基于ensp的三层架构搭建+vrrp+svi技术

这是本次实验的要求:

我基于此要求,搭建如下的拓扑:

我们此前的都是在配置汇聚层和核心层的事情:

我们把汇聚层看做三层交换机和路由器之间的部分,然后核心层主要的部分就是路由器对外和路由器之间的配置,汇聚层包括了:OSPF,RIP等动态路由协议,核心层包括了:nat,bgp等对访问外网的协议。

之前我们是先搭拓扑,然后配ip,我们现在则先要在配置ip之前,先把二层设备都给配置完成。

我们先解析此次实验需要的配置启动的协议:vrrp,以太网通道,vlan,trunk,svi,stp,dhcp,我们首先就要思考整个配置的顺序。

思路为:先搭建拓扑:

1、以太网通道(因为要把整个拓扑完善,再开始port等的配置,属于二层设备!

2、vlan,trunk(因为我们之后的stp,svi等是需要创建vlan作为先前条件的)

3、stp(网关要和根网桥)

4.、svi(需要先创建vlan,不然进不去vlanif)

5、vrrp(网管冗余是属于ip部分的功能,必须要有ip才能冗余,所以要在svi后面)

6、dhcp(网关没定好,定不好dhcp,所以必须要在vrrp后面)

搭建以太网通道:

[sw1]interface Eth-Trunk 0  创建通道接口
[sw1-Eth-Trunk0]q
[sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1  将物理接口加入到通道内
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 0
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[sw1-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk 0

相当于将两个物理线路,逻辑上绑在一起,可以增加带宽。

注意:这个是属于二层的设备!所以不需要配置为三层接口!

然后我们配置vlan,trunk:

进入到每个交换机创建vlan,然后将连接pc的接口全部配置为access模式,然后其他的因为vlan1和2都有所以这个实验建议都配置为trunk。

以太网通道也配置为trunk通道。

注意:sw1和sw2的0/0/5口是汇聚层的接口,连接路由器,所以不用划port模式。

然后我们配置stp:

主要是调整根据每个vlan创建生成树,然后调整根网桥。

[sw1]stp enable

[sw1]stp region-configuration

[sw1-mst-region]region-name a    所有设备应在一个组内

[sw1-mst-region]instance 1 vlan 1 

[sw1-mst-region]instance 2 vlan  2

[sw1-mst-region]active region-configuration     激活当前配置(必须配置该指令)

切记:若将创建某个组,但该组内的vlan,在本交换机上没有创建,同时没有为该vlan服务的接口;该组将没有任何信息;整个交换网络中所有设备的分组信息必须完全一致

然后我们进到sw1上将其instance 1的调整为主,instance 2调整为副主

进入到sw2将其instance 2调整为主,instance 1调整为副主

我们的想法是vlan1的流量从sw1出,vlan2的流量从sw2出。然后sw1和sw2互为生成树的备份。

stp instance 1 root primary      优先级修改为0

stp instance 2 root secondary    优先级修改为4096

优化:

接入层的一下设备全部边缘化,可以减少传BPDU的选举,直接成为指定端口。

[sw3]port-group group-member Ethernet 0/0/1 to Ethernet 0/0/22

[sw3-port-group]stp edged-port enable

4.、svi

我们需要在根网桥时也就是sw1和sw2上创建vlanif1和vlanif2并配置ip地址,我们的想法是:

sw1做vlan1的网关,sw2做vlan2的网关,然后两个相互备份。

这里我们可以做一个优化:对vlan1和vlan2的ip规划,因为只存在两个网段,所以我们可以根据172.16.1.0/24进行划分,划分为172.16.1.0/25 和 172.16.1.128/25 后面可以便于我们的汇总

5、vrrp

此步主要是做网关的备份,以及下发一个逻辑的网关

我们要把vlanif看做一个真正的接口进行配置ip,我们配置了两个vlanif作为网关一个给vlan1和vlan2,然后在sw1中将vlanif1的优先调高,所以在sw1正常的情况下,接入层设备就是找sw1的网关,如果sw1断开,才会找sw2,sw2上对于vlanif2同理。

这里存在一个技术:

上行链路追踪:

[sw1-Vlanif1]vrrp vrid 1 virtual-ip 172.16.1.126

[sw1-Vlanif1]vrrp vrid 1 priority 110

[sw1-Vlanif1]vrrp vrid 1 track interface Ethernet0/0/5 reduced 20

其目的是当sw1连接路由器的线路断开后,就会自动调低sw1的网关优先级,因为其已经不是最优路径了,让接入层vlan1设备去找sw2做网关"。

6、dhcp

根网桥,网关,dhcp一般都在一个设备上,但是我们在每个设备上也有冗余的思想,所以对于sw1和sw2都要配置vlan1和vlan2的ip池塘,这样就算一个设备断开,另外一个设备也会下发ip。

