工程公司网络设计与实现（ensp、网络规划、拓扑、配置）

工程公司网络设计与实现

摘要

在数字化转型的浪潮中，工程公司面临着提升办公效率、优化业务流程的迫切需求。传统网络架构在数据传输速度、网络稳定性以及对多样化业务的支持能力上，已难以满足公司日益增长的运营规模与复杂业务场景的要求。为适应公司未来发展战略，构建一个高性能、高可靠且具备良好扩展性的网络系统成为当务之急。

本次课题致力于设计并构建一个功能完备的网络系统。其功能模块丰富多样，在网络功能构建环节开展了细致且全面的组网规划工作，借助 DHCP、MSTP、VRRP 等先进技术，成功搭建起高效的网络拓扑结构，同时实现链路冗余以及设备热备功能。链路聚合技术的运用，使链路带宽得到显著提升为数据的高速传输提供了保障。网络管理功能则通过创新的设计。实现了对全网设备的集中化管控，极大提高了管理效率。针对当下移动办公的需求，无线网络规划也做到了全面且细致。确保员工随时随地都能便捷稳定地接入网络。而在网络出口规划上，通过一系列策略的制定与技术的应用保障了外网访问的安全性与高速性。在业务设计层面规划了服务器集群，Web 集群以及 DNS 服务器。这些规划为公司各类业务系统的稳定、高效运行奠定了坚实基础，有力地支撑了公司日常运营及业务拓展。

该网络设计与实现方案在应用于工程公司成效显著。成功攻克了该公司原有网络存在的一系列难题，大幅提升了网络传输速度同时显著增强了网络稳定性，有效降低了因网络故障导致业务中断的风险。此外该方案具备强大的扩展性，为公司未来业务增长预留了充足的空间，无论是新业务的开展还是新设备的接入能轻松应对。经过优化的网络架构使运维成本得到有效降低。集中式管理模式更是进一步提升了网络管理效率为公司的长远发展提供了可靠的网络支持。最终，实现了公司办公效率的大幅提升，业务流程得以顺畅运行，助力公司在激烈的市场竞争中抢占先机，实现可持续发展。

关键词：网络规划，MSTP，Web集群，Keepalived

Network Design and Implementation of Liaoning Zhongyan Foundation Engineering Company

Abstract

In the wave of digital transformation, Liaoning Zhongyan Foundation Engineering Company faces an urgent need to improve office efficiency and optimize business processes. The traditional network architecture has become inadequate in terms of data transmission speed, network stability, and support for diverse business scenarios, failing to meet the company's growing operational scale and complex business needs. To adapt to the company's future development strategy, building a high-performance, highly reliable, and scalable network system is now an urgent priority.

This project is dedicated to designing and building a fully functional network system with a rich variety of modules. In the process of constructing network functions, the team carried out meticulous and comprehensive network planning. Leveraging advanced technologies such as DHCP, MSTP, and VRRP, they successfully established an efficient network topology, achieving link redundancy and hot standby for devices. The application of link aggregation technology significantly increased link bandwidth, ensuring high-speed data transmission. Network management functions were innovatively designed to achieve centralized control over all network devices, greatly enhancing management efficiency. To meet the needs of mobile working today, wireless network planning was comprehensive and detailed, ensuring that employees can access the network conveniently and stably anytime and anywhere. In terms of network exit planning, a series of strategies and technologies were implemented to ensure the security and speed of external network access. At the business design level, server clusters, Web clusters, and DNS servers were carefully planned. These plans laid a solid foundation for the stable and efficient operation of various business systems, effectively supporting the company's daily operations and business expansion.

The network design and implementation plan, after being applied to Liaoning Zhongyan Foundation Engineering Company, has shown remarkable results. It successfully overcame a series of challenges faced by the company's existing network, significantly boosting transmission speeds while markedly enhancing network stability and effectively reducing the risk of service interruptions due to network failures. Moreover, this solution boasts strong scalability, reserving ample space for future business growth. Whether it is launching new services or integrating new equipment, the company can handle them with ease. The optimized network architecture has led to a substantial reduction in maintenance costs, and the centralized management model further improves network management efficiency, providing reliable network support for the company's long-term development. Ultimately, this has resulted in a significant improvement in office efficiency, ensuring smooth business processes, helping the company gain a competitive edge in fierce market competition, and achieving sustainable development.

