Arhitecturi pentru Rețele și Servicii - ERASMUS...

Universitatea Politehnica din București

Facultatea de Electronică, Telecommunicații

și Tehnologia Informației

Arhitecturi pentru Rețele și Servicii

Probleme recapitulative

Octavian Catrina

- 2015 -

UPB ETTI. ARS Probleme. V1.1. Octavian Catrina, 2015

2

Cuprins

1. Probleme ....................................................................................................................... 3

1.1. IP Multicast ............................................................................................................. 3

1.1.1. PIM-DM. Tabele de rutare multicast. ................................................................ 3

1.1.2. PIM-DM. Pachete............................................................................................. 4

1.1.3. PIM-SM. Tabele de rutare multicast. ................................................................ 5

1.1.4. PIM-SM. Pachete. ............................................................................................ 7

1.2. Rutarea intra-domeniu ............................................................................................ 8

1.2.1. OSPF. Pachete. LSA. ...................................................................................... 8

1.2.2. OSPF. Baza de date topologică. Configurație cu o singura arie. ...................... 8

1.2.3. OSPF. Baza de date topologică. Configurație cu mai multe arii. ...................... 9

1.3. Rutarea inter-domeniu folosind BGP ..................................................................... 10

1.3.1. BGP. Relații între AS-uri, rutarea pe bază de politici ...................................... 10

1.3.2. OSPF, BGP și MPLS. Configurarea ruterelor (Test Lab). ............................... 13

1.3.3. BGP. Starea conexiunii, tabelul de rutare. ..................................................... 15

1.3.4. BGP. Pachete. Conexiunea BGP, transferul rutelor ....................................... 15

1.4. MPLS VPN............................................................................................................ 16

1.4.1. MPLS VPN. Configurare (Test Lab). .............................................................. 16

1.4.2. MPLS VPN. Examinarea stării ruterelor. ........................................................ 18

1.4.3. MPLS, LDP, dirijarea pe bază de etichete. ..................................................... 20

1.4.4. MPLS VPN. Pachete. ..................................................................................... 21

1.5. MPLS TE .............................................................................................................. 24

1.5.1. MPLS TE. Configurarea tunelelor (Test Lab). ............................................... 24

1.5.2. MPLS TE. Examinarea stării ruterelor. ........................................................... 25

1.5.3. MPLS TE. Examinarea stării ruterelor. ........................................................... 26

1.5.4. MPLS TE. Pachete. Stabilirea unui tunel. ...................................................... 26

1.5.5. MPLS TE. Pachete. Controlul admisiei. Preemption. ..................................... 28


3

1. Probleme

1.1. IP Multicast

1.1.1. PIM-DM. Tabele de rutare multicast.

În rețeaua din Figura 1, rutarea pentru comunicații multicast este realizată de protocolul PIM-

DM. Tabelele de rutare multicast ale ruterelor RB și RD conțin rutele listate mai jos.

Figura 1. Topologia rețelei pentru experimente cu PIM-DM (negru: Ethernet; roșu: Serial).

RB#sh ip mroute

[...]

(192.168.6.2, 239.2.3.9), 00:00:32/00:02:56, flags: T

Incoming interface: Serial0/0, RPF nbr 192.168.4.2

Outgoing interface list:

FastEthernet0/0, Prune/Dense, 00:00:32/00:02:27

FastEthernet0/1, Forward/Dense, 00:00:32/00:00:00

Serial0/1, Prune/Dense, 00:00:30/00:02:32, A

RD#sh ip mroute

[...]

(192.168.6.2, 239.2.3.9), 00:01:10/00:02:56, flags: T



FastEthernet0/0, Forward/Dense, 00:01:12/00:00:00

Serial0/1, Prune/Dense, 00:01:12/00:01:50

Explicați aceste rute:

a). Ce comunicație multicast folosește rutele listate?

b). De ce sunt identificate aceste rute de o pereche de adrese/prefixe?

c). De ce conțin rutele și o interfața de intrare? Cum este determinată interfața de intrare?

d). Ce semnificație are informația de stare asociată interfețelor de ieșire?


