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广东数维网络信息技术有限公司网络规划
摘要：在21世纪，我国互联网和信息化工作取得了强劲发展态势，网络已经成为家喻户晓的存在。随着企业业务的信息化、多样化和复杂化，企业的发展必然依赖于网络的支持与保障。因此，各行各业的企业越来越重视自身的网络建设与优化，以提高信息化水平和效率竞争优势，实现资源共享、数据通信等需求，谋求更多的发展机遇。
本设计以中山数维网络信息技术有限公司的实际情况为研究背景，对其现有网络缺陷和发展需求进行了分析。通过采用由核心层、汇聚层、接入层组成的三层网络架构技术，结合VLAN技术、MSTP技术、VRRP技术、OSPF技术、链路聚合技术、ACL技术、防火墙技术等，对企业网络进行了IP地址规划、VLAN划分、路由配置、网络结构设计和网络安全方面的合理规划与设计。同时，通过华为eNSP模拟器对聚顺企业的网络进行模拟，进行相关的配置和测试，确保网络升级方案的可行性。这一方案解决了企业目前存在的单核心二层网络架构单点故障、带宽满载、冗余性不高等问题，为其实现了一个具有一定安全性、冗余性、可靠性、可扩展性、易于管理和维护的网络环境。
关键词：企业网络；三层网络架构技术；路由交换；网络测试
Abstract: In the 21st century, China's Internet and information technology have seen strong development trends, making networks a ubiquitous presence. With the increasing informatization, diversification, and complexity of business operations, the development of enterprises inevitably relies on the support and guarantee of networks. Therefore, enterprises across various industries are paying increasing attention to their own network construction and optimization to enhance their informatization level, efficiency competitiveness, and to meet the needs of resource sharing, data communication, and seek more development opportunities.
This design takes into account the current situation of most small and medium-sized enterprises as the research background, analyzing their existing network deficiencies and development needs. By adopting a three-layer network architecture composed of core, aggregation, and access layers, combined with technologies such as VLAN, MSTP, VRRP, OSPF, link aggregation, ACL, and firewall, the enterprise network is planned and designed reasonably in terms of IP address planning, VLAN division, routing configuration, network structure design, and network security. Additionally, using the Huawei eNSP simulator, the network of the enterprise is simulated, configured, and tested to ensure the feasibility of the network upgrade plan. This solution addresses common issues in most enterprise networks, such as single-core Layer 2 network architecture single point of failure, bandwidth saturation, and low redundancy, enabling the creation of a network environment with certain security, redundancy, reliability, scalability, ease of management, and maintenance.
