QoS Ethernet e VLANs Redes de Computadores.

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1 QoS Ethernet e VLANs Redes de Computadores

2 Cenário de Estudo Como utilizar os recursos de priorização de VLANs em switches Ethernet VLAN 1 - VOZ VLAN 2 - DADOS 1 2 rede 1 T rede 2 T 1 2

3 Protocolos Trunk Os quadros nas interfaces Trunk são formatados em quadros especiais para identificar a quais LANs eles pertencem. O IEEE 802.1Q é um protocolo para interface Trunk. 0x8100 6 Bytes 6 Bytes 2 Bytes 3 Bits 1 Bit 12 Bits 2 Bytes DESTINO ORIGEM TYPE PRIO CFI VLAN ID TYPE Dados CRC Esses campos são removidos quando o quadro é enviado para uma interface do tipo access. PRIO: IEEE P CFI: Canonical Format Indicator 0 em redes Ethernet

4 Tipos de Tráfego: Exemplos
Switches Ethernet precisam diferenciar o tráfego, pois cada tipo de aplicação pode ter requisitos de QoS distintos: a) Gerenciamento da Rede: alta disponibilidade b) Voz: Atraso < 10 ms c) Video: Atraso < 100 ms d) Carga Controlada e) Excellent Effort: Best Effort para usuários importantes f) Best Effort: Best Effor para os demais usários g) Background: Transferências em batch, jogos, etc.

5 Uso de Prioridade: Exemplo
De acordo com a abordagem do padrão 802.1p, o diferentes tipos de tráfego podem ser tratados utilizando 8 níveis de prioridade: 000 = 0 : Best Effort 001 = 1 : Background 010 = 2 : Não Utilizado 011 = 3: Excellent Effort 100= 4 : Carga Controlada 101 = 5 : Vídeo 110 = 6 : Voz 111= 7 : Controle de Rede

6 Avaya P130 Operação sem políticas: Operação com políticas:
Frames com TAG: Usa o valor de COS que vem no quadro Frames sem TAG: Usa o valor de COS default da porta Operação com políticas: Efetua a remarcação do CoS dos quadros de acordo com políticas associadas a interface de entrada

7 Algoritmo no Avaya P130 O P130 usa um escalonamento com 4 filas, usando um round-robin ponderado.

8 Remarcação de Prioridade
O switch permite criar regras de (re)marcação em função: Da porta do switch Dos campos dos cabeçalhos de transporte e rede.

9 Remarcação por Regras ip access-list fwd6 ip host any ip access-list fwd1 ip host any ip access-list fwd4 ip any host ip access-list fwd3 tcp any any eq 80 ip access-list fwd2 tcp any any range 20 21 ativa a listra de acesso ip access-group 100

10 Mapeamento DSCP - COS Para integração com a marcação diff-serv, o switch permite mapear códigos de DSCP em níveis de prioridade. set qos dscp-cos-map 52 fwd2 set qos dscp-cos-map 53 fwd3

11 Parâmetos de QoS no Switch
O padrão 802.1p define que as seguintes características de QoS devem ser controladas pelo Switch: Taxa de disponibilidade do Serviço Taxa de perda de quadros Reordenamento de quadros de mesmo endereço (proibido) Duplicação de Quadros (proibido) Atraso introduzido pelo Switch Controle do tempo de vida dos quadros Taxa de erros não detectados Controle de MTU Prioridade de Usuário Vazão

12 Configurando as portas do Switch
Verificar a configuração atual do switch show port Configurando uma prota como trunk ou não set trunk 1/19 dot1q set trunk 1/19 off Configuração de uma porta não-trunk set port vlan 1 1/1-2 Configuração de prioridade set port level 1/1-2 6

13 Configurando com trunk
Configurando o switch com trunk: set trunk 1/19 dot1q set port vlan-binding-mode 1/19 bind-to-configured Configuração da porta de gerenciamento set inband vlan 1

14 Integração de QoS com VLANs
O mapeamento de condições para os campos da VLAN é feito através dos parâmetros: datalink-traffic-indice e datalink-traffic-mask máscara 0xe000 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 prioridade CFI VLAN ID máscara 0x0fff

15 Exemplos de mapeamento de prioridade
Regra para pacotes com prioridade 0 config cbq.1 traffic-class.prioridade0 datalink-traffic-class-indices 0 datalink-traffic-mask 0xe000 parent root-input-tree Regra para pacotes com prioridade 1 a 3 datalink-traffic-class-indices 0x2000-0x6000 Regra para pacotes com prioridade 4 a 7 datalink-traffic-class-indices 0x8000-0xe000

