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QoS Ethernet e VLANs

QoS Ethernet e VLANs. Redes de Computadores. 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. Protocolos Trunk.

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Presentation Transcript

  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 3 Bits 1 Bit 12 Bits 6 Bytes 6 Bytes 2 Bytes 2 Bytes PRIO CFI VLAN ID TYPE Dados CRC DESTINO ORIGEM TYPE • PRIO: IEEE 802.1 P • CFI: Canonical Format Indicator • 0 em redes Ethernet Esses campos são removidos quando o quadro é enviado para uma interface do tipo access.

  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: • 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 100 1 fwd6 ip host 149.49.50.40 any • ip access-list 100 2 fwd1 ip host 149.49.70.61 any • ip access-list 100 3 fwd4 ip any host 204.34.45.3 • ip access-list 100 4 fwd3 tcp any any eq 80 • ip access-list 100 5 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 0 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 0datalink-traffic-mask 0xe000parent 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.prioridade1-10-14 datalink-traffic-class-indices 0x01-0x0a,0x0edatalink-traffic-mask 0x0fffbandwidth-allocation 100000parent 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.192.168.1.0 ...

  22. Exercício: Parte 1 • Divida o switch da sua bancada em 2 VLANs • Dados: VLAN 11 (portas 1 a 2) – prioridade 0 • Voz: VLAN 12 (portas 3 e 4) – prioridade 6 192.168.1.1 (1.1) 1 2 192.168.2.1 (1.2) rede 1 192.168.1.0/25 192.168.2.0/24 T rede 2 192.168.3.0/24 192.168.4.0/24 T 192.168.3.1 (2.1) 1 2 192.168.4.1 (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. 192.168.1.1 (1.1) 1 2 192.168.2.1 (1.2) rede 1 192.168.1.0/25 192.168.2.0/24 T rede 2 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24 T 192.168.1.2 (2.1) 1 2 192.168.2.2 (2.2)

  25. Exercício: Comandos do Roteador • 3) Criação das sub-interfaces • stack slot.4.1 cbq.2 eth.1 eth1.new • 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.192.168.1.1 net-mask 255.255.255.0 • add ip.8 address.192.168.2.1 net-mask 255.255.255.0

  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 0x0bdatalink-traffic-mask 0x0fffbandwidth-allocation 500000bounded trueparent root-input-tree

  29. Configuração do CBQ • comando para root-input-tree • config cbq.2 traffic-class.VOZ datalink-traffic-class-indices 0x0cdatalink-traffic-mask 0x0fffbandwidth-allocation 1000000bounded trueparent root-input-tree

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

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