Архитектура сети в А3

В этой статье описаны ключевые изменения, в первую очередь касающиеся системы IP-адресации.

Требования к сети

• Основной протокол адресации в локальной сети — IPv4.
• Статические адреса для стационарных устройств. Каждое постоянно подключённое устройство должно иметь фиксированный IP-адрес. Это гарантирует работоспособность локальной сети даже при выходе из строя DHCP-сервера или маршрутизатора. DHCP сохраняется, но используется ограниченно — для временных подключений и беспроводных Wi-Fi-устройств. Каждое локальное устройство получает детерминированный статический IP вне пула, выделенного для DHCP.
• Резервирование интернет-шлюзов и критического оборудования. В сети должны быть предусмотрены альтернативные маршруты в интернет, запасные маршрутизаторы и коммутаторы, а также чётко описанные процедуры экстренной замены или переключения на резерв.
• Единая логика адресации филиалов. Локальные сети всех салонов компании подчиняются общей системе IP-адресации и связываются между собой через интернет с помощью туннелирования и проксирования (VPN, IPsec и аналоги).

Общая схема IP-адресации

• В качестве частного адресного пространства используется диапазон 10.0.0.0/8 вместо традиционного 192.168.0.0/16. Это даёт значительно больше гибкости и позволяет выстроить прозрачную детерминированную систему адресов.
• Второй октет адреса в сети 10.0.0.0/8 идентифицирует конкретную локальную сеть (салон). Для нужд компании выделен пул: 10.100.0.0/16 – 10.199.0.0/16. Предлагается два варианта присвоения этих сетей филиалам:

Вариант А — Логический
Номер сети жёстко связан с номером салона (второй октет = 100 + № салона):

• 10.114.0.0/16 — Салон 14
• 10.103.0.0/16 — Салон 3
• 10.106.0.0/16 — Салон 6
• 10.104.0.0/16 — Салон 4
• 10.110.0.0/16 — Салон 10

Вариант Б — Иерархический
Сети назначаются последовательно, без прямой привязки к номеру салона:

• 10.101.0.0/16 — Салон 14
• 10.102.0.0/16 — Салон 10
• 10.103.0.0/16 — Салон 3
• 10.104.0.0/16 — Салон 4
• 10.105.0.0/16 — Салон 6

Сеть 10.100.0.0/16 в обоих вариантах зарезервирована и не используется. В настоящий момент внедряется иерархическое присвоение адресов.

• Для каждого салона выделена одна крупная сеть 10.X.0.0/16 (маска 255.255.0.0). Внутри неё адреса делятся на логические подсети размером /24 (маска 255.255.255.0) по назначению. Третий октет определяет категорию устройств, а четвёртый — номер конкретного устройства. Номер устройства выбирается не случайно: он совпадает с идентификатором, присвоенным этому устройству в смежной системе (например, номер компьютера в имени).

Структура адресного пространства салона (сеть 10.X.0.0/16)

• 10.X.0.0/24 — Сетевая инфраструктура

  • 10.X.0.1 — шлюз по умолчанию
  • 10.X.0.2 – 10.X.0.10 — маршрутизаторы и DHCP-серверы
  • 10.X.0.11 – 10.X.0.254 — коммутаторы, точки доступа, репитеры

• 10.X.1.0/24 — Кассы и серверы
  Пример (Салон 14, сеть 10.101.0.0/16):

  • 10.101.1.1 — Касса 1
  • 10.101.1.2 — Касса 2
  • 10.101.1.3 — Сервер

• 10.X.2.0/24 — Административные и менеджерские компьютеры
  Последний октет соответствует номеру компьютера (например, Salon14Admin8 → 10.101.2.8).

• 10.X.3.0/24 — Клиентские компьютеры
  Аналогично, последний октет берётся из номера устройства.

• 10.X.4.0/24 — Принтеры
  Пример: 10.101.4.1 — Xerox DocuColor 252.

• 10.X.5.0/24 – 10.X.10.0/24 — Зарезервированный дополнительный диапазон.

• 10.X.10.1 – 10.X.255.254 — Общий пул DHCP.
  При необходимости сегментирования сетей может использоваться альтернативное разделение:

  • 10.X.10.1 – 10.X.19.254 — DHCP для рабочей сети
  • 10.X.20.1 – 10.X.29.254 — DHCP для гостевой сети
  • 10.X.30.1 – 10.X.39.254 — DHCP для IoT-устройств

Такая схема позволяет однозначно предсказать IP-адрес практически любого устройства в сети. Например, компьютер Salon14Admin8 гарантированно получит адрес 10.101.2.8, а касса в четвёртом салоне (иерархический вариант) — 10.105.1.1.

Действия при критических сбоях

Случай 1: выход из строя основного маршрутизатора

• Вариант 1. Подключить заранее настроенный резервный маршрутизатор и заняться ремонтом основного.
• Вариант 2 (при отсутствии резерва). Заменить маршрутизатор любым доступным коммутатором, а для восстановления интернета использовать резервный маршрут (см. «Случай 2»).

Случай 2: отсутствие интернета на основном маршруте

• Вариант 1. К резервному маршрутизатору подключить модем и назначить его шлюзом по умолчанию (10.X.0.1).
• Вариант 2. Настроить модем на любом из компьютеров сети и сделать этот компьютер шлюзом.

Если маршрутизатор вышел из строя, проблема решается максимально быстро, когда в запасе есть готовый настроенный резерв — его достаточно просто включить. Но даже при отсутствии резервного оборудования или при неисправности интернет-канала ситуация не становится катастрофической. Поломка маршрутизатора обычно означает три одновременных проблемы: отсутствие Wi-Fi, DHCP и выхода в интернет. Благодаря статическим IP локальная сеть продолжает работать, а разорванные сегменты легко соединяются обычным коммутатором. Если пропал интернет, шлюзом можно назначить любой компьютер в сети, к которому подключён модем или смартфон в режиме модема. Порядок настройки на Windows:

1. В параметрах сетевых адаптеров откройте свойства интерфейса модема, перейдите на вкладку Доступ и установите флажок «Разрешить другим пользователям сети использовать подключение к Интернету данного компьютера». При необходимости выберите интерфейс, смотрящий в локальную сеть.
2. Интерфейсу локальной сети будет автоматически присвоен адрес 192.168.137.1. Чтобы интернет заработал без дополнительной перенастройки клиентов, измените этот адрес на стандартный шлюз: 10.X.0.1.
3. Если в сети остаётся основной маршрутизатор (например, для раздачи Wi-Fi), во избежание конфликта адресов ему следует заранее сменить IP на другой, например, 10.X.0.3.

Готово — интернет снова доступен, и роутер для этого не требуется. Если маршрутизатор всё же остаётся в сети, можно также прописать новый шлюз по умолчанию (10.X.0.1) в настройках DHCP — тогда и Wi-Fi-клиенты автоматически переключатся на резервный маршрут.

Пример реализации: Салон 14 (сеть 10.101.0.0/16)

• Сетевая инфраструктура — 10.101.0.0/24

  • Основной маршрутизатор/шлюз — 10.101.0.1
  • Запасные маршрутизаторы и DHCP — 10.101.0.2 – 10.101.0.10
  • Коммутаторы — 10.101.0.11 – 10.101.0.20
  • Точки доступа и репитеры — 10.101.0.21 – …

• Кассы и сервер — 10.101.1.0/24

• Административные компьютеры — 10.101.2.0/24

• Клиентские компьютеры — 10.101.3.0/24

• Принтеры — 10.101.4.0/24

  • Xerox DocuColor 252 — 10.101.4.1