Modular Network Design: A Scalable Architecture Framework

Модульний мережевий дизайн: масштабний архітектурний каркас

Вступ до модульного мережевого дизайну

Мережева модульність – практика проектування мереж як міжключних, цілеспрямованих сегментів, а не монолітних конструкцій. Кожен модуль виконує певну функцію, має певні межі, а також з'єднання до сусідніх модулів через інтерфейси добре відмивних. Цей підхід трансформує мережевий дизайн з мистецтва в повторювану інженерну дисципліну.

Потужність модульності полягає в його здатності створюватипередбачувані візерункиякі можуть бути застосовані послідовно через всю інфраструктуру організації.

Чому модульні речовини

Переваги Across всі мережеві ваги

Ben Ben | | | | | Статус на сервери зСпрощена усунення несправностейОдин інженер може зрозуміти всі топології команди може спеціалізуватися на модульних шляхах чіткої ескалації між модулями зПопереднє визначенняAdd Extend | | зБезпека, , , , , , , , зОпераційна ефективністьAuto change | | зКонтроль витратRight Right | by

Виклик Scaling

Організації рідко залишаються статичними. Модульний дизайн повинен вмістити:

  • 10000+ невеликих сайтів: Офіси відділення, торгові місця, дистанційні приміщення
  • 1000+ середніх сайтів: Обласні офіси, розподільні центри, виробничі заводи
  • 100+ великих сайтів: Головні офіси, центри даних, основні кампуси

Без модульності, кожен сайт стає унікальною сніжинкою, яка вимагає індивідуальної документації, спеціалізованої підготовки та усунення несправностей. З модульністю інженер, який розуміє шаблон, може ефективно працювати на будь-якому сайті.


Основні модулі мережі

Модуль 1: Інтернет-магазин Edge

Інтернет-крамка, де ваша організація зустрічає зовнішній світ. Цей модуль містить:

  • WAN/Internet схеми(MPLS, DIA, широкосмуговий, LTE/5G)
  • Крайові маршрутизатори(BGP дует, розірвання WAN)
  • Брандмауери(повний огляд, NAT, VPN припинення)
  • Сегментація VLANдля функціонального поділу
@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

Основні принципи проектування:

  • Редукторні схеми від різних постачальників
  • Пожежна стінка високодоступних пар
  • Очистити межі VLAN між зонами довіри
  • L3 точкові посилання між маршрутизатором та брандмауером

Модуль 2: Внутрішній край / DMZ Шини

Для середніх і великих сайтів, Внутрішній край надає агрегаційний шар для послуг, які вимагають контрольованого впливу або слугують перехідними точками між зонами безпеки.

@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

Послуги Зазвичай в Внутрішній край:

  • Бездротові локальні контролери (WLC)
  • Фільтри та фільтри вмісту
  • Концентратори VPN
  • DNS / DHCP інфраструктура
  • Навантажувачі
  • Статус на сервери

Модуль 3: ядро шару

Ядро - це швидкісний застібка, що з'єднує всі інші модулі. Вона повинна бути оптимізована для:

  • Максимальна пропускна здатність
  • Мінімальна надійність
  • Висока доступність
  • Простий, швидкий переадресація
@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

Основні принципи проектування:

  • Немає безпосередньо прикріплених пристроїв кінцевого користувача
  • L3 маршрутизація між основними вимикачами (не просвітлення дерева)
  • Еквал-репортажний мультипат (ECMP) для розподілу навантаження
  • Швидкий протоколи конвергенції

Модуль 4: розподільний шар

Розширений шар розподільчих пристроїв Доступні вимикачі та правила виконання. Це де варіанти вибору мережевого дизайну на основі вимог сайту.


Сортування шин

Варіант 1: L3 Прихильник (Розміщений доступ)

У цьому дизайні розподільні і шари доступуL3 сусідаПеремикач доступу — це власний IP-адреса та маршрути безпосередньо до розподілу.

@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

Приклад розміщення субмереж:

й Статус на сервери English, Українська, Français.. Dist-A для доступу-1 .x.2.0/30 JavaScript licenses API Веб-сайт Go1.13.8 JavaScript licenses API Веб-сайт Go1.13.8 JavaScript licenses API Веб-сайт Go1.13.8

Переваги:

  • Радіоканал ізоляції домену в кожному перемикачі доступу
  • Спрощені усунення неполадок (переклади, що містяться в підмережі)
  • Не пробиваючи дерево між розподілом і доступом
  • Можливості узагальнення при розподілі шару

Розгляд:

  • Вимагає L3-розрядні перемикачі доступу
  • Налаштування реле DHCP на кожному перемикачі доступу
  • Комплексне управління IP-адресою

Варіант 2: MCLAG з LACP траками

Цей дизайн використовуєMulti-Chassis Link Агрегіон (MCLAG)при розподілі зЮридичні послугидля перемикачів доступу, що перевозяться VLANs.

