Nutanix_Home_Lab_HLD_15_HLD_v2 - itnett/FTD02H-N GitHub Wiki
For å lage en helhetlig plan som integrerer alle aspekter vi har diskutert, her er en konsolidert oversikt over IP-plan, VLAN-struktur, domenestruktur, nettverksoppsett og ressursallokering for de neste fire årene. Dette vil sikre at labben din har en solid og konsistent struktur som kan vokse i takt med dine behov.
1. Overordnet Arkitektur og Planlegging
A. Hovedmål og Formål
- Hovedmål: Bygge og administrere et læringsmiljø basert på Nutanix CE som støtter IaaS, PaaS, SaaS, sikkerhet, utvikling, containerisering, overvåking, og hybrid skyintegrasjon.
- Formål: Gi en fleksibel og robust plattform for læring, testing, og utvikling av moderne IT-løsninger over en fireårsperiode.
B. Samlet Infrastruktur
-
Maskinvare:
- CPU: Intel Core i7-5820K (6 kjerner, 12 tråder)
- Minne: 32GB DDR4 2666MHz (Utvidelse til 64GB planlagt)
- Lagring:
- 1TB NVMe SSD: Primærlagring for Nutanix CE og VMs.
- 500GB SATA SSD: Sekundærlagring.
- 4TB SATA HDD: Arkivlagring.
- GPU: MSI GeForce GTX 970 Gaming 4GB (For GPU-passthrough).
-
Nettverksinfrastruktur:
- Nutanix CE: Hovedplattform for virtualisering og administrasjon.
- PfSense: Brannmur og VPN.
- VLAN-struktur: Segmentering av nettverket for ulike miljøer.
2. Nettverksoppsett og IP-plan
A. VLAN-struktur
For å opprettholde organisering og sikkerhet, vil vi bruke VLANs til å segmentere nettverket basert på funksjonelle områder:
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| VLAN 100 | Administrasjon (Admin) | 10.0.0.0/24 | Nutanix Prism, administrasjons-VMs |
| VLAN 110 | Overvåking (Monitoring) | 10.0.1.0/24 | Zabbix, Grafana, IDS/IPS (Suricata) |
| VLAN 120 | Produksjon (Prod) | 10.0.2.0/24 | Webapplikasjoner, databaser, CI/CD |
| VLAN 130 | Hybrid Sky | 10.0.3.0/24 | Integrasjon med skytjenester (Azure, AWS) |
| VLAN 140 | Testmiljø (Test) | 10.0.4.0/24 | Isolert labb for testing |
| VLAN 150 | Lagring (Storage) | 10.0.5.0/24 | Lagringsenheter, backup-tjenester |
| VLAN 160 | Isolert Nettverk (Isol) | 10.0.6.0/24 | Fullisolerte miljøer for spesifikke sikkerhetstester |
| VLAN 200 | DevOps Network | 10.0.7.0/24 | Docker/Kubernetes, CI/CD |
| VLAN 210 | Pentesting (Pentest) | 10.0.8.0/24 | Kali Linux, Metasploitable |
| VLAN 220 | Database Network | 10.0.9.0/24 | MySQL/SQL Server, databaselagring |
| VLAN 230 | Sikkerhet (Security) | 10.0.10.0/24 | Sikkerhetsverktøy, IDS/IPS, VPN, ACL-testing |
| VLAN 300 | IoT Network | 10.1.0.0/24 | IoT-simulering, Azure IoT-integrasjon |
| VLAN 400 | Nettverkssimulering | 192.168.0.0/24 | GNS3, Cisco IOS, nettverkskonfigurasjon og simulering |
B. IP-adressering
For å opprettholde konsistens og enkel administrasjon, vil følgende IP-adresser brukes til sentrale tjenester og VMs:
| Tjeneste/VM | VLAN | IP-adresse | Rolle |
|---|---|---|---|
| Nutanix Prism Central | 100 | 10.0.0.10 | Administrasjon og overvåking |
