基于华为eNSP和VMware Workstation Pro的仿真网络构建

0.概况

1)实地情况

  • 实验中心有近十个机房以及十余间实验室,每间机房有学生机近百台,每间实验室有十几到几十台不等的用网设备。
  • 实验中心有一间教师办公室。
  • 实验中心内部设置中心机房1间,放置核心网络设备、服务器等。
  • 除有线网络外,实验中心内部还部署无线局域网。通过AC来配置和管理AP。AC部署在实验中心的中心机房内。

2 )构建要求

  • 根据教学需要,每个实验室/机房,是一个独立的广播域。每个机房/实验室内部中的有线网和无线网属于同一个广播域。
  • 实现对实验中心网络中,各网络设备、服务器的集中、远程配置管理。
  • 部署全网运维监控系统,实现对实验中心网络中,各网络设备、服务器的集中、远程、可视化运维监控。
  • 部署全网认证体系,各机房/实验室在进入实验中心网络时,必须要通过认证。认证所需的账号由学生自定。

3)服务提供

  • 提供DHCP服务:在实验中心内部部署DHCP服务器,为全网提供IP地址管理。
  • 提供NTP服务:在实验中心内部部署NTP服务器,实现全网设备时间同步。
  • 提供DNS服务:在实验中心内部部署DNS服务器,对实验中心网络内部提供域名解析服务。
  • 提供FTP服务:在实验中心内部部署FTP服务器。实验中心内部的部分房间/实验室,可以访问FTP。其他房间不能访问FTP服务器。校园网中指定网段(100.64.201.0/24)的用户,也能访问该FTP服务器。

4)接入校园网

  • 接入地址要求:实验中心网络除了实现内部通信外,还要接入校园网。经过申请,学校网络中心分配给实验中心的IP地址块是 100.64.200.1/26
  • 接入方式要求:实验中心网络以NAT方式接入校园网。不仅如此,由于工作需求,实验中心管理员希望在进行NAT时,能够将不同机房的网络(采用内网地址)转换为不同的、固定的外网地址。例如,第1机房所有主机在访问校园网时,NAT转换为 100.64.200.10 ;第2机房所有主机在访问校园网时,NAT转换为 100.64.200.11 ;第3机房所有主机在访问校园网时,NAT转换为 100.64.200.12 ,以此类推。不再是多对一。
  • 访问校园网的要求:实验中心的办公室始终可以访问校园网,而机房和实验室只能在上班时间访问校园网。(注意,必须先通过认证,才能访问校园网)

1.网络规划

1)拓扑设计

2)设备选型

设备型号接口卡
防火墙USG6000V
边界路由器AR22202*4GEW-T
服务器路由器AR22201*4GEW-T1*24GE
教室路由器AR22401*4GEW-T、2*24GE
路由交换机S5700
交换机S3700
ACAC6605
APAP3030
接口卡位置如下

3)设备命名

边缘路由器A-R
服务器路由器B-R
服务器防火墙B-FW
服务器路由交换机B-RS
教室路由器C-R
机房1防火墙C-1-FW
机房1路由交换机C-1-RS
机房1交换机1C-1-SW-1
机房1交换机2C-1-SW-2
机房1路由APC-1-AP
实验室1防火墙C-2-FW
办公室防火墙T-FW
办公室路由交换机T-RS
办公室APT-AP
机房/实验室设备命名为C-X-

4)接口&IP&VLAN

所有教室(机房、实验室、办公室)

网段VLAN ID网关SW-1管理接口SW-2管理接口
C-1(机房1)192.168.0.0/2410C-1-RS VlanIf 10  192.168.0.1C-1-SW-1:VlanIf 10  192.168.0.200C-1-SW-2:VlanIf 10  192.168.0.201
C-2(机房2)192.168.1.0/2410C-1-RS VlanIf 10  192.168.1.1C-2-SW-1:VlanIf 10  192.168.1.200C-2-SW-2:VlanIf 10  192.168.1.201
192.168.0.0/16,每间教室使用一个/24段

教室无线局域网

网段VLAN ID网关
C-1-RS~C-1-AP-X10.0.10.0/292000C-1-RS VlanIf 2000  10.0.10.1
C-2-RS~C-2-AP-X10.0.10.8/292000C-2-RS VlanIf 2000  10.0.10.9
10.0.10.0/24,每间教室使用一个/29段

教室接入网络准备间,C-R ~ C-X-RS

C-R GE8/0/0VlanIf 100  10.0.0.1/30ACCESS,100
C-1-FW GE 1/0/010.0.0.2/30路由模式
C-1-FW GE 1/0/110.0.100.1/30路由模式
C-1-RS GE0/0/24VlanIf 100  10.0.0.2/30ACCESS,100
C-1-FW LoopBack 0  10.0.255.1/32管理接口
C-R GE8/0/1VlanIf 100  10.0.0.5/30ACCESS,100
C-2-RS GE0/0/24VlanIf 100  10.0.0.6/30ACCESS,100
C-2-FW LoopBack 0 10.0.255.2/32管理接口
10.0.0.0/24,路由间使用一个/30段;每间教室内,防火墙和三层交换机之间使用10.0.100.0/24中的/30段;所有教室防火墙本地环回使用10.0.255.0/24中的10.0.255.0/32段

