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EtherChannel/IEEE 802.3ad Tunelamento VLAN /IEEE 802.3ac Q-in-Q/IEEE 802.1ad MAC-in-MAC/IEEE 802.1 ah MPLS.

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1 EtherChannel/IEEE 802.3ad Tunelamento VLAN /IEEE 802.3ac Q-in-Q/IEEE 802.1ad MAC-in-MAC/IEEE ah MPLS

2 EtherChannel Agregação de Portas: –Etherchannel é um padrão que permite agregar múltiplas portas de características comuns a fim de formar uma porta de maior capacidade. Atualmente é possível criar portas agregadas full-duplex com até 800 Mbps (Fast) ou 8 Gbps (Giga) O número total de Etherchannels é 48.

3 Modos EtherChannel Apenas portas trunk com características idênticas podem ser agregadas. A configuração pode ser: Automática: –PAgP: Port Aggregation Protocol –LACP: Link Aggregation Control Protocol Manual: –On: sem protocolo de negociação Usado apenas para compatibilidade entre switches que não suportam os protocolos de negociação.

4 Identificação da Porta Agregada As portas Etherchannel são identificadas por uma interface lógica (Logical port-channel), numerada de 1 até 8. –Comandos aplicados a interface lógica afetam simultaneamente todas as portas do grupo. –Comandos aplicados as portas físicas não afetarão as demais portas do grupo Quando o grupo é criado pela primeira vez, as portas seguem a configuração da primeira porta do grupo: Allowed-VLAN list Spanning-tree path cost for each VLAN Spanning-tree port priority for each VLAN Spanning-tree Port Fast setting

5 PAgP – Port Aggregation Protocol Protocolo proprietário da cisco –Apenas para switches simples, não funciona em stacks. Agrupa automaticamente portas com as mesmas caracterísiticas: –Velocidade, modo duplex, native VLAN, VLAN range, trunking status. Porta Access devem pertencer a mesma VLAN Portas Trunk devem pertencer a mesma native VLAN O grupo de portas é passado ao protocolo Spanning-Tree como sendo uma porta única. Permite agregar até 8 portas.

6 Modos PAgP Auto: modo passivo que apenas responde a solicitação para entrar no grupo. Desirable: modo ativo, que solicita a outra porta entrar no modo Etherchannel. Desirable Auto Auto Desirable (Silent mode) Não PAgP Se não for usado o modo silent, a porta não entra em operação

7 Endereço MAC A primeira porta do Etherchannel que se torna ativa provê o endereço MAC para todo o grupo. Se a porta que cedeu o MAC for removida, outra porta oferecerá o endereço para o grupo. As mensagens PAgP são enviadas na menor VLAN associada a porta.

8 LACP: Link Aggregation Control Protocol Padrão IEEE 802.3ad Operação similar ao PAgP, mas suporta também stack switching. Modos de operação: –Passivo Similar ao modo auto PAgP –Ativo Similar ao modo desirable PAgP A escolha do MAC é similar ao PAgP Permite agregar até 16 portas, mas apenas 8 estão ativas num dado instante.

9 Configuração do EtherChannel Step 1: –configure terminal Step 2: –interface interface-id Step 3: –switchport mode {access | trunk} –switchport access vlan vlan-id Step 4: –channel-group channel-group-number mode {auto [non-silent] | desirable [non-silent] | on} | {active | passive} –PaGP: Auto/Desirable –LACP: Active/Passive Step 5: –end Step 6: –show running-config

10 Remover a porta do Channel Group Step 1: –configure terminal Step 2: –interface interface-id Step 3: –no channel-group Step 4: –end Step 5: –show running-config

11 Exercício 1 B = vlan1 A = vlan1vlan20 Fa0/18 Fa0/6-10Fa0/1-5 C = vlan1vlan20 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/24 Fa0/21 Fa0/24Fa0/23 Fa0/19Fa0/20 Ether 1Ether 2

12 Comandos A –configure terminal interface range Fa0/18-19 –channel-group 1 mode desirable –end interface range Fa0/20-21 –channel-group 2 mode desirable –exit B –configure terminal interface range Fa0/23-24 –channel-group 1 mode desirable –end C –configure terminal interface range Fa0/23-24 –channel-group 2 mode desirable –end

13 Verificando a Configuração Para zerar os contadores: –clear pagp {channel-group-number counters | counters} –clear lacp {channel-group-number counters | counters}