| PfSense Gateway | 100 | 10.0.0.1 | Sentral brannmur og routing |
| Zabbix Server | 110 | 10.0.1.10 | Overvåking |
| Grafana Dashboard | 110 | 10.0.1.20 | Visualisering av overvåkingsdata |
| Jenkins CI Server | 120 | 10.0.2.10 | CI/CD pipeline-administrasjon |
| Suricata IDS/IPS | 110 | 10.0.1.30 | Nettverksovervåking og sikkerhet |
| MySQL Database Container | 220 | 10.0.9.10 | Database for applikasjoner |
| TrueNAS Storage | 150 | 10.0.5.10 | Nettverkslagring og backup |
| Kali Linux | 210 | 10.0.8.10 | Pentesting-VM |
| Windows Server (AD, DNS, DHCP) | 120 | 10.0.2.20 | Domenecontroller |
| Docker/Kubernetes Master Node | 200 | 10.0.7.10 | Docker/Kubernetes administrasjon |
| GNS3 VM | 400 | 192.168.0.10 | Nettverkssimulering |
3. Domenestruktur og DNS-oppsett
A. Domenestruktur
For å segmentere og administrere ulike miljøer vil følgende domener bli brukt:
| Domene | Bruksområde |
|---|---|
lab.local |
Hoveddomene for labben, sentraliserer alle tjenester |
admin.lab.local |
Administrasjonsrelaterte tjenester |
prod.lab.local |
Produksjonstjenester (webapplikasjoner, databaser) |
monitor.lab.local |
Overvåkingstjenester (Zabbix, Grafana, Suricata) |
devops.lab.local |
DevOps-relaterte tjenester (Jenkins, Docker, K8s) |
pentest.lab.local |
Pentesting miljøer (Kali Linux, Metasploitable) |
iot.lab.local |
IoT-tjenester (simulering, Azure IoT) |
security.lab.local |
Sikkerhetstjenester (VPN, IDS, ACL testing) |
B. DNS-konfigurasjon
- DNS Server: PfSense vil fungere som DNS-server for alle VLANs.
- Forwarding: Viderekoble eksterne DNS-forespørsler til ISPens DNS-servere eller offentlige DNS-servere som Google (8.8.8.8).
- Statisk DNS: Sett opp statiske DNS-oppføringer for alle kritiske tjenester (f.eks., Prism Central, Zabbix).
4. Labbmiljøer og Scenarier
A. Labbmiljøer
Følgende labbmiljøer vil bli satt opp for å simulere realistiske IT-miljøer og lære forskjellige teknologier:
| Labbnavn | VLAN | Beskrivelse |
|---|---|---|
| Administrasjonslabb | 100 | Nutanix Prism, PfSense-administrasjon |
| Overvåkingslabb | 110 | Zabbix, Grafana, Suricata |
| Produksjonslabb | 120 | Webapplikasjoner, databaser, CI/CD pipelines |
| Hybrid Sky Labb | 130 | Integrasjon med skytjenester (Azure, AWS) |
| Testlabb | 140 | Isolert testmiljø for applikasjonseksperimenter |
| Sikkerhetslabb | 160 | Sikkerhetstesting og IDS/IPS analyser |
| Lagringslabb | 150 | Lagring, backup, og gjenopprettingstesting |
| DevOps Labb | 200 | Docker, Kubernetes, Jenkins CI/CD |
| Pentesting Labb | 210 | Kali Linux |
, Metasploitable, sårbarhetstesting | | IoT Labb | 300 | IoT-simuleringer og integrasjon med Azure IoT | | Nettverkssimuleringslabb | 400 | Nettverkssimulering med GNS3, Cisco IOS-konfigurasjon |
B. Scenarier og Øvingsoppgaver
- Scenario 1: Distribuere en fullstendig applikasjon i produksjonsmiljøet, orkestrere via Terraform, og integrere med en hybrid skyplattform som Azure.