Keywords: Enterprise network; Three-layer network architecture; Routing and switching; Network testing
1前言
1.1研究背景
中山数维网络信息技术有限公司成立于21世纪初，是一家集软件开发、系统集成、IT咨询及运维服务于一体的高科技企业。公司服务于多个行业领域，包括金融、政府、教育、医疗等，为客户提供定制化的信息化解决方案。近年来，随着业务的不断扩张和服务范围的拓宽，公司对网络架构的性能要求也越来越高。网络架构是企业信息化建设的核心组成部分，它不仅承载着企业内部的数据交换和管理任务，同时也是连接企业与客户、合作伙伴的重要桥梁。一个高效、稳定并且具有良好扩展性的网络架构能够保障企业业务的连续性，提升企业的运营效率和服务质量。此外，随着网络安全威胁的增多，网络架构的安全性设计也变得尤为重要。
随着信息技术的迅速发展和互联网应用的普及，企业对网络架构的依赖日益增加。网络架构作为企业信息化建设的重要基础，其设计优劣直接关系到企业信息系统的稳定性、扩展性和安全性。中山数维网络信息技术有限公司作为一家专注于提供综合信息技术服务的企业，在面对激烈的市场竞争和不断变化的技术需求时，有必要对其现有网络架构进行深入研究，以支撑公司的持续发展和业务创新。
1.2研究意义
业务连续性保障：一个稳定可靠的网络架构是确保业务连续性的关键。通过对网络构建的研究，可以识别并解决潜在的网络瓶颈和单点故障问题，从而减少系统停机时间，提高业务运营效率。
竞争力提升：在信息技术服务行业，快速响应市场变化和客户需求是企业竞争力的重要体现。通过网络构建的优化，数维网络公司能够更迅速地部署新服务或进行技术升级，从而在激烈的市场竞争中保持领先地位。
安全性增强：网络安全是企业信息化建设中不可忽视的一环。研究如何通过网络构建来增强安全性，可以帮助数维网络公司有效防御外部威胁和内部风险，保护企业数据和客户信息的安全[1]。
成本效益优化：合理的网络构建有助于降低企业的运营成本。通过研究，可以找出资源浪费的环节，优化资源配置，提高投资回报率。
技术创新支持：随着云计算、大数据、物联网等新技术的发展，企业的网络架构需要与时俱进。研究可以帮助数维网络公司把握技术发展趋势，及时调整网络构建策略，支持技术创新和业务模式的创新。
1.3国内外现状
近年来，中小型企业网络的国内研究呈现出蓬勃发展的态势。国内研究者不仅关注网络架构设计和技术选型，还着重探讨网络安全、性能优化、资源管理等方面的问题。针对中小型企业的特点和需求，有学者提出了一系列适用于中小型企业的网络解决方案，例如基于云计算和虚拟化技术的网络架构、智能化的网络管理系统等[4]。此外，一些研究还关注企业网络的成本效益和可持续发展，探讨如何在有限的预算下实现网络的最大化效益，提升企业的竞争力和创新能力。
与此同时，国外对于中小型企业网络的研究也呈现出不同的趋势。发达国家的研究者关注中小企业如何利用新兴技术和解决方案，实现业务的创新和增长。他们重点探讨网络安全、数据隐私保护、网络性能优化等方面的问题，致力于为企业提供更加可靠、高效的网络解决方案。同时，一些国际组织和学术机构也积极推动中小型企业网络的发展，通过举办研讨会、提供培训和指导等方式，促进中小企业网络建设水平的提升。
1.4设计方法及内容
中山数维网络信息技术有限公司网络架构设计的方法及内容是一个综合性工程，涉及多个方面的考量和规划。首先，我们需要进行全面的需求分析，包括对公司业务规模、发展方向、现有网络状况、用户需求等方面的调研和分析。在此基础上，制定网络规划方案，确定网络的拓扑结构、设备布局、子网划分、IP地址规划等内容，确保网络的合理性和可扩展性。接下来，根据规划方案选择适合的网络设备，包括路由器、交换机、防火墙等，并进行设备的配置和部署。在配置过程中，需要考虑到网络安全性、性能优化、流量控制等方面的问题，确保网络设备能够稳定运行并满足业务需求。同时，建立网络监控和管理系统，实时监测网络设备和流量情况，及时发现和解决网络故障，保障网络的稳定性和可靠性[15]。综合来看，中山数维网络信息技术有限公司的网络架构设计方法及内容是一个系统工程，需要全面考虑各个方面的因素，并根据公司的实际情况进行定制化设计，以实现网络的高效、稳定和安全运行。
