基于Web－IOU的大型企业网的设计与开发

丁传炜

(江苏省扬州商务高等职业学校225127)

0 引言

现在网络的发展速度越来越快，目前的网络架构还不足以应付日后复杂的网络情况，特别是大型企业，网络规划建设必须考虑到未来升级和发展的需要。本文基于一则大型企业的网络现状设计该公司的内部网络，解决公司内部员工以及总公司与分公司，总公司与运营商之前的通信，并提出整体优化的后期实施方案，实现公司内网的优化及可控性，方便公司以后进行网络升级。一般大型网络在组建前，都需要进行可行性方案的设计，由于普通的虚拟软件模拟不出具体的网络feature，所以本文选用Cisco Web－IOU全真模拟软件，模拟建构真实的网络环境，为企业组网提供可行性的实施方案。

1 一则大型企业网络现状

XX公司是一家通信设备厂商生产、销售的一体化公司，经过多年的努力与发展，已具有一定的规模，现有员工近1000人，一家分公司，主要负责设备的生产、销售、售后维护等公司相关业务。总公司与运营商之间的出口跑的是BGP，出口为3个，分别电信，网通BGP，铁通的是EIGRP。现状实现网络的整体设计与优化，使得公司内部网络与分公司之间数据的通信没有问题，并满足内部员工的日常使用需求。所以在内部通信方面运用了比较复杂的网络结构，包括多动态路由协议，目前根据现状需要设计企业网络设计拓朴结构图，如图1所示;并对网络的二、三层网络的设计与优化，最后是整体网络后期的设计与优化。

图1 整个企业网络拓扑结构图

2 WEB－IOU大型网络的设计

2.1 二层网络的设计与优化

底层网络的vtp设计与实施:

VTPdomain为CISCO

Vtp password为123

Vtp version为v 2

Vtp模式为transparent(先C/S后transparent

Sw1/2/3/4(config)#vtp domain CCIE

Sw1/2/3/4(config)#vtp version 2

Sw1/2/3/4(config)#vtp mode transparent

Sw1/2/3/4(config)#vtp password cisco

底层网络的STP设计与优化:使用820.1w

Sw1为所有奇数vlan的跟桥，偶数vlan的备份跟桥

Sw2为所有偶数vlan的跟桥，奇数vlan的备份跟桥

所有没用到的接口需要划入vlan 999后shutdown

Sw1/2/3/4(config)#spanning－tree mode rapid－pvst

Sw1/2(config)#spanning－tree vlan 1－4094 hello－time 1

Sw1(config)#spanning－tree vlan 1，17，29，45，67，89，333，999，priority 0

Sw1(config)#spanning－tree vlan 34，38，56，100，200，300，500，666，priority 4096

Sw2(config)#spanning－tree vlan 1，17，29，45，67，89，333，999priority 4096

Sw2(config)#spanning－tree vlan 34，38，56，100，200，300，500，666，priority 0

底层网络的 etherchannel与trunk设计优化:交换机中间全部trunk使用802.1q封装，捆绑sw1与sw 2之间的链路使得带宽增大Etherchannel必须进行负载平衡，基于源和目的MAC地址。

Sw1/2/3/4(config)#int ran f0/19－24

Sw1/2/3/4(config－if)#sw tr en do

Sw1/2/3/4(config－if)#sw mo tr

Sw1/2/3/4(config－if)#sw nonegoticate

Sw1/2/3/4(config－if)#sw tr native vlan 999

Sw1/2/3/4(config)#vlan dot1q tag native

Sw1(config)#int ran f0/23－24

Sw1(config－if)#channel－group 12 mode desirable

Sw1(config)#int f0/24

Sw1(config－if)#pagp port－priority 255

Sw1(config)#port－channel load－balance src－dst－mac

Sw2(config)int ran f0/23－24

Sw2(config－if)#channel－group 21 mode auto

Sw2(config)#int f0/24

Sw2(config－if)#pagp port－priority 255

Sw2(config)#port－channel load－balance src－dst－mac

2.2 三层网络的设计与优化

路由器的配置规划设计:内部网络为OSPF，EIGRP，RIP区域混合。路由协议的具体应用(IGP协议的运用):Rip协议的应用设计:R4，R5为RIP区域。

RIP version2

R4(config)#router rip

R4(config－router)#ver 2

R4(config－router)#no au

R4(config－router)#passive－interface default

R4(config－router)#no passive－interface f0/0

R4(config－router)#net yy.0.0.0

R5(config)#router rip

R5(config－router)#ver 2

R5(config－router)#no au

R5(config－router)#passive－interface default

R5(config－router)#no passive－interface f0/1

R5(config－router)#net yy.0.0.0

R5(config－router)#redistribute ospf yy metric 3

R5(config)#route－map con

R5(config－route－map)#match interface f0/1

R5(config)#router ospf yy

R5(config－router)#redistribute con su route－map con

Eigrp协议的应用设计:

