模拟企业网络拓扑 双核心 单核心 高可靠性相关配置 ppp链路

1.项目介绍

         这是我模拟设计的公司拓扑图，左边是我们的总公司，因为总公司终端多业务多，采用了双核心结构，右边终端数量少业务，采用了单核心结构。
         首先看终端，有不同的部门，不同的业务，所以采用了vlan划分技术，可以把相同业务划分的一个vlan，这样的好处有3个，1.隔离广播域，避免没有必要的广播包。2.隔离业务故障，比如arp攻击，dhcp私设。3.布线灵活。 vlan对应的就是相应的access口，因为access口只让相应标签的流量通过，接入层上面通常只有一条链路，所以设置为trunk口，它能让多种业务流量通过。接入层交换机可以选用CISCO WS-C2960-24TC-L，传输速率：10/100Mbps 端口数量：26个 ，价格在4千元左右。
         分公司使用一个三层核心交换机连接各个接入层的交换机，因为它的转发速率快，且能实现各个vlan之间的相互通信。可以选用Cisco 3750X-24T-L ，24口全千兆。每个终端都要有地址，而手工配置工作量大，且容易出错。所以我们采用dhcp协议，对pc动态分配地址。因为dhcp服务器在总部，不属于同一个网段，所以在三层核心交换机配置了一个dhcp中继。分公司与总公司通信，数据走互联网的话不安全，所以我们采用了广域网专线，使用的是ppp协议。
         双核心实现了高可靠性，两台核心交换机之间使用了链路聚合技术。并且这两台都充当了网关设备，运用的是VRRP技术。在使用高可靠性的同时，它会带来一个问题，那就是环路。我们为了解决问题使用了一个收敛速度快，又能负载均衡的生成树协议——mstp。
         因为公网ip数量少，价格高。所以我们采用了pat技术，大量pc使用少量公网ip上网。我们配置了acl，可以对相应的ip做限定。

配置：

可直接拿配置好的 ： https://github.com/lijiahaoGithub/Double-Core.git

LSW5：

vlan batch 30 40

stp region-configuration
region-name text
instance 1 vlan 30
instance 2 vlan 40
active region-configuration

interface Ethernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 30

interface Ethernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 40

interface Ethernet0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface Ethernet0/0/4
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

LSW6：

vlan batch 10 20

interface Ethernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 10

interface Ethernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface Ethernet0/0/3
port link-type access
port default vlan 20

三层设备：
LSW4：

vlan batch 10 20 50

interface Vlanif10
ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif20
ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif50
ip address 192.168.50.2 255.255.255.0

interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 50

interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0.0.0.1
network 192.168.50.0 0.0.0.255
network 192.168.10.0 0.0.0.255
network 192.168.20.0 0.0.0.255

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.50.1

LSW1：

vlan batch 30 40 60 100 200

stp instance 1 root primary
stp instance 2 root secondary
dhcp enable

stp region-configuration
region-name text
instance 1 vlan 30
instance 2 vlan 40
active region-configuration

interface Vlanif30
ip address 192.168.30.252 255.255.255.0
vrrp vrid 30 virtual-ip 192.168.30.254
vrrp vrid 30 priority 150
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif40
ip address 192.168.40.252 255.255.255.0
vrrp vrid 40 virtual-ip 192.168.40.254
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif60
ip address 192.168.60.1 255.255.255.0

interface Vlanif100
ip address 180.76.76.254 255.255.255.0

interface Vlanif200
ip address 192.168.200.254 255.255.255.0

interface Eth-Trunk1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 100

interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type access
port default vlan 200

interface GigabitEthernet0/0/3
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface GigabitEthernet0/0/4

interface GigabitEthernet0/0/5
eth-trunk 1

interface GigabitEthernet0/0/6
eth-trunk 1

interface GigabitEthernet0/0/7
port link-type access
port default vlan 60

ospf 1 router-id 8.8.8.8
area 0.0.0.0
network 180.76.76.0 0.0.0.255
network 192.168.60.0 0.0.0.255
network 192.168.30.0 0.0.0.255
network 192.168.40.0 0.0.0.255
network 192.168.200.0 0.0.0.255

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.60.2

LSW2：

vlan batch 30 40 70

stp instance 1 root secondary
stp instance 2 root primary

stp region-configuration
region-name text
instance 1 vlan 30
instance 2 vlan 40
active region-configuration

interface Vlanif30
ip address 192.168.30.253 255.255.255.0
vrrp vrid 30 virtual-ip 192.168.30.254
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif40
ip address 192.168.40.253 255.255.255.0
vrrp vrid 40 virtual-ip 192.168.40.254
vrrp vrid 40 priority 150
dhcp select relay
dhcp relay server-ip 180.76.76.76

interface Vlanif70
ip address 192.168.70.1 255.255.255.0

interface MEth0/0/1

interface Eth-Trunk1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface GigabitEthernet0/0/1

interface GigabitEthernet0/0/2

interface GigabitEthernet0/0/3

interface GigabitEthernet0/0/4
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094

interface GigabitEthernet0/0/5
eth-trunk 1

interface GigabitEthernet0/0/6
eth-trunk 1

interface GigabitEthernet0/0/7
port link-type access
port default vlan 70

ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0.0.0.0
network 192.168.70.0 0.0.0.255
network 192.168.30.0 0.0.0.255
network 192.168.40.0 0.0.0.255