14 Verifique a configuração Comandos –show etherchannel ? –show interface ? –show pagp ? Acrescente mais uma porta no etherchannel e veja a alteração da configuração Desconecte o cabo da nova porta, e após verificar o efeito no switch, remova a porta do Etherchannel

15 Balanceamento de Carga O balanceamento de carga pode ser feito com base: –Endereço Mac de Origem Pacotes com o mesmo MAC de origem são sempre alocados na mesma porta do grupo. Diferentes MACs de origem são distribuídos entre as portas. A B C D E F

16 Balanceamento de Carga –Endereço Mac de Destino Pacotes com o mesmo MAC de destino são sempre alocados na mesma porta do grupo. Diferentes MACs de destino são distribuídos entre os pares –Ambos Mantém na mesma porta apenas o fluxo de quadro trocado entre os mesmos parceiros. A B C D E F

17 Escolha do Método de Balanceamento A escolha do método depende da topologia de rede. O método deve ser escolhido de maneira a prover a máxima utilização de porta no Etherchannel.

18 Configuração Default

19 Balanceamento de Carga configure terminal –port-channel load-balance {dst-ip | dst-mac | src-dst-ip | src-dst-mac | src-ip | src-mac} –end show etherchannel load-balance

20 Exercício 2 - SPT com EtherChannel B = vlan1 A = vlan1vlan20 Fa0/18 Fa0/6-10Fa0/1-5 C = vlan1vlan20 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/24 Fa0/21 Fa0/24 Fa0/23 Fa0/19Fa0/20 Fa0/21 Fa0/22 Ether 1 Ether 2 Ether 3

21 Comandos B –configure terminal interface range Fa0/ –channel-group 3 mode desirable –end C –configure terminal interface range Fa0/ –channel-group 2 mode desirable –end

22 Trabalhando com as Portas Lógicas Os comandos de configuração do SPT podem ser aplicados aos EtherChannels alterando-se a seleção da interface para: –interface port-channel port-channel-number Para apagar um EtherChannel –no interface port-channel port-channel- number

23 Exercício 3 - Balanceamento de Carga B = vlan1 A = vlan1vlan20 Fa0/18 Fa0/6-10Fa0/1-5 C = vlan1vlan20 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/1-5Fa0/6-10 Fa0/24 Fa0/21 Fa0/24 Fa0/23 Fa0/19Fa0/20 Fa0/21 Fa0/22 Ether 1 Ether 2 Ether 3 Vlan 20 prio 16

24 Comandos: 2950 Switch B –configure terminal interface port-channel 3 spanning-tree vlan 20 port-priority 16 end –show interface trunk –show spanning tree Switch C –idem

25 Configurações Adicionais Hot-StandBy –Portas Hot-StandBy são portas que só se tornam ativas quando alguma outra porta não pode mais operar. LACP: Quando mais de 8 portas são colocadas no grupo, as demais entram em Hot-Standby. A escolha das portas pode ser feita por prioridade PAgP: Pode-se colocar uma porta em maior prioridade, fazendo-se com que as demais entrem em Hot-Standby para operação.

26 Arquitetura Metro Ethernet Q-in-Q e MAC-in-MAC User-facing provider edge (U-PE) Network-facing provider edge (N-PE) Provider edge aggregation (PE-AGG) WAN

27 Ethernet access domains [EADs] Intra-EAD and Inter-EAD Services

28 QinQ MPLS U-PE N-PE USUÁRIOACESSOCOREWAN Blocos Funcionais QinQouMinM MPLS Networks PE

29 50ms Ethernet Access Ring QinQ QinQOrMinM MPLS U-PE N-PE Customer Prem Access Metro Ethernet Access/Aggregation Metro Core WAN Os novos padrões QinQ e MinM são utilizados para prover escalabilidade na construção de backbones metropolitanos. MinM e QinQ MinM QinQOrMinM MPLS Networks

30 Gerenciamento em Ethernet Customer Premises CPE Ethernet CO/POP Access Aggregator Backbone Edge Device NTU Gerenciamento Ethernet O gerenciamento da camada Ethernet inclui: Marcação e Re-Marcação de TAGs VLAN Gerenciamento de Banda Alarmes de falha e diagnósticos

31 IEEE802.1ad QinQ (Stacked VLAN) IEEE802.1ah MinM (Backbone Provider Bridge) QinQ e MinM Cabeçalho da rede do usuário Dados QinQ VLAN IDs As VLANs ID são colocadas no cabeçalho da rede do usuário. Permite a reutilização de VLANs nos sub-campos Cabeçalho na rede do usuário Dados Cabeçalho do Service Provider MinM Um novo cabeçalho acrescido pelo SP contém endereços MAC Permite a reutilização de VLANs no cabeçalho do usuário.