4

e). Ce rol au temporizatoarele asociate rutei și interfețelor de ieșire?

f). Desenați arborele muticast corespunzător acestor rute (sursă, receptoare, rutere).

g). Cum este creat și actualizat acest arbore multicast?

1.1.2. PIM-DM. Pachete.

În rețeaua din Figura 2, protocolul de rutare multicast PIM-DM este activat pe toate ruterele.

a). Capturând traficul pe interfața 192.168.2.2 a ruterului RB observăm secvența de mesaje

de mai jos. Explicați această comunicație:

- Ce a determinat transmiterea mesajelor 19 și 20?

- Care este efectul lor asupra tabelelor de rutare multicast?

- Ce metodă (generală) de construcție a arborelui multicast este utilizată aici?

b). Continuăm să capturăm traficul pe aceeași interfața și observăm secvența de mesaje de

mai jos. Explicați ce se întâmplă:

- Ce a determinat transmiterea mesajului 89?

- Cum se modifică tabelele de rutare multicast pe parcursul schimbului de mesaje din

imagine?


5

1.1.3. PIM-SM. Tabele de rutare multicast.

În rețeaua din Figura 2, rutarea multicast este asigurată de protocolul PIM-SM, configurat să

utilizeze ca Rendezvous Point ruterul RB (192.168.2.2) și să optimizeze rutele în funcție de

surse. Tabelele de rutare multicast ale ruterelor RB, RD și RC conțin rutele listate mai jos.

Figura 2. Topologia rețelei pentru experimente cu PIM-SM.

RB#sh ip mroute

[...]

(*, 239.2.3.9), 00:12:18/00:02:58, RP 192.168.2.2, flags: SJC


6

Incoming interface: Null, RPF nbr 0.0.0.0


FastEthernet0/1, Forward/Sparse, 00:07:50/00:02:14

Serial0/1, Forward/Sparse, 00:12:18/00:02:58

(192.168.6.2, 239.2.3.9), 00:03:43/00:02:53, flags: T




RD#sh ip mroute

[...]

(*, 239.2.3.9), 00:12:57/stopped, RP 192.168.2.2, flags: SJC




(192.168.6.2, 239.2.3.9), 00:01:14/00:02:54, flags: JT




RC#sh ip mroute

[...]

(*, 239.2.3.9), 00:04:49/stopped, RP 192.168.2.2, flags: SPF


Outgoing interface list: Null

(192.168.6.2, 239.2.3.9), 00:04:49/00:03:28, flags: FT

Incoming interface: FastEthernet0/0, RPF nbr 0.0.0.0




Explicați aceste rute:

a). Ce comunicație multicast folosește rutele listate?

b). Ce rol au rutele (*, 239.2.3.9)? Cum sunt create și actualizate aceste rute?

b). Ce rol au rutele (192.168.6.2, 239.2.3.9)? Cum sunt ele create și actualizate?

c). De ce conțin rutele și o interfață de intrare? Cum este determinată interfața de intrare?

d). Ce semnificație are informația de stare asociată interfețelor de ieșire?

e). Ce rol au temporizatoarele asociate rutei și interfețelor de ieșire?

f). Desenați arborele muticast corespunzător acestor rute (sursă, receptoare, rutere).

g). Este utilizat în acest scenariu mecanismul de optimizare a rutelor de la surse? Explicați.

1.1.4. PIM-SM. Pachete.

În rețeaua din Figura 2, protocolul de rutare multicast PIM-SM este activat pe toate ruterele


7

și este configurat să utilizeze ca Rendezvous Point ruterul RB (192.168.2.2).

a). PIM-SM este configurat inițial astfel încât să nu optimizeze arborele multicast în funcție

de transmițător. Capturând traficul pe interfața 192.168.4.2 a ruterului RB observăm

mesajele de mai jos. Ce a determinat transmiterea acestor mesaje și care este efectul lor?