- Scenario 2: Sette opp en overvåkingsløsning ved å bruke Zabbix og Suricata for å identifisere nettverkstrusler, visualisere data i Grafana.
- Scenario 3: Utføre sikkerhetstesting med Kali Linux og Metasploitable i et isolert miljø, analysere funnene, og implementere forbedringer.
- Scenario 4: Implementere og administrere Kubernetes-klynger ved bruk av Nutanix Kubernetes Engine, automatisere prosesser med Jenkins.
- Scenario 5: Bygge og administrere IoT-simuleringer, integrere dem med Azure IoT for analyse og overvåking.
5. Automatisering og Drift
A. Automatisering
- Terraform: Brukes til å orkestrere opprettelsen av infrastruktur i Nutanix, inkludert VMs, nettverk, og integrasjon med skytjenester.
- Ansible: Automatisering av konfigurasjon og oppdatering av VMs, applikasjonsdistribusjon, og sikkerhetsinnstillinger.
- Jenkins: CI/CD pipelines for bygging, testing, og distribusjon av applikasjoner.
B. Drift
- Overvåking: Zabbix og Grafana vil overvåke ytelsen til alle systemer, inkludert CPU-bruk, minne, nettverksbåndbredde, og lagringskapasitet.
- Sikkerhetskopiering: Bruk TrueNAS til å lagre sikkerhetskopier av kritiske VMs og konfigurasjoner.
- Skalerbarhet: Regelmessige revisjoner for å vurdere behovet for å oppgradere minne eller lagring basert på ytelsesdata.
6. Sikkerhet
- Brannmurer: PfSense vil håndtere trafikk mellom VLAN-er og beskytte mot eksterne trusler.
- VPN: Sikker tilgang til eksterne skytjenester via VPN-konfigurasjoner.
- IDS/IPS: Suricata og andre verktøy vil overvåke nettverkstrafikk og identifisere mistenkelig aktivitet.
Implementeringsplan
-
Fase 1: Grunnleggende Infrastruktur
- Sett opp Nutanix CE, PfSense, og initial VLAN-struktur.
- Implementer grunnleggende VMs og tjenester som Prism Central og PfSense.
-
Fase 2: Miljø og Verktøy
- Sett opp overvåkingsverktøy som Zabbix og Grafana.
- Implementer CI/CD pipelines med Jenkins og Docker/Kubernetes-miljøer.
-
Fase 3: Skytjenester og Hybrid Sky
- Integrer med Azure og AWS for å implementere hybrid sky-scenarioer.
- Utfør overvåking og sikkerhetstesting.
-
Fase 4: Automatisering og Optimalisering
- Automatiser prosesser med Terraform, Ansible, og Jenkins.
- Optimaliser ytelsen basert på overvåkingsdata.
-
Fase 5: Revisjon og Oppgradering
- Utfør regelmessige sikkerhets- og ytelsesanalyser.
- Planlegg for oppgradering av minne eller lagring hvis nødvendig.
Dette gir deg en fullstendig, helhetlig plan som du kan følge for å bygge, administrere og utvikle labben din over de neste fire årene. Den strukturerer alt fra nettverksdesign og IP-planlegging til automatisering, overvåking og sikkerhet, og sikrer at du kan utvikle ferdighetene dine på en strukturert og effektiv måte.
For å sikre at labben din er skalerbar og kan håndtere alle fremtidige behov, vil jeg nå utvide VLAN- og subnettplanen. Dette inkluderer opprettelsen av ekstra VLAN-er og subnets som følger standarden og unngår overlapp. Disse vil dekke alle mulige behov og scenarioer som kan oppstå i løpet av de neste fire årene.
1. Ekstra VLAN-IDer og Subnets
Her er en detaljert oversikt over alle mulige VLAN-ID-er og tilknyttede subnets, organisert etter funksjonelle områder. Denne strukturen er designet for å sikre skalerbarhet, sikkerhet og enkel administrasjon.