Key words: network planning, MSTP, Web Cluster, Keepalived

目录

摘要………………………………………………………………………………………………… I

Abstract……………………………………………………………………………………. II

第1章　绪论…………………………………………………………………………….. 1

1.1 项目背景及意义………………………………………………………………………….. 1

1.2 论文研究主要内容……………………………………………………………………… 1

1.3 研究现状………………………………………………………………………………………. 2

第2章　关键技术介绍………………………………………………………………. 3

2.1 DHCP 技术…………………………………………………………………………………… 3

2.2 MSTP 技术…………………………………………………………………………………… 3

2.3 VRRP 技术…………………………………………………………………………………… 3

2.4 NAT 技术……………………………………………………………………………………… 3

2.5 DNS 技术……………………………………………………………………………………… 3

2.6 MySQL主从复制………………………………………………………………………… 4

2.7 Ansible自动化部署…………………………………………………………………….. 4

第3章　系统分析……………………………………………………………………….. 5

3.1 网络规划需求分析……………………………………………………………………… 5

3.1.1 组网需求分析………………………………………………………………………… 5

3.1.2 网络管理需求分析…………………………………………………………………. 5

3.1.3 无线网络需求分析…………………………………………………………………. 5

3.1.4 网络出口需求分析…………………………………………………………………. 6

3.2 服务部分需求分析……………………………………………………………………… 6

3.2.1 服务器集群需求分析……………………………………………………………… 6

3.2.2 Web 集群需求分析…………………………………………………………………. 6

3.2.3 DNS 需求分析……………………………………………………………………….. 7

3.2.4 自动化部署需求分析……………………………………………………………… 7

第4章　系统设计……………………………………………………………………….. 8

4.1 网络功能设计……………………………………………………………………………… 8

4.1.1 VLAN及IP地址规划…………………………………………………………….. 8

4.1.2 DHCP规划…………………………………………………………………………… 10

4.1.3 MSTP规划……………………………………………………………………………. 10

4.1.4 VRRP规划……………………………………………………………………………. 11

4.1.5 NAT规划……………………………………………………………………………… 12

4.1.6 无线网络规划………………………………………………………………………. 13

4.2 服务部分设计……………………………………………………………………………. 13

4.2.1 DNS服务器设计…………………………………………………………………… 13

4.2.2 MySQL主从复制设计…………………………………………………………… 13

4.2.3 Web集群高可用设计…………………………………………………………….. 14

4.2.4 Ansible设计………………………………………………………………………….. 14

第5章　系统实现……………………………………………………………………… 16

5.1 网络功能实现……………………………………………………………………………. 16

5.1.1 组网实现……………………………………………………………………………… 16

5.1.2 DHCP实现…………………………………………………………………………… 17

5.1.3 MSTP实现……………………………………………………………………………. 18

5.1.4 VRRP实现……………………………………………………………………………. 19

5.1.5 NAT实现……………………………………………………………………………… 19

5.1.6 无线功能实现………………………………………………………………………. 19

5.2 服务实现…………………………………………………………………………………….. 20

5.2.1 DNS服务实现………………………………………………………………………. 20

5.2.2 Mysql主从复制…………………………………………………………………….. 21

5.2.3 Web集群高可用……………………………………………………………………. 22