2需求分析
2.1企业网络需求分析
中山数维网络信息技术有限公司作为一家新兴的信息技术服务提供商，其网络架构的需求分析主要围绕以下几个方面展开。首先，公司需要考虑业务规模和发展需求，包括员工数量、办公地点分布、业务类型等，以确定网络的规模和覆盖范围。其次，需要分析现有网络的状况和存在的问题，包括网络拓扑结构、设备配置、带宽利用率、安全性等方面，以便针对性地进行改进和优化。另外，需考虑未来业务发展趋势和技术趋势，选择适合的网络技术和设备，以满足公司业务的持续发展和变化需求。此外，还需要考虑到网络安全性、性能要求、管理维护等方面的需求，确保网络能够稳定、安全、高效地运行，为公司的业务提供可靠的技术支持。
在网络架构的需求分析中，中山数维网络信息技术有限公司还需关注以下几个方面。首先，需要考虑到公司业务的特点和需求，例如是否需要远程办公、多地点协同办公等功能，以确定网络的灵活性和可扩展性。其次，需对网络带宽和性能进行评估，确保网络能够满足公司业务的需求，如视频会议、大文件传输等。另外，还需考虑到网络安全方面的需求，包括数据加密、访问控制、入侵检测等功能，以保障公司数据和信息的安全[9]。最后，还需考虑到网络管理和维护的需求，确定合适的管理工具和流程，确保网络能够稳定可靠地运行。通过综合考虑以上因素，可以制定出适合中山数维网络信息技术有限公司的网络架构设计方案，为公司的业务发展提供良好的技术支持。
2.2企业网络信息点分布
中山数维网络信息技术有限公司共有四个主要部门，工程技术部、财务部、销售部、总经办和一个数据中心。每个部门根据其职能和员工数量有不同的信息点需求。公司内部网络设计以满足各部门的业务需求和数据处理能力为准则，确保数据的安全、快速交换和高效管理。
工程技术部：负责公司技术开发、项目管理和维护工作。信息点多分布在工作站、会议室、服务器接口等。部门有20名员工，每名员工分配1个工作站信息点，会议室和服务器各分配2个信息点，共计24个信息点。
财务部：该部门负责会计、审计、薪资和财务报告等任务。信息点多集中在员工的办公区和安全的财务服务器接入点。部门供有10名员工，每人1个信息点，加上2个服务器接入点，共计12个信息点。
销售部：该部门负责产品销售、客户关系管理和市场推广。需要频繁访问客户数据库和订单处理系统。部门有15名员工，每人1个信息点，以及3个用于会议和展示的信息点，共计18个信息点。
总经办：作为公司高管办公地点，其主要负责公司整体战略规划和管理决策。信息点主要集中在高级管理人员的办公室和会议室。部门共计有5名高管，每人1个信息点，加上2个会议室信息点，共计7个信息点。
数据服务器中心：作为信息技术公司，公司有自己的服务器群，其是公司所有重要数据的存储和处理中心。拥有高密度的信息点以支持高速数据处理和备份。共计有3台服务器，每台服务器分配2个信息点用于冗余和负载均衡，共计6个信息点.
综上所述，整个公司的信息点分布如下：
| 部门 | 信息点数 |
| 工程技术部 | 24个 |
| 财务部 | 12个 |
| 销售部 | 18个 |
| 总经办 | 7个 |
| 数据服务器中心 | 6个 |
2.3校园网络设计需求分析
2.3.1网络结构设计方法
中山数维网络信息技术有限公司最初采用的是单一核心的二层网络架构，包括核心层和接入层的组网。然而，随着公司规模的扩大和业务的增长，终端设备数量不断增加，对网络服务质量的要求也越来越高，这导致原有核心层设备面临更大的压力。此外，单一核心设备存在单点故障的风险，以及网络出口带宽可能不足的问题。因此，为了解决这些问题并满足公司的网络需求，我们决定采用三层网络架构进行优化设计。在此过程中，我们将根据以下企业网络设计原则进行规划和设计。
2.3.2网络设计原则
中山数维网络信息技术有限公司的网络设计遵循以下几个重要原则：
- 可扩展性：公司网络设计需预见未来增长，确保在增加新员工、服务或分支时，能够无缝集成而无需进行重大结构调整。
- 安全性：作为信息技术公司，保障网络安全是设计的重中之重。包括实现数据的加密传输、访问控制、防御外部攻击以及内部安全策略的执行。所以本设计在网络边界部署安全防火墙，将内网与外网进行隔离，配置NAT和安全策略，切实保证了数据交互安全。
- 高可用性与可靠性：确保网络设计具有冗余路径和故障切换机制，以最小化任何可能的设备故障或维护活动对业务的影响。所以在网络设计初期就采用了MSTP+VRRP双核心设计，并采用双上行链路模式，极大的增强了网络的可靠性和高可用性
- 性能优化：网络设计应满足不同应用和服务的需求，提供足够的带宽和低延迟连接，保证数据流畅传输。
- 灵活性：网络应能支持多种通信协议和技术服务标准，以适应不断变化的技术环境和业务需求。公司内部部署WLAN无线网全覆盖，实现了移动办公，极大的增加了办公效率。