Термінологія: Cisco називає це VPC (Virtual Port Channel), Arista використовує MLAG, Juniper використовує MC-LAG, і HPE/Aruba використовує VSX. Функціональна поведінка схожа на постачальників.

@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 на розподільній парі):

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

Налаштування VLAN Trunk:

Порт-Чанель ВЛАСТИВОСТІ Статус на сервери По1 (MCLAG) 100,110,120 Доступ-1 Türkçe, English, Українська.. По3 (MCLAG) 100,110 Доступ-3 CatalàDeutschEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešuLietuviųNederlandsNorskPolskiPortuguêsRomânăSlovenčinaSvenskaالعربيةفارسیעבריתΕλληνικάБългарскиРусскийСрпски / srpskiУкраїнська中文(台灣)

Переваги MCLAG:

  • Активно-активне переадресування (включені посилання)
  • Субсекундний збій
  • Один логічний перемикач з точки зору доступу
  • Немає перекидання дерева

Розгляд:

  • VLANs пропускає кілька перемикачів доступу (великі домени мовлення)
  • MCLAG-link може стати пляшковим вирізом
  • STP все ще потрібно як резервне копіювання петлю

Варіант 3: Прикордонний лист для Spine/Leaf Datacenter

У середовищі датацентру розподільний шар стаєПрикордонний листз'єднуючи тканину хребта/листа до іншої мережі підприємства.

@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

Деталі Datacenter Fabric:

浜у 灞 绀 Статус на сервери зПідкладкаЭБГП (АСН за перемикач) або OSPF зНаклейкаCyberGhost VPN купони зПрикордонний листVXLAN-to-VLAN шлюз, зовнішні маршрути, Inter-VRF маршрути зЛистові навантаженняEnglish, Українська, Français..

Переваги:

  • Масивна горизонтальна шкала (за потреби листків)
  • Неблокування тканинної архітектури
  • Багатосторонній зв'язок з VRF / VNI
  • Оптимальні східно-західні візерунки

Розгляд:

  • Оперативна складність VXLAN/EVPN
  • Спеціальні навички, необхідні
  • Вищі витрати обладнання

Модуль 5: шар доступу

Шар доступу, де з'єднуються кінцеві пристрої. Незалежно від топології розподілу, перемикачі доступу забезпечують:

@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

Особливості безпеки доступу:

  • 802.1X / автентифікації MAB
  • Динамічне завдання VLAN
  • Безпека портів
  • DHCP снопіння
  • Динамічна перевірка ARP
  • IP джерело гвардії

Повна модульна топологія

Ось як з'єднуються всі модулі для формування повноцінної мережі підприємства:

@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

Стратегія IP-адресації з ізольованістю VRF

Виклик Multi-Segment, Multi-VRF Design

Коли мережі ростуть, щоб включати в себе кілька зон безпеки, бізнес-блоків, або меж з дотриманням вимог,VRF (Virtual Маршрутизація та переадресація)забезпечує виділення таблиці маршруту. Тим не менш, розширення VRF через кілька ярусів додає складності:

  • Кожен L3 хмелю вимагає транзитної підмережі
  • Під-інтерфейс багато конфігурації
  • Виправлення несправностей пропускає кілька маршрутних таблиць
  • Документація повинна відслідковувати членство VRF на кожному рівні

Стратегія Schema

Визначено добре розроблену підмережу схему, що розпізнається, зменшуючи когнітивне навантаження та конфігурацію помилок.

Приклад: Великий виробничий сайт (10.0.0.0/13)

Розміщення сайту:10.0.0.0/13 (Управління сайтом Альфа) - 524,286 Зручні господарі

@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

Перехідний Segment Detail (10.0.0.0/23 - 510 USB IPs):

浜у 灞 绀 Статус на сервери JavaScript licenses API Веб-сайт Go1.13.8 Türkçe, English, Русский, Українська.. 0 товар(ов) - 0.00 р Türkçe, English, Русский, Українська.. 10.0.0.16/30 Внутрішня-Edge-B → Core-A 10.0.0.20/30 Внутрішня-Edge-B → Core-B 0 товар(ов) - 0.00 р English, Українська, Français.. English, Українська, Français.. English, Українська, Français.. 0 товар(ов) - 0.00 р English, Українська, Français.. | | |

Примітка:/31 підмереж (RFC 3021) також може використовуватися для точкових посилань, консервування адресного простору.