5.2.4 Ansible自动化部署实现………………………………………………………… 23

第6章　系统测试……………………………………………………………………… 23

6.1 网络功能测试……………………………………………………………………………. 25

6.1.1 连通性测试………………………………………………………………………….. 25

6.1.2 DHCP测试…………………………………………………………………………… 26

6.1.3 MSTP测试……………………………………………………………………………. 27

6.1.4 VRRP热备……………………………………………………………………………. 28

6.1.5 NAT测试……………………………………………………………………………… 29

6.1.6 无线功能测试………………………………………………………………………. 29

6.2 服务部分功能测试……………………………………………………………………. 31

6.2.1 DNS域名解析功能测试………………………………………………………… 31

6.2.2 MySQL主从复制测试…………………………………………………………… 32

6.2.3 Web集群高可用负载均衡测试………………………………………………. 33

6.2.4 Ansible自动化部署服务测试…………………………………………………. 33

第7章　结　论…………………………………………………………………………… 35

参考文献…………………………………………………………………………………………. 36

致谢……………………………………………………………………………………………… 37

第1章　绪论

1.1 项目背景及意义

在当下数字化进程加速的大环境里，工程公司在运营中遇到了一系列网络相关难题。过往的网络架构存在诸多不足，其数据传输速率迟缓，在面对大量数据交互任务时，常出现卡顿现象，致使办公效率大打折扣。网络稳定性也欠佳，频繁的网络波动甚至中断，严重干扰了业务流程的连续性。而且，随着公司业务范畴不断拓展，涵盖的业务场景愈发繁杂，原网络架构难以适配多样化业务的需求，严重制约了公司的进一步发展。所以，对网络进行全面升级与重新设计迫在眉睫。

此次网络设计与实现课题意义非凡。全新的网络系统能够显著提升数据传输速度与网络稳定性，有力保障业务运转不受网络故障干扰，大幅提高办公效率。其良好的扩展性可契合公司未来的业务拓展计划，轻松接纳新业务与新设备，为公司发展提供坚实网络支撑。此外，通过优化网络架构，能够有效降低运维成本，借助集中式管理提升网络管理效能，助力工程公司在竞争激烈的市场中，凭借高效网络优势脱颖而出，实现稳健且持续的发展。

1.2 论文研究主要内容

本论文围绕工程公司网络设计与实现展开全面深入的研究。在网络功能设计板块对组网架构进行了细致规划。运用DHCP技术进行动态IP地址分配，极大地简化了网络配置流程让网络部署更加便捷高效。借助MSTP技术搭建冗余链路，确保网络在遇到突发状况时能够持续运行有效降低网络中断风险。利用VRRP技术实现设备热备增强了网络的可靠性与稳定性。链路聚合将多条物理链路捆绑在一起提升了链路带宽满足了数据高速传输的需求。网络管理规划通过集中监控与管理全网设备，能够迅速察觉并处理网络问题，提高了网络管理效率。无线网络规划为移动办公提供了便捷、稳定的网络接入条件，适应了现代办公灵活性的要求。网络出口规划则在保障网络安全的基础上，实现了高效的外网访问，满足公司与外部网络交互的需求。

在业务功能设计上构建服务器集群。用集群技术整合服务器资源大幅提升数据存储与处理能力，确保公司核心业务数据能够高效地进行读写操作。Web集群设计采用负载均衡策略分配Web访问请求显著提升了网站访问速度与并发处理能力。DNS服务器设计搭建了高效的域名解析系统保证公司内外网域名与IP地址准确映射，让员工和客户能够迅速访问公司业务系统与网站。从网络功能到业务功能的系统设计与实现为工程公司构建高性能、高可靠的网络环境提供了全方位的支持。

1.3 研究现状

在网络规划与设计的范畴内，诸多企业都在踊跃探寻更为高效且稳定的网络架构模式。以工程公司为代表的这类企业，网络架构的优化工作具有举足轻重的意义。在进行组网操作时，普遍采用各类先进技术。

借助MSTP技术构建冗余链路能有效保障网络的不间断运行，即便部分链路出现故障也能确保网络通信不受太大影响，众多企业以此来提升网络可靠性。不过在实际应用中，部分企业因技术选型不当或实施过程存在问题导致网络冗余效果未达预期。

网络管理层集中式管理成为主流趋势。许多公司致力于实现对全网设备的集中监控与管理及时发现并解决网络问题。一些企业通过引入先进的网络管理系统能够实时掌握网络设备的运行状态，提前预警潜在故障。

从业务支撑角度服务器集群、Web集群以及DNS服务器的优化设计备受已关注。企业整合服务器资源，构建高效的服务器集群，提升数据存储与处理能力。在Web集群设计方面通过负载均衡技术合理分配访问请求，提升网站访问速度与并发处理能力。DNS服务器则保障了域名与IP地址的准确映射。部分企业因业务增长过快，原有的集群设计无法满足业务需求导致网站访问出现卡顿影响用户体验。工程公司在进行网络规划与设计时，需充分借鉴行业经验结合自身实际情况，解决这些现存问题，打造契合自身发展的优质网络。

