
    network Corporate_VRF {
        address = "VRF: CORPORATE\n10.0.0.0/17"
        color = "#98FB98"
        description = "Production Users"

        Corp_Transit [description = "Transit\n10.0.0.0/23"];
        Corp_Users [description = "Users\n10.0.32.0/19"];
        Corp_Voice [description = "Voice\n10.0.64.0/19"];
        Corp_Wireless [description = "Wireless\n10.0.96.0/19"];
        Corp_Server [description = "Servers\n10.0.112.0/20"];
    }

    network Guest_VRF {
        address = "VRF: GUEST\n10.1.0.0/17"
        color = "#FFE4B5"
        description = "Visitor Network"

        Guest_Transit [description = "Transit\n10.1.0.0/23"];
        Guest_Users [description = "Users\n10.1.32.0/19"];
    }

    network Security_VRF {
        address = "VRF: SECURITY\n10.2.0.0/17"
        color = "#FFDAB9"
        description = "Physical Security"

        Sec_Transit [description = "Transit\n10.2.0.0/23"];
        Sec_Camera [description = "Cameras\n10.2.32.0/19"];
        Sec_Badge [description = "Badge Readers\n10.2.64.0/19"];
        Sec_NVR [description = "NVR/VMS\n10.2.96.0/20"];
    }

    network IOT_VRF {
        address = "VRF: IOT\n10.3.0.0/17"
        color = "#E6E6FA"
        description = "Manufacturing OT"

        IOT_Transit [description = "Transit\n10.3.0.0/23"];
        IOT_PLC [description = "PLCs\n10.3.32.0/19"];
        IOT_HMI [description = "HMIs\n10.3.64.0/19"];
        IOT_SCADA [description = "SCADA\n10.3.96.0/20"];
    }
}
@enduml

Данни за транзитния сегмент (10.0.00/23 - 510 използваеми IPs):

Описание на линка - Не год год год год. 10.0.12/30 год. 10.0.16/30 год. 10.0.20/30 год. 10.0.24/30 . 10.0.02.28/30 . . Core-A . . год. 10.0.32/30 год. 10.0.36/30 год. 10.0.40/30 10.0.0.44/30 год год

Забележка:/31 подмрежи (RFC 3021) могат да се използват и за връзки от точка до точка, пестене на адрес пространство.

Ползи от разпознаването на модели

Когато моделите на подмрежата са съгласувани между VRFs:

Какво знаеш? Какво можеш да направиш - Не, не, не годежен линк в корпоративните приложения 10.0.40/30 год Потребителите на Access-SW-5 са на 10.0.36.0/24 . Сайт Алфа е 10.0.0/13

Това позволява на инженерите да:

• Предсказуеми IP адреси без документация
• Разпознаване на погрешно конфигурирани подмрежи веднага
• Създаване на модели за автоматизация, които работят през VRFs
• Тренирай нов персонал на модела, не запомняне

Шаблони за размер на сайта

Образец на малък сайт (Branch Office)

@startuml Small Site Template
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Small Site Template (< 50 users)

nwdiag {
    internet [shape = cloud];

    network WAN {
        color = "#FFE4E1"
        description = "ISP/MPLS Circuit"

        internet;
        UTM [description = "UTM/SD-WAN\nAppliance\n(Router+FW+VPN+WLC)"];
    }

    network LAN {
        address = "10.100.x.0/24"
        color = "#98FB98"
        description = "Single Subnet"

        UTM;
        Access [description = "Access Switch\n(or UTM ports)"];
    }

    network Endpoints {
        color = "#F0FFF0"
        description = "End Devices"

        Access;
        AP [description = "WiFi AP"];
        Users [description = "Users"];
        Phones [description = "Phones"];
    }
}
@enduml

Бележки за дизайн на малък сайт:

• Сгъваем дизайн: Всички функции в минимален хардуер
• Подмрежа: /24 или / 23 на място
• Пример: 10.100.1.0/24 (сайт 001)

Шаблон за средни обекти (Регионална служба)