16 Exemplos de mapeamento de VLAN
Regra para pacotes pertencentes as VLANs de 1 a 10 e 14. config cbq.1 traffic-class.prioridade datalink-traffic-class-indices 0x01-0x0a,0x0e datalink-traffic-mask 0x0fff bandwidth-allocation parent root-input-tree

17 Preparando o Roteador para aceitar quadros com tags de VLAN:
config eth.<instance> admit-8021q-tagged-frames true para rotear para dispositivos com VLANs ID que não estão configuradas no AP config eth.<instance> admit-configured-vlans-only false para remover tags de VLAN config eth.<instance> strip-bridged-8021q-tags true para verificar os parâmetros de VLAN da interface show eth.<instance> vlan

18 Interface do Roteador vlan1 eth0.1 eth0.2 vlan2

19 Preparando o Roteador 1) É necessário criar uma sub-interface para cada VLAN tratada pelo roteador: stack slot.4.1 cbq.1 eth.1 eth.1.new ip.new 2) Use o comando status para verificar o novo id da interface. Elas serão criadas na seqüência: eth.1.1, eth.1.2, etc. ip.1.1, ip.1.2, etc. 3) Atribua um código de VLAN a nova instância. Exemplo: config eth.2.1 vlan-id 12 4) Atribua o endereço IP e as rotas.

20 Observação Quadros com VLAN IDs configurados no roteador serão enviados para interface correspondente. Quadros sem VLAN IDs ou com VLAN IDs que não existam no roteador, serão enviados para interface integral: e.g. eth.1 A porta do switch ao qual o roteador está ligado deve ser configurado em trunk.

21 Comandos Úteis reset defaults add ip.2 address.192.168.2.1
show ip.* address-table summary add ip static-route

22 Exercício: Parte 1 Divida o switch da sua bancada em 2 VLANs rede 1
Dados: VLAN 11 (portas 1 a 2) – prioridade 0 Voz: VLAN 12 (portas 3 e 4) – prioridade 6 (1.1) 1 2 (1.2) rede 1 /25 /24 T rede 2 /24 /24 T (2.1) 1 2 (2.2)

23 Comandos para o Switch 1) Configuração das portas dos computadores
set port vlan 11 1/1-2 set port vlan 12 1/3-4 set port level 1/1-2 0 set port level 1/3-4 6 2) Configuração da porta trunk set trunk 1/12 dot1q set port vlan-binding-mode 1/12 bind-to-configured

24 Exercício: Parte 2 Crie duas sub-interfaces para cada porta do roteador, e atribua o identificador de VLAN para cada uma delas. (1.1) 1 2 (1.2) rede 1 /25 /24 T rede 2 /24 /24 T (2.1) 1 2 (2.2)

25 Exercício: Comandos do Roteador
3) Criação das sub-interfaces stack slot.4.1 cbq.2 eth.1 eth1.new 4) Criação das interfaces IP stack slot.4.1 cbq.2 eth.1 eth1.1 ip.new stack slot.4.1 cbq.2 eth.1 eth1.2 ip.new OBS. config eth.1 admit-8021q-tagged-frames true

26 Exercício: Comandos do Roteador
5) Atribuição das VLANs e endereços IP config eth.1.1 vlan-id 11 config eth.1.2 vlan-id 12 6) Atribuição dos endereços IP add ip.7 address net-mask add ip.8 address net-mask

27 Exercício: Parte 3 Em cada porta do roteador crie as regras para restringir o tráfego que atravessa o roteador para as VLANs 1 e 2, conforme a árvore abaixo. root input tree cbq 2 VLAN 12 VLAN 11 500 Kbps bounded true 1000 Kbps bounded true

28 Configuração do CBQ comando para root-input-tree
config cbq.2 traffic-class.DADOS datalink-traffic-class-indices 0x0b datalink-traffic-mask 0x0fff bandwidth-allocation bounded true parent root-input-tree

29 Configuração do CBQ comando para root-input-tree
config cbq.2 traffic-class.VOZ datalink-traffic-class-indices 0x0c datalink-traffic-mask 0x0fff bandwidth-allocation bounded true parent root-input-tree

30 Exercício: Parte 4 Avalie a configuração implementada, utilizando o analisador de desempenho tanto para o protocolo TCP quanto UDP.