第2章　关键技术介绍

2.1 DHCP 技术

在工程公司的网络设计体系中，DHCP（动态主机配置协议）技术扮演着简化网络配置流程的核心角色。鉴于公司内部办公设备数量庞大，若采用手动方式为每一台设备设定IP地址会带来极为繁重的工作量，而且极易出现配置失误。DHCP技术的优势在于网络管理员能够在服务器端对地址池进行集中配置。当有新设备接入公司网络时，该设备可自动从预先设定的地址池中获取所需的IP地址等关键网络配置信息。

2.2 MSTP 技术

MSTP（多生成树协议）技术在公司网络架构设计里，主要用于构建冗余链路，以此保障网络的高可靠性。公司的业务运营高度依赖网络的持续稳定运行，一旦网络链路出现故障，极有可能引发业务中断造成严重的经济损失。MSTP技术通过对网络中的冗余路径进行精密计算，将整个网络划分为多个生成树实例，每个实例专门负责一部分 VLAN的数据转发工作。有力保障公司各类业务数据的稳定、不间断传输，有效避免因链路故障而导致的业务停滞。

2.3 VRRP 技术

VRRP（虚拟路由器冗余协议）技术为公司的网络设备赋予了热备功能，进一步强化了网络的稳定性。VRRP技术通过创建虚拟路由器将多个物理路由器组合成一个备份组，其中一个路由器作为主路由器承担数据转发任务，其余的则作为备份路由器处于待命状态。主路由器会持续向备份路由器发送通告消息，一旦主路由器出现故障，备份路由器能够迅速接替其工作，成为新的主路由器，继续保障网络数据的正常转发。能够确保网络出口始终保持畅通。

2.4 NAT 技术

NAT（网络地址转换）技术主要用于解决公网IP地址匮乏的难题，同时提升网络的安全性，公司内部拥有大量需要访问外网的办公设备，然而公网IP地址资源有限， NAT技术允许公司内部设备使用私有IP地址，当这些设备访问外网时，通过NAT设备将私有IP地址转换为公网IP地址。节约了的公网IP地址资源。有效降低了遭受外部攻击的风险。

2.5 DNS 技术

DNS（域名系统）技术在公司的网络设计中，肩负着将域名解析为IP地址的重要使命，极大地方便了员工与客户对公司业务系统及网站的访问。在日常办公和业务开展过程中，人们更倾向于使用容易记忆的域名来访问网络资源，而非复杂难记的IP地址。DNS技术能够精准地将用户输入的域名解析成对应的IP地址，从而顺利实现网络访问。公司搭建专属的DNS服务器，能够对内部域名进行高效管理与解析，确保员工能够快速访问公司内部的各类业务系统，如OA办公系统、项目管理平台等。与此同时，对于外网用户访问公司网站而言，DNS服务器精准的域名解析功能，能够让客户迅速打开公司网站，提升用户体验，有力保障公司业务的正常开展以及良好对外形象的展示。

2.6 MySQL主从复制

MySQL主从复制是一种高效的数据同步机制，当工程有限公司的主机上的数据发生更改时，如进行更新操作，这些更改会被记录在日志中，从机会读取这个日志，并提取相关的更新信息，然后将这些信息写入到中岩公司的本地的数据库中，以此保证数据的一致性。

2.7 Ansible自动化部署

工程有限公司利用Ansible，可以实现系统防御的自动化部署，有效保障两节点间的操作稳定性。公司在操作端配置好Ansible并建立SSH连接通道后，根据预设的Playbook脚本，能够高效地执行大规模服务部署任务[强苗1] 。

第3章　系统分析

工程有限公司，作为一家专注于钢结构工程的中小型企业，业务范畴涵盖钢结构厂房、仓库建设以及相关施工项目。公司架构完善，设有组织管理部、人事部、销售部、财务部、技术部、设计部、行政部、总经理办公室，还包含分公司销售部、分公司行政部以及市场部等多个职能部门。