在交换机上配置dhcp和在路由器上类似,所以不在此赘述,要注意的是要在vlanif1和2上都开启

select dhcp global设置。

然后我们开始配置核心层的设备

先配r1和公网的部分,相对简单,就只是简单的配置ip。

然后我们开启r1的ospf协议,然后将骨干链路都宣告进去。

我们要把两个三层交换机sw1和sw2看成ABR,将整个内网分为两个area一个是骨干,一个是接入层的设备。然后将接入层的设备ip汇总好后一起传给路由器,这样路由器收到的路由条目就会少很多。

我们进入到sw1和sw2中配置,进入ospf网段然后宣告直连的骨干,和vlanif1,2我们要在心里默认这两个就是两个实际的接口

然后我们ospf建邻后,我们就可以在sw1,2上进行汇总,将vlan1,2的网段汇总为172.16.1.0/24发给are0也就是路由器。然后我们在路由器上做好缺省和nat,这样所有pc就可以ping通1.1.1.1了。

优化:

1:在sw1和sw2上做空接口,因为做了子网汇总后就会出现黑洞、

2:此时sw1和sw2会有三个邻接,我们在三层架构:在汇聚层设备中,我们因为有大量的vlan,所以有许多虚拟接口,而我们启动ospf后会互相建邻,因此每秒的hello包会巨大,所以我们需要在汇聚层在对二层交换机的接口做沉默接口,并且对相邻汇聚层设备的vlanif建邻减少为1个其他全部沉默:方法为沉默所有然后依次undo,做完之后,无论后续添加多少个vlanif网段,我们也都只会两个邻接一个是路由器,一个是另一个vlanif1。

[sw1-ospf-1]silent-interface all

[sw1-ospf-1]undo silent-interface Eth-Trunk 0

[sw1-ospf-1]undo silent-interface Vlanif 1

### 使用ENSP在校园网环境中构建三层网络架构 #### 构建目标 为了实现高效稳定的校园网络环境,采用分层设计原则,即接入层、汇聚层和核心层的设计方法。这种层次化的结构有助于提高网络性能并简化管理。 #### 设备选型 对于核心层的选择,HUAWEI S5700系列交换机因其强大的功能而被推荐用于此场景[^3]。该型号支持第三层路由特性以及高容量的数据包处理能力,能够确保整个校园内部通信的质量与效率。 #### 实验准备 启动ENSP仿真平台,在其中创建所需节点模型,包括但不限于路由器、二/三层交换机等组件;同时定义好各部分之间的物理链接关系,模拟实际部署情况下的连接形式。 #### 配置过程详解 ##### 步骤一:初始化设置 对所有参与测试的设备执行基本参数设定工作,比如主机名更改、密码保护机制建立等方面的操作: ```shell // 修改S5700为核心交换机名称 <Huawei> system-view [Huawei] sysname CoreSwitch <CoreSwitch> ``` ##### 步骤二:VLAN划分 根据业务需求规划虚拟局域网(VLAN),并将相应端口加入到指定VLAN内,以便于后续子网隔离操作: ```shell // 创建多个VLAN供不同部门使用 <CoreSwitch> vlan batch 10 to 20 // 将接口GigabitEthernet0/0/1分配给VLAN 10 <CoreSwitch> interface GigabitEthernet 0/0/1 <CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/1> port link-type access <CoreSwitch-GigabitEthernet0/0/1> port default vlan 10 ``` ##### 步骤三:启用OSPF动态路由协议 为了让各个区域间可以自动发现路径,需开启开放最短路径优先(Open Shortest Path First, OSPF)算法,并合理配置进程号及所属area编号: ```shell // 开启OSPF服务 <CoreSwitch> ospf 1 router-id 192.168.1.1 // 宣告直连网段至骨干区 <CoreSwitch-ospf-1> area 0.0.0.0 network 192.168.1.0 0.0.0.255 ``` ##### 步骤四:实施链路聚合技术 通过捆绑多条物理线路形成一条逻辑通道的方式提升带宽利用率的同时增强冗余度保障: ```shell // 设置LACP模式下两条GE电口组成Eth-Trunk组 <CoreSwitch> interface eth-trunk 1 <CoreSwitch-Eth-Trunk1> mode lacp-static <CoreSwitch-Eth-Trunk1> trunkport gigabitethernet 0/0/2 to 0/0/3 ``` ##### 步骤五:应用STP生成树协议防止环路 为了避免广播风暴现象的发生影响正常通讯秩序,则有必要引入Spanning Tree Protocol (STP),从而有效阻止潜在循环问题: ```shell // 启动MSTP实例 <CoreSwitch> stp enable // 提升当前根桥优先级以成为总控者 <CoreSwitch> stp priority 4096 ``` 完成上述各项任务之后即可初步建立起一套完整的三层架构体系框架,当然这仅仅是基础版本而已,在具体实践中还需要针对特定应用场景做进一步优化调整。
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