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

  1. Fase 1: Grunnleggende Infrastruktur

    • Sett opp Nutanix CE, PfSense, og initial VLAN-struktur.
    • Implementer grunnleggende VMs og tjenester som Prism Central og PfSense.
  2. Fase 2: Miljø og Verktøy

    • Sett opp overvåkingsverktøy som Zabbix og Grafana.
    • Implementer CI/CD pipelines med Jenkins og Docker/Kubernetes-miljøer.
  3. Fase 3: Skytjenester og Hybrid Sky

    • Integrer med Azure og AWS for å implementere hybrid sky-scenarioer.
    • Utfør overvåking og sikkerhetstesting.
  4. Fase 4: Automatisering og Optimalisering

    • Automatiser prosesser med Terraform, Ansible, og Jenkins.
    • Optimaliser ytelsen basert på overvåkingsdata.
  5. 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.