@startuml Medium Site Template
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Medium Site Template (50-500 users)

nwdiag {
    internet [shape = cloud];

    network WAN_Edge {
        color = "#FFE4E1"
        description = "Internet Edge"

        internet;
        ISP_A [description = "ISP-A"];
        ISP_B [description = "ISP-B/MPLS"];
        Edge_RTR [description = "Edge Router"];
    }

    network Firewall_Tier {
        color = "#FFDAB9"
        description = "Firewall HA Pair"

        Edge_RTR;
        FW_A [description = "FW-A"];
        FW_B [description = "FW-B"];
    }

    network Distribution {
        address = "10.50.x.0/21"
        color = "#DDA0DD"
        description = "MCLAG Distribution\n(Dist/Core Combined)"

        FW_A;
        FW_B;
        Dist_A [description = "Dist-A"];
        Dist_B [description = "Dist-B"];
    }

    network Access_Tier {
        color = "#98FB98"
        description = "Access Switches (LACP)"

        Dist_A;
        Dist_B;
        Acc1 [description = "Acc1"];
        Acc2 [description = "Acc2"];
        Acc3 [description = "Acc3"];
        Acc4 [description = "Acc4"];
        Acc5 [description = "Acc5"];
    }

    network Users {
        color = "#F0FFF0"
        description = "End Devices"

        Acc1;
        Acc2;
        Acc3;
        Acc4;
        Acc5;
        Endpoints [description = "Laptops/Phones\nCameras/APs"];
    }
}
@enduml

Медиум Design Notes:

• Частична модулация: Distance Edge and Access Seals
• Подмрежа: / 21 на място (2,046 IPs)
• Пример: 10.50.0/21 (сайт 050)

Образец на голям сайт (глави/кампус)

@startuml Large Site Template
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Large Site Template (500+ users)

nwdiag {
    internet [shape = cloud];

    network Internet_Edge {
        color = "#FFE4E1"
        description = "INTERNET EDGE MODULE"

        internet;
        ISP_A [description = "ISP-A"];
        ISP_B [description = "ISP-B"];
        MPLS [description = "MPLS"];
        Edge_RTR [description = "Edge-RTR"];
        FW_A [description = "FW-A"];
        FW_B [description = "FW-B"];
    }

    network Internal_Edge {
        color = "#E6E6FA"
        description = "INTERNAL EDGE MODULE"

        FW_A;
        FW_B;
        IntEdge_A [description = "IntEdge-A"];
        IntEdge_B [description = "IntEdge-B"];
        WLC [description = "WLC"];
        Proxy [description = "Proxy"];
        VPN [description = "VPN"];
        DNS [description = "DNS"];
    }

    network Core {
        color = "#B0E0E6"
        description = "CORE MODULE"

        IntEdge_A;
        IntEdge_B;
        Core_A [description = "Core-A"];
        Core_B [description = "Core-B"];
    }

    network Dist_Var1 {
        color = "#98FB98"
        description = "L3 Adjacent"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_1 [description = "Dist-1"];
        Access_1 [description = "Access"];
    }

    network Dist_Var2 {
        color = "#DDA0DD"
        description = "MCLAG Trunk"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_2 [description = "Dist-2"];
        Access_2 [description = "Access"];
    }

    network Dist_Var3 {
        color = "#FFE4B5"
        description = "MCLAG Trunk"

        Core_A;
        Core_B;
        Dist_3 [description = "Dist-3"];
        Access_3 [description = "Access"];
    }

    network Datacenter {
        color = "#87CEEB"
        description = "SPINE/LEAF DC"

        Core_A;
        Core_B;
        Border [description = "Border-Leaf"];
        Spine [description = "Spine"];
        Leaf [description = "Leaf"];
        Servers [description = "Servers"];
    }
}
@enduml

Бележки за дизайн на голям сайт:

• Пълна модулация: Всички нива са физически разделени
• Подмрежа: /13 до /15 на място (въз основа на броя на VRF)
• Пример: 10.0.0.0/13 (HQ) - 524.286 IPs

