网络设计之二

局域网网络选型:

局域网=以太网 交换机+双绞线+光纤

重要参数:

速率 100M 1G 10G 40G
接口类型 铜缆 光纤
MTU 1500 巨型帧
其他功能 PoE/堆叠/路由

局域网常用拓扑:

VLAN设计:

规划依据:基于业务、基于地域、基于安全。

划分方法:基于端口、基于MAC、基于IP子网、基于协议、基于策略。

编号分配:范围:1-4095、连续性、扩展性。

STP协议:

STP/RSTP/MSTP:STP基本版本、RSTP提高收敛速度、MSTP引入域和实例概念。

缺省配置:华为交换机使用MSTP、一个叫交换机一个域、所有VLAN映射到一个Instance(0)。

兼容性:向下兼容、RSTP在收到STP BPDU的端口运行STP、MSTP认为RSTP交换机运行在不同的域中。

MSTP设计:域定义、修订版本定义、Instance定义、VLAN映射定义。

STP实用设计:

 二层网络环路问题:

工作机制:以太网缺省泛洪广播数据。

STP算法:交换机无全网拓扑信息,依赖定时器工作。

网络结构:冗余设备与链路导致物理拓扑环路。

实现缺陷:设备实现差异。

理论上:STP能够防止环路。

实践中:仍存在环路可能性。

环路避免优化:

优化STP设置:Root Guard、Loop Guard、BPDU Guard、Edge-port。

其他防环技术:Smart-link、SEP、RRPP。

新技术:TRILL。

二层网络安全设计:

二层攻击类型 二层保护机制
针对设备的DoS攻击 交换机CPU
流量超载 流量抑制/风暴控制
MAC欺骗 Port Security
DHCP攻击 DHCP Snooping
ARP攻击 限速/固化/隔离/DAI
源伪造攻击 IPSG

针对不同的行为选用相应的安全机制。

广域网的特点:

覆盖范围广、租用成本高、运维难度大。

广域网技术选用:

基于SDH传输系统:DDN/E1/POS/MSTP。

基于传统电话网:PSTN/ISDN。

基于波分复用:DWDM

基于报文交换:ATM/FR/X.25。

广域网二层协议:

 

链路类型 结构特点 二层协议
DDN/E1/POS 点到点链路 HDLC/PPP
PSTN/ISDN 点到点链路 PPP
OTN 点到点链路 Ethernet
分组交换网 点到多点链路 ATM/FR/X.25

点到点链路是广域网的主流链路。

PPP协议室广域网点到点链路使用的主流协议。

OTN网络可提供以太网接口接入。

广域网替代技术:

传统广域网:

带宽保证、价格昂贵、QoS可控、可靠性高。

VPN技术:带宽不可控、廉价、QoS不可控、可靠性不可控、安全性高。

接入网技术:

最后一公里:用户网络与运营商骨干网之间的网络技术。

DSL:基于电话线、上下行不对称、1M~10Mbps。

FTTX:双绞线、用户密集场合、10M/100M/1G。

PON:光纤、未来趋势、大带宽。

无线:WIFI或LTE、未来趋势、1M~100Mbps。

HFC:同轴电缆、广电行业、共享100Mbps。

异步拨号:基于电话点、已经淘汰、速率<64K。

IP地址分配规则:

1、唯一性:地址分配基本规则。

2、高效性:设计合适的掩码长度。常用掩码:32/30/VLSM

3、可汇聚性:节省设备资源。    ]]

4、连续性:相邻网段地址连续。]]]分区分块

5、可扩充性:保留扩展空间。    ]]]分配地址

6、可管理性:地址实意性           ]]

IP地址配置方式:

手工配置:多用于网络设备配置,机制简单,配置工作量大。

DHCP:多用于客户机,可以与各种安全机制配合。

DHCP Snooping、DAI、IPSG。

路由边界确定:

关注点:设备成本、带宽成本、安全性、可运维性。

客户网关位于汇聚层,接入交换机工作于交换模式,汇聚层之上工作于路由模式。

客户机网关位于接入层,全网工作于路由模式。

路由协议的选择:

分类 协议 算法 特点
IGP RIP DV 简单;跳数COST;V1和V2
OSPF LS 分层;带宽COST;快速;无环
ISIS LS 与OSPF类似
EGP BGP DP 域间路由;强承载能力;强操控能力;无环

当前工程实践中,IGP优选OSPF;ISIS多用于运营商骨干。

BGP除了用于域间路由之外,MPLS/BGP VPN网络也采用。

静态路由常用于无冗余连接的场合。

OSPF设计问题: