大型 IPv4 网络中的移动 IP

网络工程 ip 网络访问 移动的
2021-07-20 19:38:56

因此,我们正在研究在我们的网络中实施 IP 移动性。

用例是笔记本电脑能够在有线和无线操作模式之间漫游,同时保留所有基于 TCP/UDP 的连接(正在进行的浏览器下载、会议会话、SIP/RTM 软电话连接、RDP 连接)

当前状态

由于过去慷慨的 /16 IPv4 网络分配,我们几乎没有被迫实施 IPv6。所以我们没有。环境基本概况:

  • 公共 IPv4 地址空间中的 Windows 服务器,具有永久分配的 IPv4 地址
  • 基于Cisco UCM的电话网络
  • 公共 IPv4 地址空间中的 Windows 客户端,具有永久分配的 IPv4 地址
  • 无数无线客户端从私有 IPv4 地址空间获取动态分配的地址
  • 私有地址空间路由器正在 NATting 出站连接到公共 IPv4 地址池
  • 客户端和服务器主要是 Windows,基本上所有仍在微软扩展支持政策(Server 2008-2016、Windows 7 - Windows 10 1607)下的内容
  • 所有主机都是 AD 域的成员。
  • 网络侧的思科设备
  • 有线网络上基于MAC/ VMPS的 VLAN 分配
  • 有线主机没有 802.1x 身份验证
  • Radius-backed 802.1x (EAP-TTLS-PAP) 用于无线连接
  • 客户端和服务器之间的通信受 Cisco 路由器的 ACL 以及服务器端 Windows 防火墙规则的限制

用例的辅助条件是

  1. 不应要求用户启动/连接单独的 VPN 客户端
  2. 我们可能没有资源来实施代理移动 IPv6,因为我们需要首先工作的 IPv6 路由和地址管理,我们没有,也不会在短期内获得

考虑的选项

我们有一个基于 Cisco ASA 的 VPN,因此远程和无线用户能够连接到我们的网络。但是由于我们基于每个地址限制对我们系统的访问,使用它为我们的所有用户创建一个覆盖网络具有严重的管理影响:

  • 我们将永远需要从公共 VPN 地址池中为每个员工分配一个额外的 IPv4 地址,这将耗尽我们的地址池
  • 路由器 ACL 和主机防火墙规则通常配置有线网络中的范围和子网的豁免,这反映了我们组织的结构(具有自己的子网的部门)。如果我们只是从一个连续的、非结构化的池中为员工分配地址,这种访问控制方法将变得不可用。
  • 目前,连接 VPN 的客户端正在通过 ASA 网关路由所有流量。如果我们让所有用户始终连接到网关以支持无缝漫游场景,这将不会很好地扩展。即使只有到我们内部服务器的连接会通过隧道路由,我们也在研究隧道端点上的带宽,这超出了我们的处理能力。

Windows 显然带有 Teredo 和 6to4 隧道以及针对 IPSEC 连接的机会加密,我们可能会考虑使用它来代替当前基于网络地址的访问控制。但据我所知,当前没有 Windows 堆栈正在实现移动 IPv6,我很难找到完全可行的实现。

我已经知道LISP,但即使在阅读了有关此主题的概述出版物之后,我仍然难以接受它为我们工作所需的基础架构更改程度。此外,由于大多数出版物都提到了“数据中心移动性”,我还不确定它是否也适合我们漫游客户端的用例

那么还有哪些选择呢?

2个回答

我不认为有办法。在客户端和服务器端,会话都与客户端的 IP 地址相关联。这反过来又与客户端 NIC 的 MAC 地址相关联,当切换硬件(从无线到有线,反之亦然)时,该地址可能会发生变化。因此,我们有两个基本要求:IP 地址和 MAC 地址都不能更改。

对于服务器端,这可以通过分配给 wi-fi 和以太网 NIC 的单个 LAA MAC 解决。在切换 NIC 后从客户端发送帧会将交换机更新到新端口。(有线和无线连接都需要使用相同的网段。)

对于客户端来说,这要困难得多。您需要以某种方式将打开的会话从一个 NIC 移交到另一个 NIC,这很可能在任何操作系统上都不可能。

唯一可以想象的解决方案是所有会话都运行的虚拟 NIC。它的流量需要桥接到物理网卡。这样您就可以解决 IP 和 MAC 地址限制。

可能有一个 VPN 解决方案可以做到这一点。VPN(或其他)隧道还可以解决需要桥接有线和无线网络的问题——底层的物理连接并不重要。

Cisco 电话系统和 Windows 服务器之类的东西对于您的问题没有意义,因为它们是固定的。因此,真正的问题是如何让您的移动笔记本电脑客户端的会话在您的用户在建筑物内移动时保持持续。您可以在这里进行的最佳投资——也是最容易出售给您的用户群的投资——是升级您的 Wi-Fi 基础设施,以允许在同一 SSID 上无缝漫游。它不需要用户进行任何更改,为您提供策略控制点,并且完全满足您的需求。