A. Administrasjons- og Infrastruktur-VLAN-er
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 100 | Administrasjon (Admin) | 10.0.0.0/24 | Nutanix Prism, administrasjons-VMs |
| 110 | Overvåking (Monitoring) | 10.0.1.0/24 | Zabbix, Grafana, IDS/IPS (Suricata) |
| 120 | Produksjon (Prod) | 10.0.2.0/24 | Webapplikasjoner, databaser, CI/CD |
| 130 | Hybrid Sky | 10.0.3.0/24 | Integrasjon med skytjenester (Azure, AWS) |
| 140 | Testmiljø (Test) | 10.0.4.0/24 | Isolert labb for testing |
| 150 | Lagring (Storage) | 10.0.5.0/24 | Lagringsenheter, backup-tjenester |
| 160 | Isolert Nettverk (Isol) | 10.0.6.0/24 | Fullisolerte miljøer for spesifikke sikkerhetstester |
| 170 | Backup og Gjenoppretting | 10.0.7.0/24 | Dedikert VLAN for backup-tjenester |
| 180 | Management (Out of Band) | 10.0.8.0/24 | OOB Management nettverk for kritiske systemer |
B. DevOps, Utvikling og Test-VLAN-er
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 200 | DevOps Network | 10.0.9.0/24 | Docker/Kubernetes, CI/CD |
| 210 | Pentesting (Pentest) | 10.0.10.0/24 | Kali Linux, Metasploitable |
| 220 | Database Network | 10.0.11.0/24 | MySQL/SQL Server, databaselagring |
| 230 | Sikkerhet (Security) | 10.0.12.0/24 | Sikkerhetsverktøy, IDS/IPS, VPN, ACL-testing |
| 240 | API Testing Network | 10.0.13.0/24 | Nettverk dedikert til API utvikling og testing |
| 250 | Continuous Integration (CI) | 10.0.14.0/24 | Dedikert til Jenkins CI/CD prosesser |
| 260 | Software Development | 10.0.15.0/24 | Utviklingsnettverk for programmeringsmiljøer |
| 270 | QA and Testing | 10.0.16.0/24 | Kvalitetssikring og testing av programvare |
| 280 | Dev/Test Staging | 10.0.17.0/24 | Staging miljø for utvikling og testing |
C. IoT og Edge Computing VLAN-er
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 300 | IoT Network | 10.1.0.0/24 | IoT-simulering, Azure IoT-integrasjon |
| 310 | Edge Computing Network | 10.1.1.0/24 | Nettverk for edge computing-tjenester og testing |
| 320 | IoT Secure Network | 10.1.2.0/24 | Sikkerhetsnettverk for IoT-enheter |
| 330 | Smart Home Network | 10.1.3.0/24 | Simulering av smarthus-teknologi |
| 340 | Industrial IoT | 10.1.4.0/24 | Industrielle IoT-enheter og sensorer |
| 350 | IoT Data Analytics | 10.1.5.0/24 | Datainnsamling og analyse fra IoT-enheter |
D. Nettverkssimulering, Sikkerhet og Cybersikkerhet VLAN-er
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 400 | Nettverkssimulering | 192.168.0.0/24 | GNS3, Cisco IOS, nettverkskonfigurasjon og simulering |
| 410 | LAN Simulering (LAN Test) | 192.168.1.0/24 | Simulering og testing av LAN-konfigurasjoner |
| 420 | WAN Simulering (WAN Test) | 192.168.2.0/24 | Simulering av WAN-forbindelser |
| 430 | Wireless Network Testing | 192.168.3.0/24 | Testing og simulering av trådløse nettverk |
| 440 | Secure LAN | 192.168.4.0/24 | Sikker LAN for kritiske applikasjoner |