32 Princípio MinM Site X Site Y Service Provider Metro Ethernet network Ethernet Switches Enterprise Ethernet header User data SP Ethernet header Pacotes Ethernet Chegam da rede da empresa Ethernet UNI (source) O switch de borda acrescenta um novo cabeçalho (SP) com endereços MAC Ethernet UNI (destination) O pacote é encaminhado pela rede utilizando as informações do cabeçalho SP O switch de saída remove o cabeçalho SP

33 Customer Ethernet Frame Quadro Mac-in-Mac SP MAC DA SP MAC SA ET=0x81 00 SP Q- tag1 ET=MiM Service Tag Customer Ethernet Frame SP FCS Destination MAC address If destination unknown, then 0xFFFFFF Source MAC address P- bit s CFICFI Tunnel ID (XXX) Reser ved PTPT Service ID (YYY) SP Header SP Payload Future Growth. Vendor specific fields. Payload Type (data or control) ET: Ethertype CTI: Canonical Field Identifier Traffic Management EVC ID 16M

34 Enterprise CPE Carrier Access Carrier Core a1 b1 Princípios do QinQ b1 a1 Q b1 a1 Q Q b1 a1 Q Q Q b1 a1 Q Q Q b1 a1 Q Q b1 a1 Q

35 Q in Q data frame format C-MAC DA C-MAC SA C Tag C-Payload C-FCS P VLAN ID P-Ethertype P-VLAN CoS P CFI S Tag Customer original Tag SP CoS SP EVC ID 4096 Customer internal MAC

36 Q in Q data frame format S Tag C-MAC DA C-MAC SA C Tag C-Payload C-FCS P VLAN ID P-Ethertype P-VLAN CoS P CFI S Tag BBN Frame Header C Tag C-Payload C-FCS C-MAC DA C-MAC SA BBN-FCS B Tag B-MAC DA B-MAC SA

37 Camadas de QoS Múltiplas tecnologias de QoS estão disponíveis em diferentes camadas de rede Nenhuma tecnologia sozinha consque prover QoS fim a fim. Application-signaled QoS SIP/SDP, H.323 IP QoSIP Differentiated Services (DiffServ) Network-signaled QoSATM PNNI, MPLS RSVP-TE or CR-LDP Traffic Engineered Paths ATM PVCs, MPLS E-LSPs and L-LSPs Link Layer QoS Ethernet 802.1p, VLANs, ATM, PPP, MPLS EXP, DOCSIS, Frame Relay, e WLAN QoS Physical Layer QoS s, Virtual Circuits (VCs), Ports, Frequencies QoS Monitoring and Measurement

38 QoS Fim-a-Fim Physical Layer QoS – Port Prioritization OE MAN L2 Ethernet Switch L3 Ethernet Switch Link Layer QoS – Ethernet 802.1p Network-signaled QoS – RSVP-TE OE Switch Traffic Engineered Paths - MPLS CMTS Cable Modem Link Layer QoS – DOCSIS QoS Monitoring / Measurement IP QoS - DiffServ Cable Access Provider

39 Exemplo de CoS-based SLA 4 classes de serviço CoS determinado via 802.1p CoS ID Service Class Service Characteristics CoS ID Bandwidth Profile per EVC per CoS ID Service Performance Premium VoIP e Video 6, 7 CIR > 0 EIR = 0 Delay < 5ms Jitter < 1ms Loss < 0.001% Silver Aplicações de Missão Crítica (e.g. sistema ERP) 4, 5 CIR > 0 EIR UNI Speed Delay < 5ms Jitter = N/S Loss < 0.01% Bronze Trágo do tipo burst com necessidade de banda 3, 4 CIR > 0 EIR UNI Speed Delay < 15ms Jitter = N/S Loss < 0.1% Standard Best effort 0, 1, 2 CIR=0 EIR=UNI speed Delay < 30ms Jitter = N/S Loss < 0.5%

40 Tunelamento IEEE 802.1Q O objetivo do tunelamento IEEE 802.1Q é permitir que a identidade das VLANs nas redes de acesso seja mantida através do BACKBONE. Sem tunelamento, a quantidade total de VLANs numa rede é 4096.