Ce acțiuni a efectuat PIM-SM în timpul acestui schimb de mesaje?

b). Reconfigurăm PIM-SM astfel încât să optimizeze arborii multicast în funcție de

transmițător. Capturând traficul pe interfața 192.168.5.2 a ruterului RB observăm mesajul din

imaginea de mai jos. Explicați ce a determinat transmiterea acestui mesaj și ce modificări

apar în tabelele de rutare multicast.


8

1.2. Rutarea intra-domeniu

1.2.1. OSPF. Pachete. LSA.

Un ruter care rulează protocolul OSPF transmite un pachet LS Update cu anunțurile LSA din

imagine. Explicați pentru fiecare dintre cele 3 LSA:

a). Ce rutere transmit acest tip LSA?

b). Ce informație conține acest LSA? Cum a obținut ruterul această informație?

c). Ce rol are acest LSA în construcția bazei de date topologice (TDB) a protocolului OSPF?

1.2.2. OSPF. Baza de date topologică. Configurație cu o singura arie.

În rețeaua din Figura 3, rutarea este asigurată de protocolul OSPF, configurat pentru o

singură arie.

a). Desenați graful etichetat orientat corespunzător bazei de date topologice.

a). Listați anunțurile LSA transmise de ruterul RB (toate tipurile).

b). Listați anunțurile LSA transmise de ruterul RC (toate tipurile).


9

Figura 3. OSPF cu o singura arie - Topologia rețelei.

Răspunsuri (parțial):

Există exemple similare în materialul de curs.

a). Baza de date topologică reprezentată ca graf orientat etichetat.

1.2.3. OSPF. Baza de date topologică. Configurație cu mai multe arii.

În rețeaua din Figura 4, rutarea este asigurată de protocolul OSPF, configurat pentru mai

multe arii, fără agregarea rutelor (route summarization).

Figura 4. OSPF cu mai multe arii - Topologia rețelei.


10

Ruterul RC este DR pentru rețelele 172.16.3.0/24 și 172.17.1.0/24. Costul unei legături

Ethernet este 10, iar cel al unei legături seriale punct-la-punct este 50. Folosiți următorul

format simplificat pentru a descrie legăturile din LSA (Link State Advertisements):

From <Router-Id/Network-Id> To <Router-Id/Network-Id> Cost <Value>

a). Desenați graful etichetat orientat corespunzător bazei de date topologice pentru aria 1.

b). Listați anunțurile LSA trimise de RC în aria 0 (toate tipurile).

c). Listați anunțurile LSA trimise de RC în aria 1 (toate tipurile).


Există exemple similare în materialul de curs.

b). LSA transmise de RC în area 0:

Router LSA: Ruter RC [...]

Network LSA: Rutere atașate la N7 [...]

Summary LSA: Rute către destinații în area 1 [...]

1.3. Rutarea inter-domeniu folosind BGP

1.3.1. BGP. Relații între AS-uri, rutarea pe bază de politici

Imaginea de mai jos prezinta o rețea alcătuită din 6 sisteme autonome (AS) interconectate și

relațiile dintre aceasta pentru fiecare conexiune. Toate ruterele de frontieră rulează BGP

(fără agregarea rutelor).

Figura 5. BGP: Topologia rețelei.

a). Explicați politicile aplicate de R8 pentru rutele importate de la R7, R9 și R4. Listați rutele

importate de R8 de la fiecare dintre aceste 3 rutere folosind tabelul de mai jos. Eliminați

rutele care crează bucle.


11

From Router Address Prefix AS Path Next Hop

b). Explicați politicile aplicate de R8 pentru rutele exportate către R7, R9 și R4. Listați rutele

exportate de R8 către fiecare dintre aceste 3 rutere folosind tabelul de mai jos.