伴随公司持续发展、规模逐步扩张，现有的办公场地所配备的网络，难以契合当下业务运转需求。鉴于此，工程有限公司决定迁移至新办公地点，并着手重新构建一套企业网络。该网络需具备高可用性、高速率、高安全性以及稳定性等特性，以此保障各部门办公顺畅，助力公司业务稳步前行，从容应对规模增长带来的挑战。

3.1 网络规划需求分析

3.1.1 组网需求分析

工程有限公司着眼未来发展，组网需兼具扩展性、稳定性与高效性。公司部门众多，各部门业务差异大，组网时要着重考虑部门间信息交互。以核心交换机为中枢构建局域网，依据部门划分子网并设置 VLAN，既能实现部门内资源共享，又能通过 VLAN 隔离保障数据安全，防止部门间非法访问。为构建高可靠网络环境，公司采用冗余架构部署核心设备。配置两台核心交换机，通过堆叠技术组成逻辑整体并利用链路聚合协议捆绑上联链路来实现流量负载均衡；同时部署VRRP协议实现主备自动切换，保障网络数据正常转发的同时配合快速检测技术使故障切换时间可控制在1秒内。网络传输层面的骨干链路选用单模光纤，满足跨楼层、楼宇的长距离数据交互并且保障办公室内终端设备的稳定接入。两者协同作业，既确保日常办公流畅又为未来业务扩容、云计算部署预留充足带宽空间。

3.1.2 网络管理需求分析

在网络设计方面，需要构建一个高性能、高可靠且安全的架构，以满足企业日益增长的业务需求。首先工程网络有限公司应采用分层模块化设计（核心层、汇聚层、接入层）优化流量管理并部署VRRP、MSTP冗余链路以提升可用性和稳定性。其次它还支持动态带宽分配和策略调整，以适应云计算、大数据等应用场景。所应用的技术除了能确保内外网访问的安全性还可以使网络具备良好的可扩展性。最终打造一个高效、弹性且安全的网络基础设施，便于未来公司发展。

3.1.3 无线网络需求分析

公司规模扩张员工流动性加大，无线网络需求激增。为应对这些需求，本次无线网络部署将贯彻”广覆盖、强信号”的核心原则，通过科学规划AP（接入点）布局，确保办公区、会议室等高密度区域实现无缝覆盖与稳定连接。针对高并发接入场景，通过动态分配用户至最优AP节点，自动调节频段带宽，有效避免单点过载造成的网络拥堵。同时部署无线网络管理系统，实时监控各区域信号强度与设备连接状态，及时发现并处理异常情况。

3.1.4 网络出口需求分析

网络出口作为公司连接外界的关键枢纽直接影响对外访问的质量。随着公司业务不断拓展，对互联网的需求日益增长，网络出口必须拥有足够带宽应对高并发访问的挑战。选用了高性能的路由器与防火墙设备，并配备多条冗余链路。这些冗余链路能够极大地提升网络的可用性，有效避免因出口链路意外中断，而导致业务陷入停滞。

在流量管理方面，通过运用负载均衡技术，公司能够智能地将流量分配到不同链路，有效减轻单一链路的负担，确保网络始终高效运行。在网络出口处，公司部署了防火墙策略，抵御外部攻击和恶意流量，防范恶意软件传播，为公司内部网络安全提供坚实保障。

3.2 服务部分需求分析

3.2.1 服务器集群需求分析

工程公司业务持续拓展，数据处理量与日俱增，构建优质服务器集群迫在眉睫。服务器集群把多台服务器集合成一体，具备负载均衡、故障容错及高可用性优势，能确保业务系统在高并发场景下稳定运转。在需求分析阶段，需先精准评估当下及未来业务负载情况，不同业务应用对计算、存储和网络资源需求各异，像设计部处理复杂图纸需强大计算资源，财务部存储海量财务数据依赖大容量存储。据此合理规划集群规模与架构，同时为保障数据安全和业务连续性，集群要具备自动故障恢复能力，一旦单个节点故障，能即刻切换至备份节点，维持服务不中断，且方案要预留扩展性，契合未来业务增长与技术革新。