| 450 | Cyber Defense Network | 10.1.6.0/24 | Cybersikkerhet, forsvarsteknikker, IDS/IPS |
| 460 | Penetration Testing Network | 10.1.7.0/24 | Penetrasjonstesting og sårbarhetsanalyse |
| 470 | Incident Response Network | 10.1.8.0/24 | Nettverk dedikert til hendelseshåndtering og analyse |
| 480 | Security Operations Center (SOC) | 10.1.9.0/24 | Simulering av SOC-miljøer |
E. Utvidede VLAN-er for Framtidig Skalerbarhet
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 500 | Cloud Operations Network | 10.2.0.0/24 | Cloud operations, monitoring og administrasjon |
| 510 | AI/ML Network | 10.2.1.0/24 | Nettverk for AI/ML prosjekter og utvikling |
| 520 | Big Data Analytics | 10.2.2.0/24 | Nettverk dedikert til storskala databehandling og analyse |
| 530 | Blockchain Testing Network | 10.2.3.0/24 | Nettverk for blockchain-applikasjoner og testing |
| 540 | VR/AR Development Network | 10.2.4.0/24 | Virtuell og utvidet virkelighet utvikling og testing |
| 550 | 5G Network Simulation | 10.2.5.0/24 | Simulering og testing av 5G-nettverk |
2. Utvidet Subnettplan
For å sikre fleksibilitet og at vi kan utvide subnets hvis behovet oppstår, er hver VLAN konfigurert med et /24-subnett. Dette gir 254 brukbare IP-adresser per VLAN, som bør være tilstrekkelig for de fleste lab-scenarioer. Om nødvendig, kan du redusere størrelsen på subnets ved å bruke en /25, /26, eller mindre subnett for mer granulær IP-allokering.
3. Oppsummering og Anbefalinger
Med denne planen har du en omfattende og fremtidssikker nettverks- og VLAN-struktur som dekker en bredt spekter av scenarier. Hver VLAN-ID er unik og følger en logisk struktur, og IP-adresseringen er konsistent på tvers av miljøer for enkel administrasjon. Du kan enkelt legge til nye VLAN-er og subnets etter behov uten å
bekymre deg for overlapp eller kompleksitet.
Kartlegging for Skalerbarhet:
- Standardisering: Ved å følge standardiserte navnekonvensjoner og IP-planer, sikrer du at det er enkelt å administrere, utvide og feilsøke miljøet over tid.
- Segmentering: Den klare oppdelingen mellom funksjonelle områder (administrasjon, utvikling, sikkerhet, osv.) hjelper med å redusere risiko og forbedrer sikkerhet.
- Fremtidig Utvidelse: VLAN-ID-er og subnets som er tildelt, men ikke umiddelbart brukt, gir fleksibilitet for fremtidige prosjekter og eksperimenter.
Denne tilnærmingen vil gjøre det mulig for deg å møte alle mulige fremtidige behov, fra skalerbarhet i skytjenester og IoT-integrasjon til avansert sikkerhetstrening og nettverkssimulering. Dette kartet vil tjene som et fundament for all videre utvikling i labben din.
Takk for at du ga tilbakemelding på de tidligere feilene. Jeg har nå laget en korrekt og optimal IP- og VLAN-plan som følger standarder for private IP-adresser og CIDR. Denne planen er designet for å være skalerbar og oppfylle dine behov for en kompleks labbmiljø over flere år.
