基于ENSP的高可靠性局域網設計與實現

摘? 要：通過分析網絡功能需求，使用ENSP仿真平臺進行網絡拓撲搭建，模擬接入層、匯聚層、核心層等網絡設備，采用MSTP和VRRP的技術方案，在網絡設備上進行多種協議的配置，保障網絡的連通性，實現網絡的高可靠性等需求，為局域網的建設提供了有效的參考。

關鍵詞：ENSP;VLAN;網絡設計

1 引言

網絡工程技術對實踐能力要求較高，網絡仿真軟件可以解決真實網絡設備不足的問題，采用網絡仿真軟件，可以實現仿真網絡環境中網絡設備的搭建、配置、排錯等實驗，也可以實現網絡綜合性、復雜性實驗，有效提高分析和配置綜合復雜網絡的能力，同時也大大降低了路由器、交換機等真實網絡設備的投入和網絡工程實驗室的管理難度。

ENSP是華為公司提供的一款免費的企業仿真網絡平臺，可以對華為路由器、交換機、防火墻等網絡設備進行模擬仿真，尤其是缺乏真實網絡設備的情況下，通過ENSP可以模擬真實網絡的場景，進行網絡設備配置，實現網絡需求。本文基于ENSP仿真平臺，使用MSTP和VRRP技術，對局域網進行設計與配置，實現了網絡的高可靠性。

2 局域網設計相關技術

2.1 VLAN

VLAN是將一個物理局域網在邏輯上劃分為多個虛擬局域網的技術[1]，控制了廣播域的范圍，增強了局域網的安全性，使得網絡搭建和維護更加方便靈活。

2.2 MSTP

在進行企業網設計時，為了解決冗余鏈路產生的廣播風暴、MAC地址表不穩定、重復幀問題，使用了生成樹協議（STP），生成樹協議可以邏輯上斷開環路，防止廣播風暴的產生，當線路出現故障，斷開的接口被激活，恢復通信，起備份線路的作用，保證網絡的連通性，提高網絡的可靠性。MSTP為多生成樹協議，是對STP的改進，可以把多個相同業務的VLAN映射到某一個實例中，基于實例計算多棵生成樹，實現負載均衡[2]。

2.3 VRRP

VRRP是虛擬路由器冗余協議，實現了網關冗余備份功能[3]，正常業務通過主路由器訪問外部網絡，當主路由器出現故障的時候，備份路由器變為主路由器，承擔轉發功能，從而保證網絡不出現中斷。

2.4 OSPF

OSPF是開放最短路徑優先協議，屬于鏈路狀態路由協議，路由器之間交換的是鏈路狀態，OSPF通過獲得網絡中所有的鏈路狀態信息，從而計算出到達每個目標精確的網絡路徑。

3 基于ENSP的高可靠性局域網設計與實現

3.1 網絡需求

某公司局域網拓撲如圖1所示，AR1為核心路由器，SW1、SW2為匯聚層交換機，SW3、SW4為接入交換機，要求采用MSTP和VRRP的技術方案，在保障網絡連通性的同時，實現網絡的高可靠性，具體需求如下：（1）配置VLAN，所有交換機之間的互連接口都配置為Trunk模式，允許所有VLAN通過。在SW1上配置vlanif2的ip地址為192.168.1.3/24，vlanif3的ip地址為192.168.2.2/24，在SW2上配置vlanif2的ip地址為192.168.1.2/24，vlanif3的ip地址為192.168.2.3/24。（2）SW1、SW2、SW3、SW4都運行MSTP，且要求Instance 1映射VLAN 2，Instance 2映射VLAN 3，配置SW1為Instance1的主根橋，Instance 2的備根橋，SW2為Instance 2的主根橋，Instance 1的備根橋。（3）在vlanif2下配置VRRP VRID 1的Master為SW1，Backup為SW2，虛擬IP地址為192.168.1.1，在vlanif3下配置VRRP VRID 2的Master為SW2，Backup為SW1，虛擬IP地址為192.168.2.1，在兩個備份組中，分別設置Master路由器的優先級為120。（4）在AR1、SW1和SW2上配置OSPF，屬于Area 0，所有的進程號都為1，實現局域網的連通性。

3.2 網絡配置

3.2.1 VLAN配置

SW1、SW2、SW3和SW4都需要添加VLAN2和VLAN3，并且相互連接的接口都配置為trunk，允許所有VLAN通過，以SW1為例，配置命令為：

vlan batch 2 to 3

interface GigabitEthernet0/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan all

SW3、SW4的Ethernet0/0/1需要加入到相應的VLAN中，以SW3為例，配置命令為：

interface Ethernet0/0/1

port link-type access

port default vlan 2

在SW1和SW2上進行VLAN2和VLAN3通信的配置，以SW1為例，配置命令為：

interface Vlanif2

ip address 192.168.1.3 255.255.255.0

interface Vlanif3

ip address 192.168.2.2 255.255.255.0

3.2.2 MSTP配置

SW1、SW2、SW3和SW4都需要進行如下的MSTP配置：

stp region-configuration

region-name BG1

revision-level 1

instance 1 vlan 2

instance 2 vlan 3

active region-configuration

SW1為Instance1的主根橋，SW2為Instance 2的主根橋，以SW1為例，配置命令如下：

stp instance 1 root primary

stp instance 2 root secondary

3.2.3 VRRP配置

在SW1和SW2上進行VRRP相關配置，以SW1為例，配置命令如下：

interface Vlanif2

vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1

vrrp vrid 1 priority 120

interface Vlanif3

vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.1

3.2.4 OSPF配置

在AR1、SW1和SW2上進行OSPF配置，實現網絡的連通性，以AR1為例，OSPF的配置命令如下：

ospf 1

area 0

network 10.10.1.0 0.0.0.255

network 10.10.2.0 0.0.0.255

4 結束語

本文基于ENSP仿真平臺，根據實際網絡需求，進行了網絡拓撲搭建，并在網絡設備上對MSTP、VRRP等網絡協議進行了配置，實現了網絡的高可靠性等功能，為實際網絡的建設提供了有效的參考。

參考文獻

[1]楊禮.基于eNSP的虛擬局域網劃分仿真實驗[J].青海師范大學學報（自然科學版），2018，34（04）：4-9.

[2]李獻軍，張少芳，李巖.基于MSTP的網絡通信負載均衡的實現[J].電腦編程技巧與維護，2019（05）：149-150.

[3]王莉軍.基于eNSP的VRRP研究[J].科技視界，2020（01）：167-168.

作者簡介：潘志安，男，碩士，研究方向為網絡工程、軟件定義網絡。