企业网“日字型”架构配置细则

说明:

需求:

1.业务分流

2.互为备份

前言:

关键在于核心层采用了“日字型”架构设计

为了后期的扩展采用了VRF表分离


以下的思维导图是配置的步骤与思路,其包含了分析、设计、优化、解决

有了思路与步骤,那就开整吧~

实验拓扑如下:

说明:这个拓扑用于最后的核心层选路与NAT上网,对于下面的接入层与汇聚层配置有些不太一样

将分为三层来进行配置

  • 接入层
  • 汇聚层
  • 核心层

 

接入层

1.创建VLAN

[SWA]vlan batch 2 to 3 5 10  批量创建vlan2-3,5,10

2.更改接口模式trunk(承载所有的VALN流量),access(允许某些VLAN),划入VLAN

a)更改接口模式

单个接口的更改:

port link-type access   port link-type trunk

多个接口的模式更改:

[Huawei]port-group 1

[Huawei]group-member GigabitEthernet 0/0/1 to GigabitEthernet 0/0/10
[Huawei]port link-type access

b)划入VLAN

单个将接口划分到vlan:

[SWA]interface GigabitEthernet0/0/5

[SWA-GigabitEthernet0/0/5]port default vlan 3

批量将接口划分到vlan2:

[Huawei]vlan 2

[Huawei-vlan2]port GigabitEthernet 0/0/1 to 0/0/2

 

汇聚层

1.创建VLAN,更改trunk干道允许通过的Vlan

2.在汇聚层的交换机接口上做Eth-Trunk聚合,这个聚合接口是干道接口并且允许通过所有的Vlan

可见,Eth-Trunk 1工作正常

 

R2做相同配置

3.生成树(可以不用enable)交换机配置相同(意思是在一个MSTP域)SW1 2 3 4配置相同的name、revision、instance(以上三者都相同则表示在同一个MST域

 

4.主备分流(用优先级来控制),SW1是vlan2的主,VLAN3的备;SW2则相反。

SW1

SW2

检查:

SW1就是树1的根

SW2就是树2的根

SW3上的树1 的根就是SW1的MAC地址,树2的根就是SW2的MAC地址

SW4相同

 

问题:

另外,SW1 SW2间的互联地址不指定instance的话默认会进入instance0中,这样则会导致SW1 2 间无法建立OSPF邻居。

解决:

       SW1作为instance0 的主根

5.优化

边缘端口(做在连接PC的接口上)

Stp edged-port enable

根保护

BPDU防护(做在接入层的设备上)

 

6.热备份网关(VRRP),实现主备分流,SW1与SW2的网关形成互备

SW1做vlan2 的主网关,SW2做vlan3的备网关

a) SW1是VLAN2的主网关,即优先级设置的高一些(120); SW2是VLAN2的备份网关,即优先级设置的低一些(110)

b) SW2上的VLAN3是主网关(优先级为120),SW1上的VLAN3为备份网关(优先级为110)

 

检查:

SW1是VLAN2的主VLAN3的备;SW2是VLAN2的备VLAN3的主

扩展:

       VRRP的上行链路追踪

VRRP做上行链路追踪,即SW1的上行链路断了后,VLAN2的优先级减30;SW2上做相同配置即可 减30 的意思是在原本的优先级基础上(120)减去30就小于备份网关的优先级(110),这样就会实现网关的切换了

 

SW1 SW2间做出互联地址

测试:

相同VLAN间测试:

PC1ping与它属于同一个VLAN的PC5

 

PC3ping与它属于同一个VLAN的PC7

不同VLAN间测试:

PC1ping VLAN3的PC3

 

PC1pingVLAN3的PC7

 

 

总结:

1.利用VRRP(虚拟路由冗余协议)的优先级(越大越优)来实现主与备,即为各自的网关提供备份。为了安全起见,可在VRRP中设置认证(加密算法可用MD5)。

2. MSTP的优点基于流量分析来解释

a)上图中的两个圈的接口是阻塞端口,即VLAN3区域的PC2PC4要找到自己的网关实际上是绕路的(由于阻塞端口的存在),如果用MST树的话,就不会出现这个问题。

       b)SW1SW3间的链路Down掉,VRRP是不会切换的,切换的是生成树,即SW3原先的阻塞端口成为根端口,PC1去往自己的网关将绕路;若SW3的两个接口都Down了,VRRP仍然不变,所以判断VRRP切换不切换是看是否有Hello包的发送(下行链路有阻塞端口,则不会通),若上行链路连接的是核心层设备,则上行链路断掉后会直接切换。

结论:

在这种二层冗余结构下,热备份网关不是线路级的切换,而是设备级别的切换,即只有主设备死机或连接主设备的链路全都出现问题后才会切换

 