Переваги розпізнавання шаблонів

Коли шаблони підмереж є послідовними через VRF:

Що ви знаєте, що ви можете зробити -------------- English, Українська, Français.. English, Українська, Français.. English, Українська, Français..

Це дозволяє інженерам:

  • Вирок IP-адреси без консультаційної документації
  • Визначте неправильне налаштування підмереж відразу
  • Створення шаблонів автоматизації, які працюють у VRF
  • Поїзд нових співробітників на шаблоні, не запам'ятовування

Шаблони розмірів сайту

Малий шаблон сайту (філія)

@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

Примітки дизайну сайтів:

  • Дизайн колапсу: Всі функції в мінімальному апараті
  • Навігація: /24 або /23 на сайт
  • Приклад10.100.1.0/24 (Сайт 001)

Середній шаблон сайту (Regional Office)

@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

Примітки про дизайн сайту:

  • Модульність: Випадковий край і яруси доступу
  • Навігація: /21 на сайт (2,046 IPs)
  • Приклад: 10.50.0.0/21 (Сайт 050)

Великий шаблон веб-сайтів (Headparts/Campus)

@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

Великий дизайн сайту Примітки:

  • Повна модульність: Всі яруси фізично відокремлені
  • Навігація: /13 до /15 на сайт (на основі підрахунку VRF)
  • Приклад10.0.0.0/13 (ХК) - 524,286 IPs

VRF і L3 сегментація: переваги та складність

Переваги L3 Segmentation з суб-інтерфейсом

  1. Ізолація безпеки: трафік між VRF повинен перевернути брандмауер або пристрій політики
  2. Blast Radius Склад: Ускладнений сегмент не може безпосередньо дістатися до інших VRF
  3. Супутникові рішення: PCI, HIPAA або OT мережі в окремих маршрутних доменах
  4. Транспортна інженерія: Різні політики маршрутизації на VRF

Комплексність

Коли сегменти повинні розширюватися через кілька ярусів, кожен край L3 додає конфігурацію накладної:

@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

Налаштування Overhead:

  • 5 під-інтерфейсів на VRF на шляху
  • 4 VRFs × 5 суб-ints = 20 суб-інтерфейсів на перемикач
  • Придбання протоколу маршрутизації в кожному ВВП
  • Правила маршрутизації або брандмауера для міжреєстратора

Стратегії міграції

  1. Обліковий запис VRF: Тільки створити VRF для справжніх вимог ізоляції
  2. Розгортання міжVR: Одна точка політики брандмауера проти поширення
  3. Використовуйте VXLAN / EVPN: Накладка знижує фізичну під-інтерфейс шприц
  4. Автоматизоване забезпечення: Шаблони забезпечують послідовну конфігурацію
  5. Документація шаблону: Як тільки навчилися, візерунки швидше, ніж пошук

Резюме: Побудова масштабованої мережі шаблон

Мета модульного дизайну мережі – створитибагаторазовий візерунокщо дозволяє:

浜у 灞 绀 Статус на сервери УТМ + один вимикач, /24 за кішки CatalàDeutschEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešuLietuviųNederlandsNorskPolskiPortuguêsRomânăSlovenčinaSvenskaالعربيةفارسیעבריתΕλληνικάБългарскиРусскийСрпски / srpskiУкраїнська中文(台灣) CatalàDeutschEnglishEspañolFrançaisItalianoLatviešuLietuviųNederlandsNorskPolskiPortuguêsRomânăSlovenčinaSvenskaالعربيةفارسیעבריתΕλληνικάБългарскиРусскийСрпски / srpskiУкраїнська中文(台灣)

Головна

  1. Модульи створюють межі: Кожен модуль має певну мету та інтерфейс
  2. Візерунки дозволяють масштабувати: Дизайн полум'я на кожному сайті зменшує підготовку та помилки
  3. VRF забезпечує ізоляцію: Але додайте складність конфігурації на кожному ярусі
  4. Підмережа schemas: Випереджена адресація зменшує когнітивне навантаження
  5. Розподіл залежить від потреб: L3 суміжні, MCLAG / LACP, або хребта / лупа
  6. Правий розмір для сайту: Не переважаючи дрібні сайти

Встановивши ці візерунки і застосовуючи їх послідовно, організації можуть будувати мережі, які масштабуються від однієї філії до глобального підприємства.


Версія статті 2.0 Опубліковано 2026-02-02 Оновлено з схемами PlantUML nwdiag