Backbone.net — Lab AX Backbone L3

Lab progressivo - arquitetura de backbone — OSPF básico até MPLS L3VPN, peering eBGP, segurança com FortiGate e observabilidade.virtualizado no KVM. Usa VyOS para roteamento de backbone e FortiGate VM para segurança/firewall/VPN.

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Roadmap (7 fases)

Fase	Nome	Tecnologias	Status
01	Fundação	OSPF, iBGP, KVM	🔄 Em andamento
02	Resiliência	Loopbacks, failover	⏳ Pendente
03	MPLS Core	LDP, label switching	⏳ Pendente
04	L3VPN	MP-BGP, VPNv4, VRF	⏳ Pendente
05	Peering Externo	eBGP, políticas + FortiGate edge	⏳ Pendente
06	Segurança	FortiGate firewall, CoPP, uRPF	⏳ Pendente
07	Observabilidade	SNMP, Grafana, NetFlow	⏳ Pendente
08	Integração AWS	FortiGate VPN concentrator, IPsec	⏳ Pendente
09	IaC	Terraform + Ansible — infra e config como código	⏳ Pendente

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Topologia (Fase 01)

         [core-dc1] -------- [core-dc2]
          /   |   \           /   |   \
     [edge-a] [edge-b] [edge-c]
      LAN-A    LAN-B    LAN-C

• Core: core-dc1 e core-dc2 — iBGP AS 65000
• Edges: edge-a, edge-b, edge-c — OSPF Area 0
• Redundância: cada edge conecta aos dois cores

Endereçamento

Tipo	Faixa
Links backbone P2P	10.255.0.0/16 (sub-redes /30)
Loopbacks (fase 02)	10.0.0.0/24
LANs clientes	10.10.1.0/24, 10.10.2.0/24, 10.10.3.0/24

Detalhe: docs/architecture/addressing-plan.md

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Pré-requisitos

• Ubuntu 24.04 LTS
• KVM + virt-manager (sudo apt install qemu-kvm libvirt-daemon-system virt-manager)
• VyOS ISO (rolling ou 1.4 LTS) — backbone e roteamento
• FortiGate-VM64-KVM image (a partir da fase 05) — firewall e VPN
  • Conta gratuita em forticloud.com para licença trial permanente
• ~5GB RAM livre (512MB × 5 VyOS + 2GB × 1 FortiGate)
• Virtualização habilitada na BIOS (VT-x / AMD-V)

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Quickstart

# 1. Verificar KVM
kvm-ok

# 2. Configurar ambiente (copie e edite)
cp .env.example .env
# edite .env com os caminhos da ISO VyOS e imagem FortiGate

# 3. Criar redes virtuais
sudo bash scripts/create-networks.sh

# 4. Criar VMs
bash scripts/deploy-vms.sh

# 5. Instalar VyOS em cada VM (via console)
sudo virsh console core-dc1
# login: vyos / vyos → install image → poweroff → remover CDROM → start

# 6. Aplicar configs da fase atual
# Copie o conteúdo de configs/fase-01/*.vyos no modo configure de cada VM

# 7. (Opcional) Via IaC — deploy completo automatizado:
# make deploy-fase01

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Estrutura do Projeto

backbone.net/
├── .env.example            # Variáveis de ambiente (copie para .env)
├── .github/
│   └── workflows/
│       └── ci.yml          # CI: yamllint, terraform validate, shellcheck
├── configs/
│   ├── fase-01/          # Configs OSPF + iBGP básico
│   ├── fase-02/          # + Loopbacks + BGP resiliente
│   ├── fase-03/          # + MPLS LDP
│   ├── fase-04/          # + L3VPN (VRF + MP-BGP)
│   ├── fase-05/          # + eBGP + ISP upstream
│   ├── fase-06/          # + Firewall + Segurança
│   ├── fase-07/          # + SNMP + Monitoramento
│   └── fase-08/          # + AWS Site-to-Site VPN
├── terraform/              # IaC — Infraestrutura (Fase 09)
│   ├── modules/            # Módulos reutilizáveis (kvm-network, kvm-vyos, etc)
│   └── environments/       # Lab (KVM) e AWS
├── ansible/                # IaC — Configuração (Fase 09)
│   ├── inventory/          # Hosts e variáveis
│   ├── roles/              # Roles por função (vyos-ospf, fortigate-base, etc)
│   ├── playbooks/          # Playbook por fase + validação + failover
│   └── templates/          # Jinja2 templates para configs
├── scripts/
│   ├── create-networks.sh  # Cria redes virtuais no KVM
│   ├── deploy-vms.sh       # Cria as VMs com virt-install
│   ├── lab-control.sh      # Start/stop/snapshot do lab
│   └── simulate-wan.sh     # Simula latência/jitter com tc netem
├── docs/
│   ├── roadmap/ROADMAP.md
│   ├── architecture/
│   ├── operations/
│   └── executive/
├── diagrams/
└── Makefile                # Orquestração: make deploy-fase01, make test-failover

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Documentação

Doc	Descrição
Arquitetura	Decisões de design
Endereçamento	Plano IP completo
Runbook	Comandos operacionais
Plano de testes	Validações por fase

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Comandos úteis do lab

# Status do lab
bash scripts/lab-control.sh status

# Iniciar todas as VMs
bash scripts/lab-control.sh start

# Parar todas as VMs
bash scripts/lab-control.sh stop

# Criar snapshot (antes de mudanças)
bash scripts/lab-control.sh snapshot "fase-01-ok"

# Restaurar snapshot
bash scripts/lab-control.sh restore "fase-01-ok"

# Simular WAN (latência 50ms, jitter 10ms, 0.5% perda)
sudo bash scripts/simulate-wan.sh br-dc1-ea 50ms 10ms 0.5%

# Validar backbone (com asserts programáticos)
make validate

# Teste de failover automatizado (desabilita/reabilita link inter-core)
make test-failover

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Autor

Rodrigo Machado Cloud & Infrastructure Engineer Foco: Cloud Networking · Backbone Architecture · Hybrid Infrastructure

License

MIT — veja LICENSE