核心层

  1. 配置底层协议OSPF
  2. 不同运营商间起BGP
  3. 三层路由(OSPF) R1 R2 SW1 SW2           

a.交换机的网关地址(vlan2 3)划分在区域2 3 内;但是两个路由器的网关是有互联地址的,即不需要通过OSPF来建立邻居,则将vlan2 3 设置成静默接口

b.加大R1 2间的cost,因为交换的带宽大

SW1连接路由器的接口做成三层接口,这条真机上可以用 模拟器上不能用模拟器上,则用VLAN来实现即可 将交换机的上行链路划分至VLAN中,两个交换机(SW1、SW2)间用互联地址配置

SW1

 

SW2

 

R1

R2

 

查看邻居

 

问题:

       两个网关会建立邻居,此时,这个邻居违背了原始的设计,因为两个交换机已经做成了互联网络了。

解决:

将交换机的两个网关口(VLAN)设置成沉默接口(静默接口、被动接口,即把一个接口的发包能力关掉),这样一来,邻居关系就消失了。

详细配置:

查看邻居,可见区域2 3 的邻居状态消失

 

接下来通告环回用于测试路由的选路

 

查看路由表,SW1去往R2的环回应该走交换(VALNif12),SW2也是,因为交换的带宽大,此时路由表上的是负载均衡,与实际不符。

SW1:

SW2:

解决:

       增大R1 R2间的链路带宽

 

再次查看路由表发现走向与预期相符

SW1

SW2

 

配置BGP

注意事项:   

1.配置邻居时,要传递BGP的团体属性,因为后面要配置的MPLS VPN属于BGP的扩展属性

2.使用对等体组,即将要配置的邻居划分进入对等体组中

优点:

a. 优化资源,优化内存,方便管理

b.大型对等组适用于IBGP邻居的建立

缺点:

针对某个邻居做策略时,要把那个邻居从对等体拿出来,重新建立邻

RR上:

1.创建一个对等体组

Group IBGP

Peer IBGP connect l0

Peer IBGP rr

2.将邻居放入到对等体组内

Peer 邻居的RID  group  IBGP

3.VPNV4路由

Ipv4-family vpnv4

Peer IBGP enable(先开启)

Peer IBGP advertise-community(VPNV4路由时BGP的团体属性)

Peer IBGP rr

Undo policy vpn-target(关闭策略,要不然建立不了MP BGP的邻居)

Peer 邻居的RID group IBGP(将邻居加入到传递VPNV4路由的组内)

 

R3 4 8 9与R6(路由反射器)建立邻居的配置是相同的

 

在R6上查看邻居关系建立情况,可见邻居建立成功

问题:

为了使R6只管理控制层面的,即流量最好不要经过R6,那么将R6连接的链路上cost增大

解决:

在R6上,意思是经过这台路由器的开销值会变成最大(65535),这样一来R6就只管理控制层面的

 

查看路由表测试,可见经过R6的路由器cost值都变得很大

接下来配置数据层面(MPLS),mpls处在二层和三层之间相当于2.5层技术,属于数据层面的。

产生原因:

1.由于R5 R7设备是纯P设备,并没有运行BGP进程,为了解决数据层面的路由黑洞。

2.PE设备下的私网想要通信,则需要MPLS VPN技术,即IPV4+RD的VPNV4路由进行传递,

 

在R3 4 5 6 7 8 9  上配置MPLS VPN

[r2]mpls lsr-id 2.2.2.2    必须先定义mpls的router-id,要为本地设备的真实ip地址,且邻居可达,因为该地址将用于建立TCP会话,建议使用环回地址

[r2]mpls             再开启mpls协议

[r2-mpls]mpls ldp      再激活LDP协议

[r2-mpls-ldp]q

之后需要在所有标签经过的接口上开启协议

[r2]interface GigabitEthernet 0/0/1

[r2-GigabitEthernet0/0/1]mpls    先开启MPLS

[r2-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp   再激活LDP协议

查看mpls技术的 ldp协议的进程情况

接下来进行VRF的路由层面的流量配置

  1. 配置VRF表(表分离技术)
  2. 在接口进行绑定并配置IP
  3. VPN-instance中建立EBGP邻居

 

核心层选路

需求:

R8作为与数据中心进行数据交换的点;R9备份

分析:

进:

R9的默认要走R8去往数据中心,除非R8与数据中心的链路出现故障,才会启用备份的R9

出:

  数据中心出来的流量要走R8,因为R8是承载整个总/分部间的通信路由器的

 

做法:

  1.下发默认时增大cost

具体:

数据中心给R9下发默认路由时把cost值增大,这样R9学习默认就会优选走R8的

 

 

R9上查看,可见R9优选了走R8的默认路由

 

2.入向增大PV

具体:

  对R8邻居的入向调用策略

 

查看,可见与预期相符

 

测试:

PC10->PC1

根据默认路由走到R8的hub子接口,然后再数据中心中转后,走到R8的spoke子接口(因为路由都是spoke引入的,spoke上有所有的明细,但是这些明细只会给数据中心

 

注意:

  以上的测试中流量的走向与控制层面的VRF表是相反的,即数据中心给R8下发默认的子接口是hub,则R8的默认路由下一跳是hub子接口(这与控制层面相反,控制层面的hub是出的),数据中心的流量出来的时候走的是spoke子接口,因为路由都是从spoke进来的