41 Portas Túnel Os links com tunelamento são ditos assimétricos, pois a configuração na extremidade dos links não é a mesma. switch clienteswitch Edge Porta IEEE 802.1Q convencional. Associada a múltiplas VLANs Porta Tunel, associada a uma VLAN específica. e.g. 30

42 Double TAG O tunelamento é feito através de um duplo TAG. –O TAG externo, associado ao túnel, é normalmente referencido como metro-tag. METRO-TAG

43 Inserção e Remoção de TAGs Switch Cliente Porta IEEE 802.1Q switch Edge switch Edge switch Core Switch Cliente Porta Tunel (Acrescente o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q Vê apenas o Metro TAG Porta IEEE 802.1Q Porta IEEE Túnel (Remove o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q

44 Formatação do TAG Todos os quadros que atravessam a porta túnel recebem o Metro-TAG: –Quadros sem TAG –Quadros com TAG O campo CoS do Metro-TAG é definido na configuração da porta túnel. Todos os quadros que saem pela porta túnel possuem o TAG mais externo removido, seja ele um Metro-TAG ou não.

45 Native VLAN Portas Túnel não são trunks. –Elas pertencem a uma VLAN de acesso. A VLAN de acesso de uma porta túnel não pode coincidir com a Native VLAN de nenhuma outra porta trunk no mesmo switch. –Em caso de coincidência, os pacotes recebidos pela porta Túnel e direcionados para porta trunk não receberão o metro TAG.

46 Native VLAN Pacotes recebidos pelo Switch A não vão receber o Metro-TAG. –O TAG desses pacotes conterá 30 (a VLAN especificada pelo switch A). Os pacotes serão enviados para o Switch C, e o TAG será removido. O pacote resultante, sem TAG será enviado erroneamente para o Switch E. mesma VLAN: o quadro não recebe metro-tag Porta túnel remove o TAG 30 O pacote sem tag é enviado para o switch errado O quadro atravessa a rede com o TAG do cliente: 30

47 Correção do Problema 1) Utilizar apenas ISL trunks entre os switches de core 2) Usar vlan dot1q tag native, para obrigar o tageamento de todos os quadros, inclusive da native VLAN. 3) Fazer com que a Native VLAN dos trunks dos switches edge nunca coincidam com as VLANs na rede do usuário.

48 Configuração Assimétrica Porta Túnel não é uma porta Trunk, e dessa forma, não irá realizar auto- negociação com a porta do outro switch. A porta trunk no switch da rede do usuário deve ser configurado manualmente como trunk.

49 Exercício 4 B = vlan1 vlan30 vlan20 Fa0/23 Fa0/22 Fa0/6-10Fa0/1-5 Fa0/6-10Fa0/1-5 A = C = vlan1vlan20 Fa0/6-10 Fa0/1-5 Fa0/23 Tunel Porta Trunk Manual Native VLAN 1 Porta Tunel Access VLAN 30

50 Configuração Configuração Switch Tunel = A –configure terminal interface Fa0/ –switchport access vlan 30 –switchport mode dot1q-tunnel –exit vlan dot1q tag native (opcional) Configuração Switch Cliente = B e C –configure terminal interface Fa0/23 –switchport mode trunk –exit

51 Verificação show running-config show dot1q-tunnel show vlan dot1q tag native

52 MTU Para suportar Metro-TAGs o MTU nas portas trunk do switch precisa ser aumentado em pelo menos 4 bytes. –O MTU default para tráfego no switch é 1500 bytes. –Com um TAG o MTU deve se de 1504 bytes Porta Fast-Ethernet: –Máximo MTU 1546 Portas Gigabit-Ethernet –Máximo MTU 9000 bytes Para alterar o MTU utilize: –system MTU

53 Fragmentação de datagramas As redes Ethernet limitam o tamanho dos quadros a apenas 1500 bytes, enquanto os datagramas IP podem chegar até 64 K bytes. Nesse caso, é necessário transmitir um datragrama utilizando vários quadros.

54 Formato de um datagrama O formato de um datagrama é mostrado abaixo:

55 Prática Utilizando o comando ping do Windows e o Ethereal verifique o processo de fragmentação do IP sobre o Ethernet. ping –l tamanho_mensagem_bytes ip_destino –t Analise: –Ponto de fragmentação –Identificadores de Fragmento

56 Aumentar o MTU do sistema


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