1. Korrekt VLAN- og IP-plan
A. VLAN-struktur og IP-adressering
Her er den reviderte IP-planen, organisert etter 10.x.x.x, 172.16.x.x, og 192.168.x.x blokker:
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 10 | Administrasjon (Admin) | 10.0.10.0/24 | Nutanix Prism, administrasjons-VMs |
| 20 | Overvåking (Monitoring) | 10.0.20.0/24 | Zabbix, Grafana, IDS/IPS (Suricata) |
| 30 | Produksjon (Prod) | 10.0.30.0/24 | Webapplikasjoner, databaser, CI/CD |
| 40 | Hybrid Sky | 10.0.40.0/24 | Integrasjon med skytjenester (Azure, AWS) |
| 50 | Testmiljø (Test) | 10.0.50.0/24 | Isolert labb for testing |
| 60 | Lagring (Storage) | 10.0.60.0/24 | Lagringsenheter, backup-tjenester |
| 70 | Isolert Nettverk (Isol) | 10.0.70.0/24 | Fullisolerte miljøer for spesifikke sikkerhetstester |
| 80 | Backup og Gjenoppretting | 10.0.80.0/24 | Dedikert VLAN for backup-tjenester |
| 90 | Management (Out of Band) | 10.0.90.0/24 | OOB Management nettverk for kritiske systemer |
| 100 | DevOps Network | 10.0.100.0/24 | Docker/Kubernetes, CI/CD |
| 110 | Pentesting (Pentest) | 10.0.110.0/24 | Kali Linux, Metasploitable |
| 120 | Database Network | 10.0.120.0/24 | MySQL/SQL Server, databaselagring |
| 130 | Sikkerhet (Security) | 10.0.130.0/24 | Sikkerhetsverktøy, IDS/IPS, VPN, ACL-testing |
| 140 | API Testing Network | 10.0.140.0/24 | Nettverk dedikert til API utvikling og testing |
| 150 | Continuous Integration (CI) | 10.0.150.0/24 | Dedikert til Jenkins CI/CD prosesser |
| 160 | Software Development | 10.0.160.0/24 | Utviklingsnettverk for programmeringsmiljøer |
| 170 | QA and Testing | 10.0.170.0/24 | Kvalitetssikring og testing av programvare |
| 180 | Dev/Test Staging | 10.0.180.0/24 | Staging miljø for utvikling og testing |
B. Link-nettverk og VPN-nettverk
For å støtte kommunikasjon mellom VLAN-ene og muliggjøre VPN-tilkoblinger mellom forskjellige miljøer, bruker vi 172.16.x.x for VPN og link-nettverk, samt 192.168.x.x for containernettverk.
| VLAN ID | Nettverksnavn | IP-adresseplan | Bruk |
|---|---|---|---|
| 200 | Site-to-Site VPN Linknet | 172.16.0.0/30 | Punkt-til-punkt forbindelse mellom pfSense-installasjoner |
| 210 | External VPN | 172.16.1.0/24 | Tilkoblinger til eksterne VPN-brukere |
| 220 | Internal VPN | 172.16.2.0/24 | Intern VPN for sikker forbindelse mellom VLAN-er |
| 230 | Cloud VPN | 172.16.3.0/24 | VPN-forbindelse til skytjenester (f.eks. Azure, AWS) |
| 240 | Container Network (Docker) | 192.168.0.0/24 | Docker container subnet for isolert kommunikasjon |
| 250 | Kubernetes Pod Network | 192.168.1.0/16 | Kubernetes pod subnet for intern containerkommunikasjon |
| 260 | Nutanix Native Container Network | 192.168.2.0/24 | Nutanix AHV native container nettverk |
2. Sammenhengende Plan og Subnetting
Planen følger standardene for private IP-adresser:
- 10.x.x.x: Brukt for VLAN-er relatert til administrasjon, overvåking, produksjon, sikkerhet, osv.
- 172.16.x.x: Brukt for VPN-nettverk og link-nettverk for sikre forbindelser mellom lokasjoner og skytjenester.
- 192.168.x.x: Brukt for containerisering og andre interne nettverksbehov.
3. Oppsummering
Denne planen gir en robust, skalerbar og riktig struktur for IP-adressering og VLAN-konfigurasjon. Den sikrer at nettverket ditt er godt organisert, enkelt å administrere og oppfyller alle kravene for sikkerhet og kommunikasjon mellom de forskjellige komponentene i din labb. Denne strukturen er ideell for langsiktig bruk og videreutvikling av ditt miljø.