总之,要明确控制层面与数据层面是相反的

若R8与数据中心的链路出现故障

查看R9的默认路由,可见备份路由器R9正常工作

 

测试:可见走的是R9去往数据中心

PC10->PC1

 

通过R3去分支、R4去往互联网 且互备

做法:

通过重发布静态的cost值来调整选路

具体:

R1、R2上写两条去往10网段的静态路由

 

R1 R2上将此静态重发布给OSPF R1的cost小,R2的大,这样一来,总部的接入层设备访问10网段的分部时,就会根据这条静态走R1出去

 

查看SW1的路由表,可见访问10网段走的是R1出去

 

查看SW2的路由表,可见访问10网段先去SW1,然后走R1出去

 

测试:

PC3->PC9,可见走的是R3

 

若R3连接R1的链路出现故障,则R4备份

查看SW1的路由表,可见,由于R1的静态出现故障,则从R2学习10网段的静态(实现切换备份路径)

SW2从R2学习10网段

 

SW1从SW2学习10网段

 

测试:可见走的是备份路由器R4出去

PC3->PC9

 

互联网部分:

  1. VRF(使公网的通信正常)
  2. 互联网下发默认(使运营商内部能够去互联网)
  3. 数据中心在BGP中宣告环回路由(使互联网回包正常)

 

第一步:

R3 R4上创建Int VRF表,并接收R8 R9的出向VRF表(要使数据中心的公网路由,互联网能认识)

 

在R8 R9的spoke(入)添加两个连接互联网的出向VRF表

 

检查:

由于数据中心对R8 R9下发了默认(用于流量先来到数据中心,然后做中转,因为数据中心有所有的明细路由),所以R3 R4Int表应该有默认,当然互联网也会收到这条默认,可见,与预期相符

 

第二步:

在互联网上下发一个默认,即运营商要知道如何去互联网

 

第三步:

数据中心上创建一个回环并宣告,即这个环回代表着公网,宣告的意义在于,这个环回要与互联网相通,即需要互联网的回包

 

查看互联网是否收到这条路由,可见正常收到

 

测试:数据中心访问互联网,去是根据互联网下发的默认去的,回是根据互联网有数据中心的公网路由(数据中心宣告了的环回)

 

NAT

作用:

用于在数据中心上将私网路由转换成互联网认识的公网路由

分析部署位置:

在R12上连接R8的spokeVRF表的子接口调用NAT,流量出去是从spoke出的,更因为spoke接收了Int VRF表的出向,PC测试也可看出,数据中心将流量从1子接口扔给R8,R8扔给R3 R3扔给互联网,但是没有回包是因为,互联网只认识数据中心的公网路由 114.114.114.0/24

部署:

抓取流量:

接口调用:对R9这个备份的路由器也要调用

 

查看转换情况:

 

测试:

PC1->Internet

PC9->Internet

检查备份路径

若R8连接数据中心的链路出现故障,检查R9这条备份路由器的连通性

测试:可见走的使R9去往互联网,与预期相符

PC1->Internet

PC9->Internet

 

接下来要让R9成为互联网路由器,即内网访问互联网时要走R9去互联网

查看数据中心的路由表,内网的路由要根据这条默认去往互联网,这条默认路由是由互联网下发的,

 

分析:

  要想让数据中心的这条默认路由的下一跳走R9,就要在本地修改选路,由于此方案为VRF表分离技术,与多张VRF表的不同在于连接互联网有独立的子接口,所以不能影响之前做的策略(为了让数据中心出去的路由走R8,增大了对邻居R8的PV值)

 

做法:

1.数据中心抓取0.0.0.0/0的路由

2.对R9邻居的1子接口调用策略(入向增大PV300)

具体:

a.抓取路由

b.制作策略

c.对R9邻居的1子接口的入向调用策略

 

查看效果,可见其他明细路由出去的时走的还是R8,而这条互联网下发的默认走的是R9(承载所有去往互联网的流量)

测试:

PC9->互联网,可见之前走的是R8,现在走的是R9

 

PC1->互联网

 

PC10->互联网

R9去往互联网走的是R4,不走R3是因为, 优选AS内部IGPMetric最小的路由,R9R4小于R9R3,这个天然优势,则R4就是一个互联网路由器

 

 

 

 

 

但是分部的主机去往互联网希望走的是R4(因为R4是互联网路由器,承载所有的去往互联网的流量)

 

分析:

  总部去互联网根据的是R1 R2下发的默认,则可以在下发默认时改变cost来控制选路

做法:

  增大R1下发默认的cost,这样汇聚层设备就会优选R2下发的默认,从而走R4这个互联网路由器出去

查看SW1 SW2的路由表

可见,优选了cost小的R2下发的默认路由

测试:

PC1->互联网

 

PC7->互联网

 

可见,总部去往互联网走的是R4路由器出去,回来也是走的是R4回来

 

至此配置完成

 


 

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