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.70.2

LSW3：模拟dhcp服务器
vlan batch 200

ip pool vlan10
gateway-list 192.168.10.254
network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
dns-list 192.168.200.1

ip pool vlan20
gateway-list 192.168.20.254
network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0
dns-list 192.168.200.1

ip pool vlan30
gateway-list 192.168.30.254
network 192.168.30.0 mask 255.255.255.0
dns-list 192.168.200.1

ip pool vlan40
gateway-list 192.168.40.254
network 192.168.40.0 mask 255.255.255.0
dns-list 192.168.200.1

interface Vlanif200
ip address 180.76.76.76 255.255.255.0
dhcp select global

interface MEth0/0/1

interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type access
port default vlan 200

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 180.76.76.254
Server1：充当本地DNS服务器和公司web服务器

路由器：
AR1：

interface Serial4/0/0
link-protocol ppp
ip address 192.168.80.2 255.255.255.0

interface Serial4/0/1
link-protocol ppp

interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.50.1 255.255.255.0

ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.1
network 192.168.50.0 0.0.0.255
network 192.168.80.0 0.0.0.255

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.80.1

AR2：

acl number 2000
rule 5 permit source 192.168.10.0 0.0.0.255
rule 10 permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
rule 15 permit source 192.168.30.0 0.0.0.255

nat address-group 1 64.1.1.3 64.1.1.5

interface Serial4/0/0
link-protocol ppp
ip address 192.168.80.1 255.255.255.0

interface Serial4/0/1
link-protocol ppp

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.60.2 255.255.255.0

interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.70.2 255.255.255.0

interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 64.1.1.1 255.255.255.248
nat outbound 2000 address-group 1
nat static global 64.1.1.2 inside 192.168.200.1

interface NULL0

interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 1.1.1.0 0.0.0.255
network 64.1.1.0 0.0.0.7
network 192.168.60.0 0.0.0.255
network 192.168.70.0 0.0.0.255
area 0.0.0.1
network 192.168.80.0 0.0.0.255

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 64.1.1.6

AR3：模拟外网isp，实际应用中不用配置，只需向运营商购买公网ip即可

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 64.1.1.6 255.255.255.0

interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 8.8.8.254 255.255.255.0

数据流分析：

DHCP:动态主机设置协议
我们公司的终端很多，手动分配地址会非常的麻烦，而且容易出错，所以我们用到DHCP动态主机设置协议，DHCP服务器会自动分配地址给终端。
发现阶段：主机发送一个DHCP Discover广播包，其中：
三层封装：
源端口是68，目标端口是67
源ip是0.0.0.0，目标ip是255.255.255.255
二层封装：
源mac是本机的mac地址，目标mac地址是全f

二层交换机收到后，拆开二层，首先会学习，将源mac地址与接口绑定，查看mac表做相应转发，而这里的mac地址的全f，所以它会广播这个包。
三层交换机收到，他也具备二层功能，先学习，发现目标mac是全f，就会在它的vlan里广播。对于vlan的网关收到先看目标mac，全f，拆开。查看目标ip是广播地址，可以拆开，发现端口是68，目标端口是67，，是一条去往dhcp服务器的包，因为其配置了dhcp中继，所以它会重新封装这个包。其中：
三层封装：
源ip是三层交换机的ip，目标ip是配置中继的ip地址即dhcp服务器地址
源端口是67，目标端口是67
二层封装：
源mac是三层交换机出端口的mac，目的mac是对面路由器接口的mac地址
数据部分会加入网关的ip。

路由器收到这个包，拆开二层目的mac是我的，接着拆开三层，发现目标ip不是我，则查看路由表，封装ppp协议向s4/0/0口发出。对面路由器收到拆开ppp头部，查看路由表进行转发。

DHCP服务器回复一个DHCP offer包，其中：
源ip为dhcp服务器的ip，目标ip是最开始三层交换的ip
源端口是67，目标端口是67
回来的路径大致一样，到了LSW4会变成广播包，以广播的形式转发。很多主机会收到，但只有对照自己的mac与数据包中的数据中mac一致才会使用。

DHCP request：当Client收到了DHCP Offer包以后（如果有多个可用的DHCP服务器，那么可能会收到多个DHCP Offer包），确认有可以和它交互的DHCP服务器存在，于是Client发送Request数据包，请求分配IP。
此时的源IP和目的IP依然是0.0.0.0和255.255.255.255。

接着服务器回复一个DHCP ack