大中型网络IP地址与VLAN规划最佳实践原则 2025-04-06 网络 暂无评论 28 次阅读 #1.IP地址规划 IP地址的合理规划是网络设计中的重要一环,大型网络必须对IP地址进行统一规划。IP地址规划的好坏,影响到网络路由协议算法的效率,影响到网络的性能,影响到网络的扩展和管理,也必将直接影响到网络应用的进一步发展。 ##IP地址设计需求关注表 |需求类型|需求调研关注点|需求分析关注点| |----|----|----| |信息点|用户终端的数量。服务器数量。每种业务需要的信息点数量。是否需要独立终端运行一种单一业务。|信息点数量及类型涉及IP地址网段划分及每个网段的范围。| |地址空间|用户办公及生产所用地址空间是否严格隔离?哪部分用户需要访问Internet?合作伙伴或分支的IP地址是否由园区管理员统一规划?合作伙伴和分支要访问哪些业务?|不同地址空间的业务具有不同的地址规划,可能使用重叠的IP地址,如果需要交互,需要考虑NAT、代理等策略部署。| 考虑到网络扩展性,在规划网络 IP地址时主要以易管理为主要目标。 大中型网络中的DMZ区或Internet互联区有少量设备使用公网IP,内部使用的则是私网IP。 原则上服务器,特殊终端设备(打卡机、打印服务器、IP视频监控设备等)和生产设备建议采用静态IP。办公用设备建议使用DHCP动态获取,如办公用PC、IP电话等。 ##1.1 IP地址的规划原则 - 唯一性:大中型网络中的每个节点IP地址都唯一存在,即使使用MPLS VPN隔离,也建议不同VRF下不要使用相同的IP地址。 - 连续性:同一业务的节点地址要连续,便于路由规划和汇总。 - 扩展性:地址分配在每一层次上都要留有余量,在网络规模扩展时无需新增地址段及路由条目。 - 易维护:设备地址段、各业务地址段清晰区分,易于后续基于地址段实施统计监控、安全防护等策略。 好的IP地址规划使每个地址具有实际含义,看到一个地址就可以大致判断出该地址所属的设备。IP地址的规划可以与VLAN的规划对应起来。例如,IP地址的第三个字节与VLAN编号的后三位保持一致,这样可以便于管理员记忆和管理。 ##1.2大中型网络IP地址的的基本分类 - 管理地址: 二层设备使用 VLANIF 地址作为管理 IP,建议网关下的所有二层交换机使用同一网段。 三层设备建议使用 Loopback 地址作为管理IP,Loopback 地址掩码统一为32位。 堆叠或集群系统建议预留两个管理IP以方便其灵活选择。 - 互联地址: 互联地址是指两台网络设备相互连接的接口所需要的地址。 互联地址务必使用30位掩码的地址。核心设备使用较小的一个地址,互联地址通常要聚合后发布,在规划时要充分考虑使用连续的可聚合地址。 - 业务地址: 业务地址是连接在以太网上的各种服务器、主机所使用的地址以及网关的地址,业务地址规划时所有的网关地址统一使用相同的末位数字,如:.254都是表示网关。 每一类子业务的地址范围要清晰区分,每一类子业务的服务器和客户端的地址范围也要清晰区分。 每一类业务终端地址连续,可聚合。 考虑广播域范围及规划的简易程度,建议为每个业务地址段预留掩码为24位的地址段,如果业务终端超出200,再为其顺延一个掩码为24位的地址段。 - 大中型网络内部的IP地址: 建议使用私网IP地址,在边缘网络通过NAT转换成公网地址后接入公网。 汇聚交换机下接入的网段可能有很多,在规划的时候需要考虑路由是可以聚合的,这样可以减少核心网络的路由数目。 - 业务随行的IP地址: 业务随行方案中安全组的规划非常重要。IP地址规划对于静态资源类安全组的配置也存在重要的影响。相同用途接口、主机或服务器的IP地址规划至同一网段中,可以大幅简化安全组的配置。 例如所有网络转发设备接口的互联IP地址虽然通过子网掩码分隔成多了网段(10.1.1.0/30、10.1.1.4/30等),但是如果在IP地址规划时为设备接口IP地址预留了一个统一的网段(10.1.0.0/16),在配置代表网络接口的安全组时就非常方便。 园区内部所有IP地址属于同一地址空间,方便互访。 内部用户访问Internet时,在Internet出口区进行NAT转换,避免园区内部存在公网、私网地址混跑的现象。NAT策略要足够精确,仅针对有权限进行Internet访问的私网地址进行NAT转换。如果公网地址紧张,建议设备互联接口地址使用私网IP,仅在NAT设备上部署公网地址池。 