VRF и L3 сегментация: Ползи и комплексност

Ползи от сегментирането на L3 с подинтерфейс

1. Изолиране на сигурността: Трафикът между VRF трябва да пресече защитна стена или политическо устройство
2. Съдържание на взривния радиус: Компрометираният сегмент не може да достигне директно други VRFs
3. Граници на съответствието: PCI, HIPA или OT мрежи в отделни области за маршрутизиране
4. Трафик инженеринг: Различни правила за маршрутизиране на VRF

Комплексната търговия

Когато сегментите трябва да се простират през няколко подреждания, всяка граница на L3 добавя конфигурация в горната част:

@startuml Multi-VRF Path Through Tiers
skinparam backgroundColor #FEFEFE
title Multi-VRF Traffic Path: Camera to NVR

nwdiag {
    network Camera_Segment {
        address = "VLAN 120\n10.2.36.0/24"
        color = "#FFDAB9"
        description = "VRF: SECURITY"

        Camera [description = "Camera"];
        Access_SW [description = "Access-SW\nSub-int: 10.2.0.40/30"];
    }

    network Access_to_Dist {
        address = "10.2.0.40/30"
        color = "#DDA0DD"
        description = "VRF: SECURITY"

        Access_SW;
        Distribution [description = "Distribution\nSub-int: 10.2.0.24/30"];
    }

    network Dist_to_Core {
        address = "10.2.0.24/30"
        color = "#B0E0E6"
        description = "VRF: SECURITY"

        Distribution;
        Core [description = "Core\nSub-int: 10.2.0.8/30"];
    }

    network Core_to_IntEdge {
        address = "10.2.0.8/30"
        color = "#E6E6FA"
        description = "VRF: SECURITY"

        Core;
        Internal_Edge [description = "Internal-Edge\nSub-int: 10.2.0.0/30"];
    }

    network IntEdge_to_FW {
        address = "10.2.0.0/30"
        color = "#FFE4E1"
        description = "VRF: SECURITY"

        Internal_Edge;
        Firewall [description = "Firewall\nInter-VRF Policy"];
    }

    network DC_Path {
        address = "VXLAN/EVPN"
        color = "#87CEEB"
        description = "Datacenter Fabric"

        Firewall;
        Border_Leaf [description = "Border-Leaf"];
        Spine [description = "Spine"];
        Leaf [description = "Leaf"];
        NVR [description = "NVR"];
    }
}
@enduml

Надстройка на настройките:

• 5 междинни лица на VRF на път
• 4 VRF × 5 подинта = 20 подинтерфейса на превключвател
• Рутинг протокол adjacents във всеки VRF
• Правила за пропускане на маршрут или защитна стена за между-VRF трафик

Стратегии за уреждане на спорове

1. Граничен брой VRF: Само създаване на VRF за истински изисквания за изолация
2. Централизиране на маршрута между VRF: Единична защитна стена точка срещу разпределена
3. Използване на VXLAN/EVPN: Овърлей намалява физическите под-интерфейс splow
4. Автоматизиране: Шаблоните осигуряват последователна конфигурация
5. Документиране на модела: Веднъж научили, моделите са по-бързи от търсенето

Резюме: Изграждане на скалируем мрежов модел

Целта на модулния дизайн на мрежата е да се създадеповтаряем моделкоето позволява:

Сателитни обекти - Не по-малък по 10 000+ год Edge + MCLAG разпределение + достъп, /21 на сайт по-голям гол 100+ год

Ключови принадлежности

1. Модулите създават граници: Всеки модул има определена цел и интерфейс
2. Моделите позволяват мащаб: Един и същ дизайн на всеки сайт намалява обучението и грешките
3. VRF осигурява изолация: Но добавете конфигурационна сложност на всяко ниво
4. Субнетните схеми имат значение: Предвидимото адресиране намалява когнитивния товар
5. Разпределението варира според нуждите: L3 в съседство, MCLAG/LACP, или гръбнака/листта
6. Десен размер за сайта: Не пренареждайте малки обекти

Чрез създаването на тези модели и прилагането им последователно, организациите могат да изградят мрежи, които мащабират от един офис клон до световно предприятие, като същевременно поддържат оперативна простота и поза сигурност.

Версия на статията (0) Публикувана на 2026 (***)