R2，R3，SW3，SW4 为 EIGRP 区域

SW3为第三个出口设备，与外部建立EIGRP进程号为100

R3(config)#router ei yy

R3(config－router)#no au

R3(config－router)#net yy.yy.38.00.0.0.255

R2(config)#router ei yy

R2(config－router)#no au

R2(config－router)#net yy.yy.29.00.0.0.255

Sw4(config)#router ei yy

Sw4(config－router)#no au

Sw4(config－router)#net yy.yy.9.90.0.0.0

Sw4(config－router)#net yy.yy.29.00.0.0.255

Sw4(config－router)#net yy.yy.89.00.0.0.255

Sw3(config)#router ei yy

Sw3(config－router)#no au

Sw3(config－router)#net yy.yy.8.80.0.0.0

Sw3(config－router)#net yy.yy.89.00.0.0.255

Sw3(config－router)#net yy.yy.38.00.0.0.255

Sw3(config－router)#redistribute eigrp 100

Sw3(config)#router ei 100

Sw3(config－router)#no au

Sw3(config－router#net 150.3.yy.00.0.0.255

路由协议的应用(BGP协议的运用):主出口设备走R1，次优备份路径走R2，R1保证bgp的连接安全，R3、R5为bgp的反射器，设备的物理接口断开不影响ibgp邻居的建立外部BGP互联的设计与优化。

R1(config)#router bgp yy

R1(config－router)#no syn

R1(config－router)#no au

R1(config－router)#bgp default local－pre 150

R1(config－router)#nei yy.yy.3.3 remote yy

R1(config－router)#nei yy.yy.3.3 up lo0

R1(config－router)#nei yy.yy.5.5 remote yy

R1(config－router)#nei yy.yy.5.5 up lo0

R1(config－router)#nei 150.1.yy.254 remote 254

R1(config－router)#nei 150.1.yy.254 ttl－sec 254

R1(config－router)#redistribute ospf yy ma in ex

R2(config)#router bgp yy

R2(config－router)#no syn

R2(config－router)#no au

R2(config－router)#nei yy.yy.3.3 remote yy

R2(config－router)#nei yy.yy.3.3 up lo0

R2(config－router)#nei yy.yy.5.5 remote yy

R2(config－router)#nei yy.yy.5.5 up lo0

R2(config－router)#nei 150.2.yy.254 remote 254

R2(config－router)#nei 150.2.yy.254 maximum－prefix 3 100 warnning－only

R2(config－router)#redistribute ospf yy ma in ex

R3(config)#router bgp yy

R3(config－router)#no syn

R3(config－router)#no au

R3(config－router)#cluster－id yy.yy.35.35

R3(config－router)#nei yy.yy.1.1 remote yy

R3(config－router)#nei yy.yy.1.1 up lo0

R3(config－router)#nei yy.yy.1.1 route－re

R3(config－router)#nei yy.yy.2.2 remote yy

R3(config－router)#nei yy.yy.2.2 up lo0

R3(config－router)#nei yy.yy.2.2 route－re

R3(config－router)#nei yy.yy.4.4 remote yy

R3(config－router)#nei yy.yy.4.4 up lo0

R3(config－router)#nei yy.yy.4.4 route－re

R4(config)#router bgp yy

R4(config－router)#no syn

R4(config－router)#no au

R4(config－router)#nei yy.yy.3.3 remote yy

R4(config－router)#nei yy.yy.3.3 up lo0

R4(config－router)#nei yy.yy.5.5 remote yy

R4(config－router)#nei yy.yy.5.5 up lo0

R5(config)#router bgp yy

R5(config－router)#no syn

R5(config－router)#no au

R5(config－router)#cluster－id yy.yy.35.35

R5(config－router)#nei yy.yy.1.1 remote yy

R5(config－router)#nei yy.yy.1.1 up lo0

R5(config－router)#nei yy.yy.1.1 route－re

R5(config－router)#nei yy.yy.2.2 remote yy

R5(config－router)#nei yy.yy.2.2 up lo0

R5(config－router)#nei yy.yy.2.2 route－re

R5(config－router)#nei yy.yy.4.4 remote yy

R5(config－router)#nei yy.yy.4.4 up lo0

R5(config－router)#nei yy.yy.4.4 route－re

R5(config)#int s0/0/0

R5(config－if)#ip os co 1

网络环境的整体优化:针对所用到的路由协议之间交互的优化与设计。R4收到的ospf路由从R3来，EIGRP路由从R5来，R2，R3双向重发布，路由不能混乱。

R4 router ospf 100 distance ospf external 125

R2/R3 router eigrp YY redistribute ospf YY metric 1000 100 255 1 1500

Router ospf YY redistribute eigrp YY subnets

distance ospf external 171 distance 110 35.35.5.50.0.0.0 10

ac 10 permit yy.yy.45.0

2.3 整体网络后期的设计与优化

防火墙的设计与运用:假设在R1上开启防火墙功能，在此出口设备上保证流量的流向和内部外部设备的交互，现在假如公司内部与外部的流量通过只允许，ICMP，http。具体实施方案如下，其中的class－map里抓得就是允许通过的流量。