3.2.2 Web 集群需求分析

公司网站与内部系统不断发展，Web集群的重要性日益凸显。为保障Web应用高可用、扛高负载，公司计划部署Web集群架构，借助负载均衡器把应用访问流量均分到多个服务器，避免单点故障引发业务中断。集群内所有Web服务器配置与软件版本务必统一，便于管理和维护，确保运行一致性。当某个节点出现宕机状况，负载均衡器能迅速将流量导向其他正常节点，实现故障转移。考虑到用户体验，Web集群要有快速响应能力，并且具备良好扩展性，未来业务量增长时，可灵活增添服务器数量，从容应对高流量负载，保障系统平稳运行。

3.2.3 DNS 需求分析

DNS深刻影响公司网站及内部服务的访问效率。增强其可靠性与响应速度。使用域名解析的主要原因是提高网络资源访问的便捷性、可管理性和安全性，而正向与反向域名解析则在不同场景中各有其独特作用。正向解析将域名转换为对应的IP地址。用户访问网站或服务时，DNS服务器将域名解析为实际服务器的IP地址以建立连接。反向解析将IP地址解析为对应的域名。系统可记录访问来源的域名，便于追踪和管理。对DNS服务器进行合理配置，通过域名解析可以优化用户的访问体验。

3.2.4 自动化部署需求分析

工程有限公司需高效精准地配置系统，确保低成本且无差错，还要应对未来的发展做出可扩展性设计。以确保公司内部设置的便捷性与可维护性。使用 Ansible进行自动化运维部署带来了诸多优势，特别适用于现代企业对高效率、低风险、标准化和可扩展性的运维需求。可批量执行系统配置、软件安装、服务部署等任务，显著减少人工操作时间。不需要在被控端安装任何客户端，只需通过SSH远程连接即可控制，部署简洁，维护方便。所有操作流程都写在运行脚本中，可重复执行，确保每次部署结果一致。避免人工误操作，提高系统的可靠性与一致性。公司选择部署Ansible能够提高运维效率和节约人力成本，还能保障系统安全与规范化。

第4章　系统设计

4.1 网络功能设计

工程有限公司的网络规划与搭建项目，打造一套高效、安全且易于扩展的企业内部网络体系。依据经典的三层架构进行，核心层、汇聚层以及接入层。分层式设计极大地提升了网络的整体安全性与运行性能。核心层配备高性能的交换设备充当网络的中枢，保障数据实现高速稳定的传输。汇聚层起着连接各个接入层，能够执行策略化的流量管控提供冗余链路，增强了系统的可靠性。接入层直接服务终端用户。保障了架构整体性。

此架构能够对不同层次的功能进行有效隔离限制不必要的网络访问。增强了网络的安全性。能够满足当前的业务需求，还为未来的业务发展和网络扩展提供了坚实的基础。拓扑图如图4.1所示。

图4.1 网络拓扑图[强苗2]

4.1.1 VLAN及IP地址规划

在工程有限公司的网络规划中，VLAN的划分和IP的分配计划根据部门来进行区分，同时要具有易于管理和可扩展性的特点。根据设计，公司内网地址采用192.168.200.0/24网段，公司从运营商申请了200.1.1.1/29和100.2.2.0/30网段的公网地址。VLAN及 IP位址的具体分区见下图4.1所示。

表4.1 部门VLAN与IP地址规划表

区域	名称	VLAN	IP	子网掩码	网关
总公司	组织管理部	10	192.168.10.0	255.255.255.0	192.168.10.254
	销售部	20	192.168.20.0	255.255.255.0	192.168.20.254
	人事部	30	192.168.30.0	255.255.255.0	192.168.30.254
	财务部	40	192.168.40.0	255.255.255.0	192.168.40.254
	技术部	50	192.168.50.0	255.255.255.0	192.168.50.254
	设计部	60	192.168.60.0	255.255.255.0	192.168.60.254
	行政部	70	192.168.70.0	255.255.255.0	192.168.70.254
	网络管理	80	192.168.80.0	255.255.255.0	192.168.80.254
	无线管理	100	192.168.100.0	255.255.255.0	192.168.100.254
	无线业务	101	192.168.101.0	255.255.255.0	192.168.101.254
	服务器	200	192.168.200.0	255.255.255.0	192.168.200.254
分公司	总经理办公室	10	10.1.10.0	255.255.255.0	10.1.10.254
	分公司销售部	20	10.1.20.0	255.255.255.0	10.1.20.254
	分公司行政部	30	10.1.30.0	255.255.255.0	10.1.30.254
	分公司市场部	40	10.1.40.0	255.255.255.0	10.1.40.254
	分公司无线管理	100	10.1.100.0	255.255.255.0	10.1.100.254
	分公司无线业务	101	10.1.101.0	255.255.255.0	10.1.101.254

