基于ENSP的高可靠性局域网设计与实现

摘  要：通过分析网络功能需求，使用ENSP仿真平台进行网络拓扑搭建，模拟接入层、汇聚层、核心层等网络设备，采用MSTP和VRRP的技术方案，在网络设备上进行多种协议的配置，保障网络的连通性，实现网络的高可靠性等需求，为局域网的建设提供了有效的参考。

关键词：ENSP;VLAN;网络设计

1 引言

网络工程技术对实践能力要求较高，网络仿真软件可以解决真实网络设备不足的问题，采用网络仿真软件，可以实现仿真网络环境中网络设备的搭建、配置、排错等实验，也可以实现网络综合性、复杂性实验，有效提高分析和配置综合复杂网络的能力，同时也大大降低了路由器、交换机等真实网络设备的投入和网络工程实验室的管理难度。

ENSP是华为公司提供的一款免费的企业仿真网络平台，可以对华为路由器、交换机、防火墙等网络设备进行模拟仿真，尤其是缺乏真实网络设备的情况下，通过ENSP可以模拟真实网络的场景，进行网络设备配置，实现网络需求。本文基于ENSP仿真平台，使用MSTP和VRRP技术，对局域网进行设计与配置，实现了网络的高可靠性。

2 局域网设计相关技术

2.1 VLAN

VLAN是将一个物理局域网在逻辑上划分为多个虚拟局域网的技术[1]，控制了广播域的范围，增强了局域网的安全性，使得网络搭建和维护更加方便灵活。

2.2 MSTP

在进行企业网设计时，为了解决冗余链路产生的广播风暴、MAC地址表不稳定、重复帧问题，使用了生成树协议（STP），生成树协议可以逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生，当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用，保证网络的连通性，提高网络的可靠性。MSTP为多生成树协议，是对STP的改进，可以把多个相同业务的VLAN映射到某一个实例中，基于实例计算多棵生成树，实现负载均衡[2]。

2.3 VRRP

VRRP是虚拟路由器冗余协议，实现了网关冗余备份功能[3]，正常业务通过主路由器访问外部网络，当主路由器出现故障的时候，备份路由器变为主路由器，承担转发功能，从而保证网络不出现中断。

2.4 OSPF

OSPF是开放最短路径优先协议，属于链路状态路由协议，路由器之间交换的是链路状态，OSPF通过获得网络中所有的链路状态信息，从而计算出到达每个目标精确的网络路径。

3 基于ENSP的高可靠性局域网设计与实现

3.1 网络需求

某公司局域网拓扑如图1所示，AR1为核心路由器，SW1、SW2为汇聚层交换机，SW3、SW4为接入交换机，要求采用MSTP和VRRP的技术方案，在保障网络连通性的同时，实现网络的高可靠性，具体需求如下：（1）配置VLAN，所有交换机之间的互连接口都配置为Trunk模式，允许所有VLAN通过。在SW1上配置vlanif2的ip地址为192.168.1.3/24，vlanif3的ip地址为192.168.2.2/24，在SW2上配置vlanif2的ip地址为192.168.1.2/24，vlanif3的ip地址为192.168.2.3/24。（2）SW1、SW2、SW3、SW4都运行MSTP，且要求Instance 1映射VLAN 2，Instance 2映射VLAN 3，配置SW1为Instance1的主根桥，Instance 2的备根桥，SW2为Instance 2的主根桥，Instance 1的备根桥。（3）在vlanif2下配置VRRP VRID 1的Master为SW1，Backup为SW2，虚拟IP地址为192.168.1.1，在vlanif3下配置VRRP VRID 2的Master为SW2，Backup为SW1，虚拟IP地址为192.168.2.1，在两个备份组中，分别设置Master路由器的优先级为120。（4）在AR1、SW1和SW2上配置OSPF，属于Area 0，所有的进程号都为1，实现局域网的连通性。

3.2 网络配置

3.2.1 VLAN配置

SW1、SW2、SW3和SW4都需要添加VLAN2和VLAN3，并且相互连接的接口都配置为trunk，允许所有VLAN通过，以SW1为例，配置命令为：

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需要加入到相应的VLAN中，以SW3为例，配置命令为：

interface Ethernet0/0/1

port link-type access

port default vlan 2

在SW1和SW2上进行VLAN2和VLAN3通信的配置，以SW1为例，配置命令为：

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为Instance1的主根桥，SW2为Instance 2的主根桥，以SW1为例，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上进行VRRP相关配置，以SW1为例，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上进行OSPF配置，实现网络的连通性，以AR1为例，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 结束语

本文基于ENSP仿真平台，根据实际网络需求，进行了网络拓扑搭建，并在网络设备上对MSTP、VRRP等网络协议进行了配置，实现了网络的高可靠性等功能，为实际网络的建设提供了有效的参考。

参考文献

[1]杨礼.基于eNSP的虚拟局域网划分仿真实验[J].青海师范大学学报（自然科学版），2018，34（04）：4-9.

[2]李献军，张少芳，李岩.基于MSTP的网络通信负载均衡的实现[J].电脑编程技巧与维护，2019（05）：149-150.

[3]王莉军.基于eNSP的VRRP研究[J].科技视界，2020（01）：167-168.

作者简介：潘志安，男，硕士，研究方向为网络工程、软件定义网络。