合作伙伴和分支的本地地址可能不会由园区管理员统一规划,园区要为合作伙伴、分支基于园区地址空间预留IP地址段,并在接入边界处通过NAT或VPDN等方式将IP地址段分配给合作伙伴和分支用户。 #2.VLAN规划 园区网络主要的二层技术包括VLAN技术和破环技术。 ##2.1VLAN划分方式设计 VLAN 划分方式包括5种,匹配顺序由高到低依次为:基于匹配策略划分VLAN->基于MAC地址或基于子网划分VLAN(缺省MAC地址方式优于子网方式,可修改缺省配置使子网方式优于MAC地址方式)->基于协议划分VLAN->基于接口划分VLAN。其中,最常用的划分方式是基于接口。 ##各种划分方式适用的场景如下表: |划分方式|适用场景|优点|缺点| |----|----|----|----| |基于接口|适用于任何大小但位置比较固定的网络。|定义成员简单。|成员移动需重新配置VLAN。| |基于MAC地址|适用于位置经常移动但网卡不经常更换的小型网络,如移动PC。|当终端用户的物理位置发生改变,不需要重新配置VLAN。提高了终端用户的安全性和接入的灵活性。|只适用于网卡不经常更换、网络环境较简单的场景中。需要预先定义网络中所有成员。| |基于子网|适用于对安全需求不高、对移动性和简易管理需求较高的场景中。|当用户的物理位置发生改变,不需要重新配置VLAN。可以减少网络通信量,可使广播域跨越多个交换机。|网络中的用户分布需要有规律,且多个用户在同一个网段。| |基于协议|适用于需要同时运行多协议的网络。|将网络中提供的服务类型与VLAN相绑定,方便管理和维护。|需要对网络中所有的协议类型和VLAN ID的映射关系表进行初始配置。需要分析各种协议的格式并进行相应的转换,消耗交换机较多的资源,速度上稍具劣势。| |基于匹配策略|适用于需求比较复杂的环境。|安全性高,VLAN划分后,用户不能改变IP地址或MAC地址。网络管理人员可根据自己的管理模式或需求选择划分方式。|针对每一条策略都需要手工配置。| 如无特殊需求,推荐基于接口划分VLAN。 ##2.2管理VLAN和互联VLAN设计 二层交换机无法直接创建三层接口,需要创建VLANIF来进行管理,这时需要定义管理VLAN。通常,二层交换机使用VLANIF接口地址作为管理地址,三层交换机使用Loopback接口地址作为管理地址。如果网络规模不大,建议所有的二层交换机使用同一管理VLAN,管理IP处于同一网段即可;如果网络规模很大,可为同一网关下的二层交换机分配同一管理VLAN,管理IP处于同一网段。 互联VLAN一般用在两台三层交换机之间或三层交换机与路由器之间,创建VLANIF接口进行三层互联。如果交换机支持切换接口的二三层模式,建议切换为三层模式来配置互联地址。 如果交换机不支持切换接口的二三层模式,必须使用互联VLAN时,建议互联VLAN和业务VLAN严格区分;每条互联链路分配一个VLAN,且互联物理接口配置为Trunk模式。 ##2.3VLAN规划原则与建议 ###一个二层网络规划的基本原则: - 区分业务VLAN、管理VLAN和互联VLAN - 按照业务区域划分不同的VLAN - 同一业务区域按照具体的业务类型(如:Web、APP、DB)划分不同的VLAN - VLAN需连续分配,以保证VLAN资源合理利用 - 预留一定数目VLAN方便后续扩展 VLAN可以根据多种原则组合划分。 ###按照逻辑区域划分VLAN范围,如: - 核心网络区:100~199 - 服务器区:200~999,预留1000~1999 - 接入网络:2000~3499 - 业务网络:3500~3999 ###按照地理区域划分VLAN范围,如: - 接入网络A的地理区域使用2000~2199 - 接入网络B的地理区域使用2200~2399 ###按照人员结构划分VLAN范围,如: - 接入网络A地理区域A部门使用2000~2009 - 接入网络A地理区域B部门使用2010~2019 ###按照业务功能划分VLAN范围,如: - Web服务器区域:200~299 - APP服务器区域:300~399 - DB服务器区域:400~499 转自https://mp.weixin.qq.com/s/TNTRPzz-7BwKGEQcwzP21g 标签: ip, vlan 本作品采用 知识共享署名-相同方式共享 4.0 国际许可协议 进行许可。