为了保证核心交换机和防火墙能够通信，在各个核心交换机添加了一个VLAN，防火墙与核心交换机使用此VLAN进行数据交流。科学合理的IP地址规划能显著提升网络运维效率，使管理员能够高效实施设备管理和故障诊断。通过建立规范的IP地址与设备接口对应关系表，可在网络出现异常时实现快速故障定位与处理。这种结构化的地址管理方式不仅优化了日常运维流程，也为网络后续的扩容升级奠定了良好基础，详情如表4.2所示。

表4.2 核心交换机与防火墙互联VLAN规划表

设备名称	接口	VLAN	IP地址
HX-SW1	eth0/1	10	10.1.1.1/30
HX-SW2	eth0/2	20	10.1.1.5/30

防止外部非法使用者进入企业内部网络，在防火墙上按照安全级别，划分了trust、untrust和DMZ三个安全区域，通过配置域间安全策略，实现不同安全区域访问，详细规划如表4.3所示。

表4.3 防火墙规划表

设备名称	端口	区域	优先级
FW1	G1/0/0	untrust	5
	G1/0/1	untrust	5
	G1/0/2	trust	85
	G1/0/3	trust	85
	G1/0/4	dmz	50

4.1.2 DHCP规划

实现公司内部IP地址的便捷管理，工程有限公司决定采用DHCP服务器来进行IP地址的动态分配。公司选取了两台核心交换机作为DHCP服务器。有效提高了网络管理的效率和安全性。合理规划了DHCP地址池，确保每个单位都能获得足够的IP地址。详细的DHCP地址池规划内容可参考表4.4，该规划方案为公司构建高效、有序的网络环境提供了有力支持，为未来业务的发展预留了可扩展性。

表4.4 DHCP规划表

设备名称	VLAN	IP地址范围	网关	DNS
HX-SW1	2	192.168.2.1~192.168.10.249/24	192.168.2.254	192.168.10.2
	3	192.168.3.1~192.168.3.251/24	192.168.3.254	192.168.10.2
	4	192.168.4.1~192.168.4.251/24	192.168.4.254	192.168.10.2
	5	192.168.5.1~192.168.5.251/24	192.168.5.254	192.168.10.2
	6	192.168.6.1~192.168.6.251/24	192.168.6.254	192.168.10.2
	7	192.168.7.1~192.168.7.251/24	192.168.7.254	192.168.10.2
HX-SW2	2	192.168.2.1~192.168.10.249/24	192.168.2.254	192.168.10.2
	3	192.168.3.1~192.168.3.251/24	192.168.3.254	192.168.10.2
	4	192.168.4.1~192.168.4.251/24	192.168.4.254	192.168.10.2
	5	192.168.5.1~192.168.5.251/24	192.168.5.254	192.168.10.2
	6	192.168.6.1~192.168.6.251/24	192.168.6.254	192.168.10.2
	7	192.168.7.1~192.168.7.251/24	192.168.7.254	192.168.10.2

4.1.3 MSTP规划

工程有限公司在网络规划环节，引入MSTP（多生成树协议）来优化数据流走向，着力规避冗余链路造成的网络回路问题。在具体实施过程中，网络被清晰地划分为实例1与实例2。实例1里，HX – SW1担任主干交换机，HX – SW2作为次根桥；实例2则相反，HX – SW2为主根桥，HX – SW1为次根桥。这一设计不仅确保了网络的高可用性，构建了冗余路径，还显著提升了VLAN间的通信效率。既能充分满足当前日常业务的网络需求，又为后续网络拓展预留了充足空间，详细内容可查看表4.5。

表4.5 MSTP规划表

设备	实例	VLAN	优先级
HX-SW1	1	VLAN 2	8192
		VLAN 3
		VLAN 4
	2	VLAN 5	4096
		VLAN 6
		VLAN 7
HX-SW2	1	VLAN 2	8192
		VLAN 3
		VLAN 4
	2	VLAN 5	4096
		VLAN 6
		VLAN 7