核心路由间网络

10.1.0.0/24,路由间使用一个/30段

ABC间网络为area 0;B-R网络为area 2;C-R网络为area 3

C-R GE6/0/0B-R GE6/0/0
10.1.0.2/3010.1.0.2/30
C-R~B-R
B-R GE6/0/1A-R GE6/0/0
10.1.0.5/3010.1.0.6/30
B-R~A-R
A-R GE6/0/1C-R GE6/0/1
10.1.0.910.1.0.10/30
A-R~C-R

服务器区域接入核心路由器

B-R GE 5/0/0VlanIf 200 10.0.1.1/30ACCESS,200
B-FW GE 1/0/010.0.1.2/30路由模式
B-FW GE 1/0/110.0.200.1/30路由模式
B-RS GE0/0/24VlanIf 200 10.0.200.2/30ACCESS,200
B-FW LoopBack 010.0.254.1/32管理接口
核心路由器到服务器防火墙间使用10.0.1.0/30段;防火墙到交换机间使用10.0.200.0/30段

服务器路由交换机 ~ 服务器

FTP172.16.0.10/24网关:B-R VlanIf 1000 172.16.0.1/24    GE0/0/1
DHCP172.16.1.10/24网关:B-R VlanIf 1001 172.16.1.1/24    GE0/0/2
DNS172.16.2.10/24网关:B-R VlanIf 1002 172.16.2.1/24    GE0/0/3
NTP172.16.3.10/24网关:B-R VlanIf 1003 172.16.3.1/24    GE0/0/4
Management172.16.4.10/24网关:B-R VlanIf 1004 172.16.4.1/24    GE0/0/5
SNMP172.16.5.10/24网关:B-R VlanIf 1005 172.16.5.1/24    GE0/0/6
RADIUS172.16.6.10/24网关:B-R VlanIf 1006 172.16.6.1/24    GE0/0/7
AC172.16.50.10/24网关:B-R VlanIf 2000 172.16.50.1/24    GE0/0/23
172.16.0.0/16,每个服务器使用一个/24(考虑到服务器上Type-I Hypervisor)

2.仿真实现

1)基本全网通信

1.以机房1为例,配置机房以及实验室

配置二层交换机C-1-SW-1

配置路由交换机C-1-RS

配置防火墙C-1-FW

防火墙默认用户名admin,默认密码Admin@123,首次登陆需修改密码

2.配置路由器

C-R

B-R

A-R

3.配置网络准备室

B-FW

路由交换机B-RS

AC

搭建FTP服务器,使用eNSP内置Server设备模拟

选择文件夹并启动FTP Server

4.配置无线局域网

C-1-RS

AC

2)以NAT接入外部网络

1.模拟校园网

使用路由器模拟校园网,添加路由器Z-R,型号为AR1220,添加接口卡4GEW-T。

将Z-R GE2/0/0连接至A-R GE4/0/0

Z-R

A-R

2.将eNSP接入公网(选做)

创建一个Cloud设备(命名为Bridge),并绑定至物理机有线网卡,此处物理机该网卡所处网段为192.168.0.0/24,网关为192.168.0.1,Z-R GE2/0/3连接至Bridge

Z-R

3)使用VMware Workstation与CentOS Stream 9模拟服务器

1.创建模板机

VMware Workstation现已向个人用户免费开放使用

CentOS Stream 9 安装镜像

若以下步骤未额外说明,则默认下一步

创建虚拟机
选择“稍后安装操作系统”
选择“CentOS 8 64位”

向导最后,自定义硬件,配置下载好的ISO镜像文件

开机。安装时,建议选择最小化安装

同时勾选允许

安装完成后,开机

关机后,如图创建快照

2.搭建DHCP服务器

从模板机克隆

克隆完成后开机

打开虚拟网络编辑器,如图创建新网卡

随后修改WindowsVMnet10网卡的IP

打开DHCP虚拟机设置,将网卡更改为VMnet10

开机,使用nmtui将IP改为静态172.16.1.10/24,网关172.16.1.1

重启,应用设置

default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
option domain-name-servers 172.16.2.10;
option ntp-servers 172.16.3.10;
subnet 172.16.1.0 netmask 255.255.255.0{
}
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0{
        range 192.168.0.2 192.168.0.199;
        option routers 192.168.0.1;
}