To Router Prefix AS Path Next Hop router

c). Specificați și explicați o schemă de alocare a valorilor pentru atributul LOCAL_PREF care

să fie aplicată de AS 20 pentru rutele importate, astfel încât să implementeze relațiile de

interconectare indicate în imagine.

d). Listați în tabelul de mai jos rutele din tabelul de rutare BGP al ruterului R8 (fără

agregare).

Address Prefix Next Hop router AS Path

e). Descrieți căile folosite de rețea pentru livrarea următoarelor pachete (listă de rutere și

AS)

P1: SA = 11.1.64.190, DA = 11.1.0.14

P2: SA = 11.1.64.15, DA = 13.1.64.120

P3: SA = 11.1.0.14, DA = 14.1.0.200


AS 20 este client al AS 100, care îi oferă serviciu de tranzit către restul rețelei.

În plus, AS 20 are 2 conexiuni peering: cu AS 10 și AS 30. Aceste conexiuni oferă rute mai

scurte, evitând tranzitul prin AS 100 și AS 200, pentru traficul dintre AS 20 și AS 10 și pentru

traficul dintre AS 20 și AS 30 (pentru a reduce costurile și a ameliora performanțele pentru

acest trafic).

a). Rute importate de R8:

- De la R4: R8 importă toate rutele anunțate de R4.

R8-R4 este o conexiune între AS 20 (client) și AS 100 (furnizor). Deci R4 îi transmite lui R8

toate rutele sale, iar R8 le importă pe toate.

Prefix AS Path Next Hop

13.1.0.0/18 AS_PATH = 100:200:40 R4

13.1.64.0/18 AS_PATH = 100:200:30 R4


12

13.1.128.0/18 AS_PATH = 100:200 R4

11.1.64.0/18 AS_PATH = 100:10 R4

11.1.128.0/18 AS_PATH = 100 R4

- De la R7: R8 importă de la R7 doar rutele către destinații din AS 10 și clienții săi.

R8-R7 este o conexiune peering creată doar pentru a transporta traficul dintre AS 10 și AS

20. Deci R7 ar trebui să-i trimita lui R8 doar rute către destinații din AS 10 (pentru a nu oferi

tranzit pentru traficul din AS 20 către alte destinații), iar R8 ar trebui să nu importe nici o altă

rută (pentru a evita efectele unor erori în configurarea ruterului R7).


11.1.64.0/18 AS_PATH = 10 R7

- De la R9: R8 importă de la R7 doar rutele către destinații din AS 30 și clienții săi.

Similar cu cealaltă conexiune peering.


13.1.64.0/18 AS_PATH = 30 R9

b). R8 exportă către R7, R4 și R9 doar rute către destinații din AS 20 și clienții săi (nu oferă

alt tranzit.

- Exportă același set de rute către fiecare din aceste rutere:


11.1.64.0/18 AS_PATH = 20 R8

c). În AS 20, preferința pentru rutele primite trebuie să satisfacă următoarea relație de

ordine: costumers > peers > providers. De exemplu, AS 20 ar putea folosi următoarele valori

LOCAL_PREF pentru rutele primite de la vecinii săi:

- Rute de la clienți (nu sunt detaliate în imagine): Set LOCAL_PREF 300

- Rute de la parteneri egali (peers) - AS 10, 30: Set LOCAL_PREF 200

- Rute de la furnizori (providers) - AS 100: Set LOCAL_PREF 100

De exemplu, folosind aceasta schemă, o rută printr-o conexiune peering este preferată unei

rute printr-o conexiune cu un furnizor de tranzit din stratul superior.

d). Tabelul de rutare BGP pentru R8 (o singură rută, cea mai "bună" pentru fiecare

destinație):

Prefix Next hop AS path

11.1.0.0/18 - -

11.1.64.0/18 R7 10

13.1.64.0/18 R9 30


13

11.1.128.0/17 R4 100

13.1.128.0/17 R4 100:200

13.1.0.0/17 R4 100:200:40

e).

- P1: AS 10 to AS 20, prin conexiune peering: 10 R7 R8 20.