- 成本效益：在满足上述所有原则的前提下，网络设计还要考虑经济性，确保解决方案在预算范围内，同时提供最佳的投资回报率。
通过坚守这些原则，中山数维网络信息技术有限公司可以构建一个满足当下需求、可持续发展且具备抗风险能力的网络基础设施。
2.4企业网络安全性分析
数维网络信息技术有限公司的企业网络安全性分析
当前安全态势分析显示，数维网络信息技术有限公司已部署了基本的网络安全防护措施，包括使用防火墙来阻止未授权访问，以及通过入侵检测系统(IDS)来监测潜在的恶意活动。公司内部网络的数据传输均采用加密协议，以确保信息在传播过程中的机密性和完整性。此外，对于远程访问，公司实施了虚拟私人网络(VPN)技术，确保员工在外部能够安全地连接到公司内部资源。然而，随着网络攻击手段不断进化，公司面临的网络安全威胁依然存在并呈现多样化趋势。
面对网络安全挑战，数维网络信息技术有限公司需进一步强化其网络防御机制。建议增强现有防火墙的过滤能力和配置规则，以识别并阻断更复杂的威胁。同时，应用层面的安全也需要加强，例如对电子邮件系统实施先进的垃圾邮件过滤和病毒扫描，防止钓鱼攻击和恶意软件传播。针对内部安全风险，应实行最小权限原则和数据访问审计，从而降低数据泄露或不当使用的风险。此外，定期的安全培训和意识提升课程对于防范社会工程学攻击同样至关重要。综合这些策略将为公司打造一个更加稳固和可靠的网络安全环境。
3逻辑网络设计
3.1三层网络架构技术
3.1.1三层网络架构技术概述
中山数维网络信息技术有限公司采用分层的网络设计，以支持业务的灵活性和可扩展性，并简化管理和维护工作。公司的网络架构分为三个主要层次：核心层、汇聚层，以及接入层。每一层都有其特定的功能和设备，以确保整体网络的性能和安全。
图 1
3.1.2核心层
核心层是网络的骨干，负责高速数据传输和连接不同网络模块。在核心层，我们部署了高性能的核心交换机，这些交换机具有高吞吐量和低延迟特性，能够快速处理大量数据包。核心层设备通过冗余链路连接到汇聚层，以确保高可用性和故障切换能力。此外，核心层还负责实现外部连接，如Internet接入和VPN连接，它采用了高端路由器和防火墙来保障网络边界的安全。
3.1.3汇聚层
汇聚层作为核心层与接入层之间的中介，承担着流量汇总、过滤和路由决策的任务。在这一层，使用汇聚交换机对接来自不同接入层设备的多个端口，实现网络分区和策略控制。汇聚层为多种服务提供了优化，例如负载均衡、内容过滤和访问控制列表（ACLs）等，同时也担当了网络中的故障隔离区，减少核心层的负担。
3.1.4接入层
接入层是用户设备接入网络的地方，包括工作站、打印机和无线接入点等。此层的交换机或路由器提供直接的用户接口，并执行本地网络策略，如端口安全和PoE（Power over Ethernet）。接入层设备通常部署在办公区域或工作站点附近，以确保终端用户设备能够获得足够的网络资源和访问权限。
3.2逻辑网络拓扑图设计
图 2
3.3企业网络IP地址及VLAN划分
在公司网络规划中，为隔离广播域，将不同部门划分为不同的vlan，增强了公司网络的可靠性，公司除服务器为静态IP外，企业用户终端均为DHCP下发地址，降低了运维成本，以下是公司总体VLAN规划以及IP地址划分
| 部门或区域 | VLAN号 | IP网段 | 网关地址 |
| 工程部 | 10 | 192.168.10.0/24 | 192.168.10.254 |
| 无线 | 100 | 192.168.100.0/24 | 192.168.100.254 |
| 财务部 | 20 | 192.168.20.0/24 | 192.168.20.254 |
| 无线 | 100 | 192.168.100.0/24 | 192.168.100.254 |
| 销售部 | 30 | 192.168.30.0/24 | 192.168.30.254 |
| 无线 | 200 | 192.168.200.0/24 | 192.168.200.254 |
| 总经办 | 40 | 192.168.40.0/24 | 192.168.40.254 |
| 无线 | 200 | 192.168.200.0/24 | 192.168.200.254 |
| DNS服务器 | 50 | 192.168.50.0/24 | 192.168.50.254 |
| FTP服务器 | 60 | 192.168.60.0/24 | 192.168.60.254 |
| WEB服务器 | 70 | 192.168.70.0/24 | 192.168.70.254 |
5.1VLAN、接口类型以及IP地址的配置
合理的规划 IP 地址及 VLAN 是使得企业用户可以上网不可或缺的部分，也可以方便后续的管理和维护，而在汇聚层及核心层之间采用链路聚合技术，主要是为了增加链路带宽，进行链路的备份。首先，在所有的交换机上创建规划好的 VLAN，以SW1为例配置如下：