R1(config)#zone security A

R1(config)#zone security B

R1(config)#int s0/0/1

R1(config－if)#zone－member security A

R1(config)#int f0/0

R1(config－if)#zone－member security A

R1(config)#int f0/1

R1(config－if)#zone－member security B

R1(config)#class－map type inspect match－all A_B

R1(config－cmap)#match protocol icmp

R1(config－cmap)#match protocolhttp

R1(config)#policy－map type inspect pmap_A_B

R1(config－pmap)#class type inspect A_B

R1(config－pmap－c)#pass

R1(config－pmap)#class type inspect class－default

R1(config－pmap－c)#pass

R1(config)#zone－pair security A_B source A destination B

R1(config－sec－zone－pair)#serice－policy type inspect pmap_A_B

R1(config)#zone－pair security B_A source B destination A

R1(config－sec－zone－pair)#serice－policy type inspect pmap_A_B

QOS的设计与运用:流量的分类，流量的整形，流量的监管，流量的限速机制，队列机制，丢弃机制的设计应用。现在假设如果从外部网络收到攻击，并且找出了攻击的流量source地址为197.68.1.0，但是这个地址又不允许将它的访问功能取消，现在设计一个基于QOS的处理方法。使得从197.68.1.0/24从BB1流量被攻击的OSPF区域0，应限制为128K R1上的每个接口上，使用shape整形。

R1(config)#ac 1 permit 197.68.1.00.0.0.255

R1(config)#class－map bb1

R1(config－cmap)#match access－group 1

R1(config－cmap)#match input－interface f0/1

R1(config)#policy－map mqc

R1(config－pmap)#class bb1

R1(config－pmap－c)#shape average 12800

R1(config)#int f0/0

R1(config－if)#service－policy output mqc

R1(config#int s0/0/1

R1(config－if)#service－policy output mqc

热备份的设计与应用:作为大型的网络，提供2台额外的设备进行冗余是很有必要的，一台设备热备，一台冷备。具体设计实施方案如下:(这里是必须根据2层的STP生成树来设计)定义用户网关配置VLAN 500 为 YY.YY.100.254:该 IP YY.YY.100.1 应分配给主 HSRP 网关和 YY.YY.100.2 应分配给辅助 HSRP 网关。活动组网关分配应符合跨越VLAN 500的树的根活跃。主动网关优先级120和待机时保持默认。定义跟踪对象组，这是一个网络的可达性150.1.YY.0/24。两个开关之间的身份验证－MD5密码cisco。主网关应该有恢复主要作用的能力，一旦被跟踪的对象是可达的:

Sw1(config)#int vlan 500

Sw1(config－if)#ip add yy.yy.100.2 255.255.255.0

Sw1(config－if)#standby 1 ip yy.yy.100.254

Sw1(config－if)#standby 1 preemt

Sw1(config－if)#standby 1 authentication md5 key－string CCIE

Sw1(config－if)#standby 1 timers msce 200 1

Sw2(config)#int vlan 500

Sw2(config－if)#ip add yy.yy.100.1 255.255.255.0

Sw2(config－if)#standby 1 ip yy.yy.100.254

Sw2(config－if)#standby 1 preemt

Sw2(config－if)#standby 1 authentication md5 key－string CCIE

Sw2(config－if)#standby 1 timers msce 200 1

Sw1(config－if)#standby 1 track 1 decrement 25

Sw2(config－if)#standby 1 priority 120

Sw2(config)#track 1 ip route 150.1.yy.0 255.255.255.0 reachabily

4 结语

本文基于WEB－IOU设计了大型企业网络的整个三层架构，分别设计了从接入到汇聚到核心的解决方案，从二层VLAN的同步到STP的使用对于二层网络的精确控制，三层网络的路由协议的选择，路径的优化，路由协议混杂的交错优化，对于网络内部流量的分类整形，队列，丢弃，内网与外网的连接，安全，简单的防火墙的设置，对内外部通过流量进行精确的匹配。由于物理设备还是有可能出现问题，于是在核心交换机上设置备份保证网络的冗余性，后期为方便网络管理者的日常管理。整个企业网络的架构全部在WEBIOU中完成，并真实地模拟了企业的实际网络环境，可以方便后期的升级及维护。

［1］杨浚.通过IOU－web构建虚拟网络实验平台［J］.考试周刊，2014(77):111.

［2］陆利刚，黄静.WebIOU软件在计算机网络实验教学中的应用［J］.现代计算机:上下旬，2013(9):56－58.

［3］黄睿、周伟.基于web IOU和VMware的虚拟网络实验室研究［J］.电脑知识与技术，2013(36):8234－8236.

［4］王达.Cisco路由器配置与管理完全手册［M］.2版，北京:中国水利水电出版社，2013.

［5］梁广民、王隆杰.思科网络实验室路由、交换实验指南［M］.北京:电子工业出版社，2013.