- P2: AS 10 to AS 30, prin conexiune cu furnizor de tranzit din stratul superior: 10 R7 R3 R1

R2 R5 R9 30.

- P3: AS 20 to AS 40, prin conexiune cu furnizor de tranzit din stratul superior: 20 R8 R4 R1

R2 R6 R10 40.

1.3.2. OSPF, BGP și MPLS. Configurarea ruterelor (Test Lab).

Figura 6 prezintă 4 sisteme autonome (AS) interconectate: AS 65000 este un furnizor de

servicii de rețea (SP), iar AS 65001, AS 65002 și AS 65003 sunt clienții sai.

Rețeaua este configurată astfel:

Ruterele PE (provider edge): PE1, PE2 și PE3 rulează BGP și stabilesc conexiuni

iBGP în topologie full mesh pentru a transfera între ele rute inter-domeniu.

Ruterele CE (customer edge): CE1, CE2 și CE3 transferă rute inter-domeniu folosind

BGP cu ruterele PE cu care sunt conectate direct (PE1, PE2 și PE3),

În rețeaua SP, rutarea intra-domeniu este realizată de OSPF, intr-o configurație cu o

singura arie. Ruterele interne (P1, P2 și P3) nu rulează BGP, iar ruterele PE nu

redistribuie rute între BGP și OSPF. Prin urmare, ruterele interne nu cunosc rutele

inter-domeniu.

Rețeaua SP transfera pachetele IP între rețelele clienților folosind MPLS, pe LSP-uri

stabilite între ruterele PE. Etichetele MPLS sunt distribuite de LDP (FEC bazat pe

prefixul destinației). MPLS nu este folosit pe legăturile dintre ruterele PE și CE.

Figura 6. OSPF, BGP, MPLS: Topologia rețelei.


14

a). Configurăm mai întâi protocolul OSPF în rețeaua SP. Ruterul P1 este configurat folosind

comenzile următoare:

1. router ospf 1

2. router-id 10.1.254.4

3. network 10.1.0.0 0.0.255.255 area 0

- Explicați comanda din linia 3.

- Listați comenzile necesare pentru a configura OSPF pe ruterul PE1.

- Explicați ce se intamplă în urma executării acestor comenzi de către P1 și PE1 (acțiunile

ruterelor și fazele protocolului, fără detalii).

b). În continuare, configurăm protocolul BGP. Ruterul PE1 este configurat folosind

comenzile următoare:

1. router bgp 65000

2. neighbor 10.10.1.1 remote-as 65001


4. neighbor 10.1.254.2 update-source Loopback0

5. neighbor 10.1.254.2 next-hop-self




- Explicați comenzile din liniile 1-2.

- Explicați comenzile din liniile 3-5.

- Listați comenzile necesare pentru a configura BGP pe CE1 (folosiți comanda network).

- Listați comenzile necesare pentru a configura BGP pe ruterul PE2.

- Explicați ce se întâmplă în urma executării acestor comenzi de către PE1, CE1 și PE2.

c). Configurarea ruterului PE1 este modificată prin adăugarea comenzilor următoare:

1. mpls label protocol ldp

2. mpls ldp router-id Loopback0

3. interface FastEthernet0/0

4. mpls ip

- Explicați efectul acestor comenzi.

d). În rețeaua SP, BGP rulează doar pe PE1, PE2 și PE3, care află astfel rutele către

destinațiile din rețelele clienților. P1, P2 și P3 nu cunosc însă aceste rute, deoarece nu sunt

redistribuite prin OSPF. Cum transferă rețeaua SP trafficul între rețelele clienților, deși

ruterele interne nu cunosc rutele către clienți?


15

1.3.3. BGP. Starea conexiunii, tabelul de rutare.

Verificăm configurarea ruterelor pentru rețeaua din Figura 6.

a). Dupa ce am configurat BGP pe ruterele PE și CE, examinăm starea conexiunilor BGP pe

ruterul PE1 și obținem informația listată mai jos.