vlan batch 10 20 30 40 100 to 101 200//创建vlan
#
interface Vlanif10//进入虚拟接口
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0//添加IP地址
#
interface MEth0/0/1
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk//设置接口类型
undo port trunk allow-pass vlan 1
port trunk allow-pass vlan 10 100//放行业务vlan5.2MSTP配置
stp region-configuration//进入STP视图
region-name huawei//设置STP域名
revision-level 1
instance 1 vlan 10 20 100//设置实例1vlan映射
instance 2 vlan 30 40 200
active region-configuration//激活STP实例另外，可以通过在汇聚层 SW1上配置实例 1 以 SW1为根桥，以 SW2为备份根桥，实现当主根桥故障时，自动切换到备份根桥，降低对客户网络的影响。 在 SW1 上的配置如下：
stp instance 1 root primary//设置为实例1主根桥
stp instance 2 root secondary//设置为实例2备根桥5.3VRRP配置
interface Vlanif10
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.254 //设置VRRP虚拟网关地址
vrrp vrid 1 priority 120 //修改优先级，越打越优先，默认为1005.4OSPF配置
ospf 1 router-id 5.5.5.5 //开启OSPF进程1，并设置router-id，方便寻址
area 0.0.0.0 //进入ospf区域0
network 5.5.5.5 0.0.0.0 //通告本地IP地址网段
network 192.168.10.0 0.0.0.255
network 192.168.20.0 0.0.0.255
network 192.168.30.0 0.0.0.255
network 192.168.40.0 0.0.0.255
network 192.168.100.0 0.0.0.255
network 192.168.200.0 0.0.0.255
network 172.16.1.0 0.0.0.2555.5DHCP配置
DHCP enable //使能DHCP功能
ip pool vlan10 //设置DHCP地址池
gateway-list 192.168.10.254 //设置网关地址
network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0 //通告IP网段
option 43 sub-option 3 ascii 192.168.103.100//设置 option 43，下发给AP，为后续AP上线AC做准备
#
interface Vlanif10
dhcp select global //接口下使能全局DHCP5.6防火墙关键配置
防火墙部署在企业网络边界，防止外网网络攻击，保护内网数据安全，访问外网做网络地址转换，避免内网地址泄露。以下是部分关键配置：
firewall zone trust //进入安全区域trust
set priority 85
add interface GigabitEthernet0/0/0
add interface GigabitEthernet1/0/0 //添加接口至安全区域
add interface GigabitEthernet1/0/1
security-policy //进入安全区域
rule name t_u //设置名为T_U的安全策略
source-zone trust //指定源数据流区域
destination-zone untrust //指定目的数据流区域
action permit //执行动作为允许5,7NAT技术配置
nat-policy //进入NAT策略
rule name 1 //设置策略名
source-zone trust //指定源数据流区域
destination-zone untrust //指定目的数据流区域
action source-nat easy-ip //执行源nat转换，模式为easy-ip