4.1.4 VRRP规划

为了确保公司的运营不受影响，核心采用VRRP热备份，根据优先级确定主/后备，只允许主/后备，只允许主/后备，并打开界面监视，如果监测到的界面出现异常中断，则降低所属装置的优先权，确保高可用。创建虚拟路由器将多个物理路由器组合成一个备份组，其中一个路由器作为主路由器承担数据转发任务，其余的则作为备份路由器处于待命状态。其中，在HX-SW1、HX-SW2中，设定HX-SW1作为VLAN2,VLAN3,VLAN4的主要入口，VLAN5,VLAN6,VLAN7的备份网络，其中，主网关的优先权设定120，后备网络关的优先权设定100，在120个具有优先权的界面上打开界面监视，在界面发生变化时，将该装置的优先权降低30，使后备装置变为主控装置，继续保障网络数据的正常转发。能够确保网络出口始终保持畅通。详情如表4.6所示。

表4.6 VRRP规划表

设备	VLAN	Virtual-IP	优先级	主备状态	优先减少
HX-SW1	2	192.168.2.254	120	Master	30
HX-SW1	3	192.168.3.254	120	Master	30
HX-SW1	4	192.168.4.254	120	Master	30
	5	192.168.5.254	100	Backup	0
	6	192.168.6.254	100	Backup	0
	7	192.168.7.254	100	Backup	0
HX-SW2	2	192.168.2.254	100	Backup	0
HX-SW2	3	192.168.3.254	100	Backup	0
HX-SW2	4	192.168.4.254	100	Backup	0
	5	192.168.5.254	120	Master	30
	6	192.168.6.254	120	Master	30
	7	192.168.7.254	120	Master	30

4.1.5 NAT规划

为确保企业内网和外网之间的通信畅通，在防火墙上建立NAT的地址翻译，公司网络出口分别连接电信和联通两个运营商。电信作为主出口，联通作为备用出口，这种配置不仅仅能提高网络效率，还能够避免电信、联通其中一台路由器故障而影响传输效率，加强网络安全。详细规划如表4.7所示。

表4.7 NAT规划表

名称	源区域	目的区域	源地址	NAT类型	模式
ISP1	trust	untrust	192.168.0.0/16	easy-ip	仅转换源地址
ISP2	trust	untrust	192.168.0.0/16	easy-ip	仅转换源地址

在防火墙使用了服务器映射功能，通过将内部服务器的真实IP地址192.168.1.100映射到公网IP地址200.202.11.3，外部攻击者无法直接探测或攻击真实服务器，降低被入侵的风险。即使黑客攻入DMZ区的某台服务器，由于内部业务系统使用私有IP，攻击者难以直接横向渗透到核心内网。企业内部可能有成百上千台设备，但公网IP有限。NAT允许多台内网设备共享一个公网IP访问互联网，即使公司只有少量公网IP，也能通过端口映射 200.202.11.3:80 → 192.168.1.100:80对外提供多个服务。详情如表 4.8 所示。

表4.8 NAT映射规划表

名称	公网地址	私有地址	访问区域
Web	200.202.11.3	192.168.10.100	DMZ

4.1.6 无线网络规划

为实现公司内部无线设备接入并达成无线网络全覆盖，选用旁挂AC直接转发，AP通过接入层交换机POE供电。此方案能有效管理无线接入点，保障网络稳定。同时，无线网为员工和访客提供不同网络。员工使用office网络，可访问内外网开展工作；访客连接guest网络，仅能访问外网。不同网络设置既满足各方需求，又保障公司内部网络安全。无线局域网的详细配置可参考表4.9。

表4.9 无线网络规划表

AP管理VLAN	VLAN 51
STA业务VLAN	VLAN 52
DHCP服务器	192.168.1.100
AP的IP地址池	192.168.51.1 – 192.168.51.50
STA的IP地址池	192.168.52.1 – 192.168.52.100
AC的源接口IP地址	192.168.51.1
AP组	AP_Group_1
域管理模板	Domain_Template_1
SSID模板	SSID_Template_1
安全模板	WPA2-PSK
VAP模板	VAP_Template_1