Explicați conexiunile stabilite de BGP și scopul lor.

PE1#sh ip bgp sum

BGP router identifier 10.1.254.1, local AS number 65000

Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd

10.1.254.2 4 65000 26 26 8 0 0 00:22:37 1

10.1.254.3 4 65000 26 26 8 0 0 00:22:44 1

10.10.1.1 4 65001 25 26 8 0 0 00:20:29 1

b). Examinăm apoi tabelul de rutare BGP al ruterului CE1 și obținem informația listată mai

jos. Explicați transferul de informație de rutare care a permis ruterului CE1 să determine ruta

către 10.20.0.0/16, inclusiv: ruterele implicate, tipul de conexiun (eBGP/iBGP) și atributele

AS_Path și Next_Hop.

CE1#sh ip bgp

BGP table version is 12, local router ID is 10.10.254.1

Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i -

internal, [...]

Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

*> 10.10.0.0/16 0.0.0.0 0 32768 i

*> 10.20.0.0/16 10.10.1.2 0 65000 65002 i

*> 10.30.0.0/16 10.10.1.2 0 65000 65003 i

1.3.4. BGP. Pachete. Conexiunea BGP, transferul rutelor

Pentru a testa funcționarea rețelei din Figura 6, capturăm traficul pe legătura dintre ruterele

P1 și P2.

a). Explicați comunicația BGP din imaginea de mai jos:

- Care dintre rutere comunica? Care este scopul comunicației?

- Ce funcții efectuează protocolul BGP în timpul acestei comunicații? Ce mesaje BGP

sunt transferate pentru fiecare dintre aceste funcții?


16

b). Explicați informația de rutare conținută în mesajul BGP din imaginea de mai jos:

- Ce informație conține acest mesaj?

- Cum este folosita această informație de ruter-ul care primește mesajul?

1.4. MPLS VPN

1.4.1. MPLS VPN. Configurare (Test Lab).

Un furnizor de servicii de telecomunicații oferă servicii VPN folosind o rețea MPLS. Figura 7

prezinta o porțiune din rețeaua sa (PE1, PE2, P1, P2) și rețelele private ale clienților A

(CE1A, CE2A) și B (CE1B, CE2B).

Ruterele din Figura 7 trebuie configurate astfel încât să ofere funcționalitatea descrisă mai

sus, folosind MPLS, LDP, BGP și RIPv2.


17

Figura 7. MPLS VPN. Topologia rețelei.

a). Începem prin a configura PE1, folosind secvența de comenzi listată mai jos. P1, P2 și

PE2 sunt configurate similar. Descrieți ce se întâmplă în urma executării comenzilor din

liniile 1, 2, 8 de către PE1 și celelalte rutere: Ce funcționalitate este activată, ce informații se

transferă între rutere, care este rezultatul final?

1. mpls label protocol ldp

2. mpls ldp router-id Loopback0

3. interface Loopback0

4. ip address 10.100.255.1 255.255.255.255


6. ip address 10.100.0.1 255.255.255.252

7. mpls ip

8. no shutdown

9. router rip

10. version 2

11. network 10.0.0.0

b). De ce este configurată și activată interfața Loopback0?

c). Continuăm configurarea ruterului PE1 adăugând secvența de comenzi listată mai jos.

Explicați care este efectul comenzilor din liniile 5-8 și de ce sunt necesare aceste comenzi

pentru rețeaua din Figura 7.

1. router bgp 123

2. network 10.100.255.1 mask 255.255.255.255



5. address-family vpnv4

6. neighbor 10.100.255.4 activate

7. neighbor 10.100.255.4 send-community both


d). Continuăm configurarea ruterului PE1 pentru a crea rețeaua virtuala VPN A, adăugând

secvența de comenzi listată mai jos. Explicați care este efectul executării acestor comenzi și


18

de ce sunt ele necesare. Ce rol are atributul rd?

