EtherChannel/IEEE ad Tunelamento VLAN /IEEE 802

Apresentação em tema: "EtherChannel/IEEE ad Tunelamento VLAN /IEEE 802"— Transcrição da apresentação:

1 EtherChannel/IEEE 802. 3ad Tunelamento VLAN /IEEE 802
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 Auto Desirable (Silent mode)
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 Desirable Desirable Auto Auto 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 Ether 1 Ether 2 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Fa0/1-5 Fa0/6-10 vlan1
B = C = Fa0/23 Fa0/24 Fa0/23 Fa0/24 Ether 1 Ether 2 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

12 Comandos 2950 -A 2950 -B 2950 -C configure terminal
interface range Fa0/18-19 channel-group 1 mode desirable end interface range Fa0/20-21 channel-group 2 mode desirable exit 2950 -B interface range Fa0/23-24 2950 -C

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. C A D B 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. C A D B 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
Fa0/1-5 Fa0/6-10 Ether 3 Fa0/1-5 Fa0/6-10 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 Fa0/21 B = C = Fa0/23 Fa0/24 Fa0/22 Fa0/23 Fa0/24 Ether 1 Ether 2 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

21 Comandos 2950 -B 2950 -C configure terminal
interface range Fa0/ channel-group 3 mode desirable end 2950 -C channel-group 2 mode desirable

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
Vlan 20 prio 16 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Fa0/1-5 Fa0/6-10 Ether 3 vlan1 vlan20 vlan1 vlan20 Fa0/21 B = C = Fa0/23 Fa0/24 Fa0/22 Fa0/23 Fa0/24 Ether 1 Ether 2 Fa0/18 Fa0/19 Fa0/20 Fa0/21 A = vlan1 vlan20 Fa0/1-5 Fa0/6-10

24 Comandos: 2950 Switch B Switch C 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
WAN User-facing provider edge (U-PE) Network-facing provider edge (N-PE) Provider edge aggregation (PE-AGG)

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

28 Blocos Funcionais USUÁRIO ACESSO CORE WAN QinQ ou MinM MPLS
MPLS Networks QinQ U-PE N-PE PE Never replace previous solution set, we evolve the delivery and applicability of the overall solution offering. User facing Provider Edge Network facing Provider Edge

29 Metro Ethernet Access/Aggregation 50ms Ethernet Access Ring
MinM e QinQ Customer Prem Access Metro Ethernet Access/Aggregation Metro Core WAN QinQ Or MinM QinQ Or MinM 50ms Ethernet Access Ring MPLS MPLS Networks U-PE N-PE QinQ Never replace previous solution set, we evolve the delivery and applicability of the overall solution offering. User facing Provider Edge Network facing Provider Edge MinM Os novos padrões QinQ e MinM são utilizados para prover escalabilidade na construção de backbones metropolitanos.

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

31 QinQ e MinM IEEE802.1ad QinQ (Stacked VLAN)
IEEE802.1ah MinM (Backbone Provider Bridge) 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. 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

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

33 Quadro Mac-in-Mac SP MAC DA SP MAC SA ET=0x8100 SP Q-tag1 ET=MiM
Destination MAC address If destination unknown, then 0xFFFFFF SP MAC DA SP MAC SA ET=0x8100 SP Q-tag1 ET=MiM Service Tag Customer Ethernet Frame SP FCS Source MAC address SP Header Traffic Management 3 1 12 P-bits CFI Tunnel ID (XXX) SP Payload 7 1 24 Reserved PT Service ID (YYY) Customer Ethernet Frame EVC ID 16M Future Growth. Vendor specific fields. Payload Type (data or control) ET: Ethertype CTI: Canonical Field Identifier

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

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

36 Q in Q data frame format C-MAC DA P-Ethertype C-MAC SA P-VLAN CoS
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 QoS Monitoring and Measurement
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 QoS IP Differentiated Services (DiffServ) Network-signaled QoS ATM 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 Building a QoS-enabled network requires a number of different QoS technologies. The figure in this slide provides a quasi-OSI model of the different QoS technology layers. Physical Layer QoS These technologies allow for the separation of traffic. The separation and prioritization may take the form of wavelengths (lambdas), Virtual Circuits (VCs), ports on a device or frequencies over the air. This is the simplest form of QoS whereby different levels of QoS are provided through traffic separation at the physical layer. Link Layer QoS Each link layer has a different type of QoS technology that can be applied. The most common link layers are Ethernet, ATM, PPP, MPLS, DOCSIS (HFC cable), Frame Relay and 3GPP/UMTS Mobile wireless technologies. Traffic-Engineered Paths As traffic traverses a network, it can often take different paths depending upon the networking technology. For example, routed IP networks are connectionless, i.e., a packet can take different paths. Because there is not a dedicated path for the traffic to traverse, QoS can become less predictable under network congestion. Network-Signaled QoS MPLS and ATM use signaling protocols to request a desired QoS level from other network nodes prior to connection establishment (known as connection admission control or CAC). ATM uses a protocol called PNNI (Private Network-Network Interface) to accomplish this. MPLS uses a protocol called LDP (Label Distribution Protocol) to set up the Label-Switched Paths (LSPs). To signal QoS for these traffic-engineered paths, MPLS uses RSVP-TE (RSVP for Traffic Engineered paths) or CR-LDP (Constraint-based Routed LDP). Application-Signaled QoS Applications can signal the network to obtain the desired QoS level. This is accomplished using the Resource ReSerVation Protocol (RSVP). For example, applications running on a PC, IP Phone, Video Conferencing equipment and voice gateway can signal the IP network via RSVP to request the QoS level they need for the network to provide to achieve the desired performance. If the network cannot provide the requested QoS level, the application may attempt a different QoS level, send the traffic as best-effort or fail the call. Acronyms RSVP: Resource ReSerVation Protocol MPLS: Multi-Protocol Label Switching ATM: Asynchronous Transfer Mode LSP: Label Switched Path. An MPLS “virtual circuit” path. RSVP-TE: RSVP for Traffic Engineering paths. RSVP signaling used between networking devices to setup traffic engineered LSPs CoS: Class of Service PPP: Point to Point Protocol QoS Monitoring and Measurement

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

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 EIR ≤ UNI Speed Jitter = N/S Loss < 0.01% Bronze Trágo do tipo burst com necessidade de banda 3, 4 Delay < 15ms Loss < 0.1% Standard Best effort 0, 1, 2 CIR=0 EIR=UNI speed Delay < 30ms Loss < 0.5% CIR (Committed Information Rate) EIR (Excess Information Rate)

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 cliente switch Edge Porta Tunel, associada a uma VLAN específica. e.g. 30 Porta IEEE 802.1Q convencional. Associada a múltiplas VLANs

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
Porta IEEE 802.1Q Vê apenas o Metro TAG Porta IEEE Túnel (Remove o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q Switch Cliente switch Edge switch Core switch Edge Switch Cliente Porta IEEE 802.1Q Porta IEEE 802.1Q Porta Tunel (Acrescente o Metro TAG) Porta IEEE 802.1Q 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. O quadro atravessa a rede com o TAG do cliente: 30 Porta túnel remove o TAG 30 O pacote sem tag é enviado para o switch errado mesma VLAN: o quadro não recebe metro-tag

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

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 interface Fa0/23 switchport mode trunk

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