在eNSP中创建一个Cloud设备,并如图绑定VMnet10,接入B-RS

若不显示新创建的VMware网卡,则需重启物理机

配置B-RS

配置C-1-RS

3.搭建DNS服务器

克隆一台DNS虚拟机,开机

在eNSP中创建一个Cloud设备,并绑定VMnet11

在B-RS上增添设备

更改物理机VMnet11网卡IP为172.16.2.20/24,在DNS上更改网卡为VMnet11,改为静态IP 172.16.2.10/24,网关172.16.2.1

在文件末尾增添一条记录

zone "domain.com" IN {
        type master;
        file "domain.com.zone";
        allow-update { none; };
};
$TTL 1D
@       IN      SOA     ns.domain.com. root.domain.com. (
                        0       ;serial
                        1D      ;refresh
                        1H      ;retry
                        1W      ;expire
                        3H)     ;minimum
@                       IN      NS      ns.domain.com.
ns                      IN      A       172.16.2.10
ftp                     IN      A       172.16.0.10

4.搭建NTP服务器

克隆一台NTP虚拟机,开机

在eNSP中创建一个Cloud设备,并绑定VMnet12

在B-RS上增添设备

更改物理机VMnet12网卡IP为172.16.3.20/24,在NTP上更改网卡为VMnet12,改为静态IP 172.16.3.10/24,网关172.16.3.1

在Linux主机上配置NTP服务器

以DNS为例

在路由器上配置NTP服务器

以A-R为例

在路由交换机上配置NTP服务器

以B-RS为例

在二层交换机上配置NTP服务器

以C-1-SW-1为例

5.接入管理机

新建一个Windows虚拟机,安装PuTTY(此处不建议使用其他SSH软件),虚拟机网卡使用VMnet13

更改物理机VMnet13网卡IP为172.16.4.20/24;Windows虚拟机改为静态IP 172.16.4.10/24,网关172.16.4.1

在B-RS上增添设备

在二层交换机上配置SSH

以C-1-SW-1为例

在路由器上配置SSH

以B-R为例

在路由交换机上配置SSH

以B-RS为例

6.使用Cacti进行全网设备SNMP采集

克隆一台SNMP虚拟机,开机

在eNSP中创建一个Cloud设备,并绑定VMnet13

在B-RS上增添设备

创建Cacti主机;在Linux主机、网络设备上配置SNMP;在Cacti上采集数据

参见

实验七 – Cacti全网监测(基于华为eNSP & VMware Workstation Pro)

注意最终Cacti虚拟机使用VMnet14网卡,IP为172.16.5.10/24,网关为172.16.5.1

7.搭建RADIUS服务器并实现统一认证

克隆一台RADIUS虚拟机,开机

client C-1-FW {
        ipaddr = 10.0.255.1
        secret = secret2551
        proto = *
}
stuuser1 Cleartext-Password := "abcd@1234"
teauser1 Cleartext-Password := "abcd@4321"

在eNSP中创建一个Cloud设备,并绑定VMnet15

在B-RS上增添设备

更改物理机VMnet15网卡IP为172.16.6.20/24,在RADIUS上更改网卡为VMnet15,改为静态IP 172.16.6.10/24,网关172.16.6.1

打开管理机,浏览器访问10.0.0.2

输入用户名密码

如图新建RADIUS服务器

添加服务器并测试连通性

共享密钥为secret,即secret2551
密码即配置文件中的abcd@1234

4)可扩展性

1.为C-1增添第二台交换机C-1-SW-2

C-1-RS

C-1-SW-2

2.增添C-2(实验室1)

C-R

C-2-FW

C-2-RS

C-2-SW-1

AC

A-R,NAT

在DHCP服务器上

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0{
        range 192.168.1.2 192.168.1.254;
        option routers 192.168.1.1;
}

在RADIUS服务器上

client C-2-FW {
        ipaddr = 10.0.255.2
        secret = secret2552
        proto = *
}

3.增添办公室

更改IP设计,如C-2般创建

3.防火墙策略

1)将FTP服务发布到外部网络

在A-R上将外部IP 100.64.200.50 映射为内部FTP服务器IP 172.16.0.10

2)禁止SSH传入服务器网络

B-FW

3)控制上网时间

进入C-X-FW的管理页面

登录,进入如图界面,点击“新建安全策略”

新建地址组

填入服务器地址范围

保存后将该策略优先级移至最高

修改 allow-any 策略,时间段改为 worktime

4)禁止C-2访问FTP服务器

进入C-2-FW的管理页面

新建安全策略 deny-ftp

新建地址,填入FTP服务器地址

动作选择禁止

最后将优先级移高

5)入网认证

以C-1为例,登录C-1-FW,找到如图位置,更改认证服务器

新建用户组

新建用户 stuuser ,并选择 stu 用户组

随后新建认证策略

新建一个地址组,将归属用户的IP范围写入(192.168.0.0/24

4.验证服务

1.FTP

2.DHCP

3.DNS

4.NTP

5.管理

6.Cacti

全文完

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