Skip to content

README.md

Latest commit

 

History

History
139 lines (107 loc) · 6.02 KB

README.md

File metadata and controls

139 lines (107 loc) · 6.02 KB

Multi-Tier Network Virtualization

Đồ án tốt nghiệp — Chuyên ngành Mạng Máy tính & Truyền thông dữ liệu
Đại học Giao Thông Vận Tải TP.HCM (UTH) · 10/2025 – 03/2026
Vai trò: System / Network Engineer

Thiết kế và triển khai hạ tầng mạng doanh nghiệp ảo hóa đa tầng trên nền tảng Proxmox VE (nested trên VMware Workstation) — bao gồm phân vùng bảo mật, quản lý tập trung Active Directory, High Availability Reverse Proxy, MySQL Replication và tự động hóa quản trị hệ thống bằng PowerShell.

Lab Environment

Thành phần Chi tiết
Host machine Máy thật · RAM ~32 GB
Hypervisor L1 VMware Workstation
Hypervisor L2 Proxmox VE (nested virtualization)
Storage allocated 250 GB
RAM allocated to Proxmox 16 GB
RAM usage — full load 27–30 GB
Tổng số VMs 10 VMs + 1 physical VPN endpoint

Lưu ý kỹ thuật: Toàn bộ 10 VM chạy trên Proxmox VE được cài như một VM nested bên trong VMware Workstation — kiến trúc nested virtualization (L1 → L2) nhằm tối ưu tài nguyên phần cứng trong môi trường lab.

VM Inventory

VM OS Zone IP Vai trò
DC1 Windows Server 2022 MGMT · VLAN 99 10.10.99.10 Domain Controller, AD DS, GPO, PKI/CA
NW-SRV Windows Server 2022 MGMT · VLAN 99 10.10.99.11 DNS, DHCP
WEB-SRV Windows Server 2022 APP · VLAN 20 10.10.20.11 IIS Web Server, Virtual Host, SSL/TLS
FILE-SRV Windows Server 2022 APP · VLAN 20 10.10.20.10 File Server, DFS Namespace/Replication, FSRM
PC1 Windows 10/11 USER · VLAN 40 10.10.40.x Client workstation (domain-joined)
Nginx-1 Debian Linux DMZ · VLAN 10 10.10.10.11 Reverse Proxy — HA Active node
Nginx-2 Debian Linux DMZ · VLAN 10 10.10.10.12 Reverse Proxy — HA Standby node
MySQL-Master Debian Linux DATA · VLAN 30 10.10.30.10 Database Master
MySQL-Slave Debian Linux DATA · VLAN 30 10.10.30.11 Database Slave (Replication)
pfSense pfSense CE Gateway WAN + all VLANs Core Firewall, Inter-VLAN Routing, NAT
VPN Host Máy thật VPN · 10.10.55.0/24 10.10.55.x WireGuard physical endpoint

Kiến trúc phân vùng bảo mật

Security Zoning Architecture

Vùng VLAN Subnet Chức năng
DMZ 10 10.10.10.0/24 Nginx HA Reverse Proxy — tiếp nhận traffic từ Internet
APP 20 10.10.20.0/24 IIS Web Server, File Server
DATA 30 10.10.30.0/24 MySQL Master/Slave Replication
MGMT 99 10.10.99.0/24 Domain Controller, DNS/DHCP, Admin PC
USER 40 10.10.40.0/24 Client PCs (DHCP range .50–.200)
VPN — 10.10.55.0/24 WireGuard tunnel — Remote Admin access

Data Flow

Data Flow Protocols

Luồng Màu Mô tả
Admin Flow 🔴 Đỏ Remote Admin → WireGuard VPN (UDP/51820) → MGMT Zone
Public User Flow 🟢 Xanh lá Internet → HTTPS (TCP/443) → Nginx HA (VIP: 10.10.10.10) → APP Zone
Internal System Flow 🔵 Xanh dương Auth Kerberos/LDAP, SQL TCP/3306, Proxy Pass HTTP/80

Các thành phần chính

pfSense Core Gateway

  • Inter-VLAN Routing giữa 6 vùng bảo mật
  • NAT, DHCP Relay, Stateful Firewall ruleset
  • WireGuard VPN server (UDP/51820) — tunnel tới VPN Host (máy thật)

High Availability Reverse Proxy

  • Nginx + Keepalived/VRRP · VIP: 10.10.10.10
  • Failover tự động khi 1 node down · TLS Termination + Load Balancing
  • Active node: 10.10.10.11 · Standby node: 10.10.10.12

Windows Server 2022 — Active Directory

  • AD DS, GPO, DNS, PKI/CA (Enterprise CA), DFS Namespace/Replication, FSRM
  • IIS Web Server: Virtual Host, HTTP→HTTPS Redirect, SSL/TLS
  • PowerShell Script tự động hóa tạo user, phân quyền NTFS, ánh xạ ổ đĩa mạng

MySQL Replication

  • Master: 10.10.30.10 · Slave: 10.10.30.11
  • Replication một chiều Master → Slave theo thời gian thực

Công nghệ sử dụng

Danh mục Công nghệ
Ảo hóa Proxmox VE, VMware Workstation
OS Windows Server 2022, Debian Linux
Firewall / Routing pfSense CE, Inter-VLAN Routing, NAT, Stateful Firewall
VPN WireGuard (UDP/51820)
HA / Load Balancing Nginx, Keepalived (VRRP)
Database MySQL Master/Slave Replication
Directory Services Active Directory, GPO, PKI/CA, DFS, FSRM
Web Server IIS, SSL/TLS
Automation PowerShell, Git

Cấu trúc Repository

.
├── README.md
├── diagrams/
│   ├── security-zoning-architecture.png   # Sơ đồ phân vùng bảo mật
│   └── data-flow-protocols.png            # Sơ đồ luồng dữ liệu
├── configs/
│   ├── pfsense/                           # Firewall rules, NAT, DHCP Relay
│   ├── nginx/                             # Reverse proxy config, TLS
│   ├── keepalived/                        # VRRP config (Active/Standby)
│   ├── mysql/                             # Replication config
│   ├── wireguard/                         # VPN config template
│   └── windows-server/                    # IIS, PKI notes
├── scripts/
│   └── powershell/                        # AD automation
└── screenshots/                           # Lab deployment evidence

Kết quả đạt được

  • Hạ tầng 10 VMs hoạt động ổn định trên môi trường nested virtualization (VMware → Proxmox)
  • HA Reverse Proxy failover tự động, VIP 10.10.10.10 duy trì liên tục khi 1 node down
  • MySQL Replication đồng bộ Master → Slave theo thời gian thực
  • Toàn bộ Windows clients xác thực tập trung qua Active Directory + Kerberos
  • PowerShell scripts tự động hóa tạo user, phân quyền — giảm thao tác thủ công lặp lại