1. ip vrf vpn_a

2. rd 1:1

3. route-target export 10:10

4. route-target import 10:10


6. ip vrf forwarding vpn_a

7. ip address 172.16.0.1 255.255.255.252

8. router rip

9. address-family ipv4 vrf vpn_a

10. network 172.16.0.0

e). Continuăm configurarea ruterului PE1 pentru a crea rețeaua virtuala VPN A, adăugând

secvența de comenzi listată mai jos. Explicați care este efectul executării acestor comenzi și

de ce sunt ele necesare.

1. router bgp 123


3. redistribute rip

4. router rip


6. redistribute bgp 123

1.4.2. MPLS VPN. Examinarea stării ruterelor.

Ați terminat de configurat ruterele rețelei din Figura 7 astfel încât să creați cele două rețele

VPN.

a). Examinând pe ruterul P1 etichetele MPLS asociate prefixelor din rețea (Label Information

Base - LIB) obținem lista de mai jos. Explicați cum a obținut P1 aceste informații și cum sunt

ele utilizate.

P1#sh mpls ldp bindings

tib entry: 10.100.255.1/32, rev 12

local binding: tag: 18

remote binding: tsr: 10.100.255.3:0, tag: 19

remote binding: tsr: 10.100.255.1:0, tag: imp-null

tib entry: 10.100.255.2/32, rev 6

local binding: tag: imp-null



tib entry: 10.100.255.3/32, rev 10




tib entry: 10.100.255.4/32, rev 14


19




[etc.]

b). Examinând pe ruterul PE1 tabelul de rutare al ruterului virtual vpn_a obținem informațiile

de mai jos. Explicați cum a fost obținută fiecare rută (de la care rutere, prin care protocoale).

PE1#sh ip route vrf vpn_a

Routing Table: vpn_a

Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP

D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks

B 172.16.0.4/30 [200/0] via 10.100.255.4, 02:00:18

C 172.16.0.0/30 is directly connected, FastEthernet0/0

R 172.16.1.0/24 [120/1] via 172.16.0.2, 00:00:12, FastEthernet0/0

B 172.16.2.0/24 [200/1] via 10.100.255.4, 02:00:18

Indicații:

a). Explicații suplimentare:

Eticheta MPLS este alocată unei clase de pachete care sunt dirijate în mod similar prin rețea

- FEC (Forwarding Equivalence Class). În exemplul de la laborator, pachetele sunt

clasificate pe baza adresei destinație, prin urmare se definește câte o clasa FEC pentru

prefixul fiecărei subrețele (destinații) din rețea. Ruterele execută un protocol de rutare

internă (intra-domeniu) care descoperă și înscrie în tabelul de rutare prefixele subrețelelor și

rutele către ele. În fiecare ruter, LDP alocă apoi o etichetă pentru fiecare prefix și o anunță

ruterelor cu care este conectat direct ("vecine"), în mesaje Label Mapping.

În lucrarea de laborator, LDP aplică distribuția nesolicitată și indepedentă cu reținere

"liberala" a etichetelor (indepedent, unsolcited downstream distribution, liberal retention) și

etichetele sunt unice la nivel de ruter (per-platform label space).

Fiecare înregistrare din LIB conține deci etichetele alocate de LDP pentru prefixul unei

subrețele (destinații) cunoscute din rețea. Eticheta "local binding" este alocată de către

ruterul respectiv, iar etichetele "remote binding" sunt alocate de ruterele vecine.

În exemplul dat: Vecinii ruterului P1 (LDP ID 10.100.255.2:0) sunt PE1 (LDP ID

10.100.255.1:0) și P2 (LDP ID 10.100.255.3:0). Fiecare înregistrare conține deci 3 etichete.

Pentru prefixul 10.100.255.1/32:

- Local binding: Ruterul P1 a alocat local eticheta 18 și a comunicat-o vecinilor; această

eticheta trebuie să apară în antetul MPLS al pachetelor cu destinația 10.100.255.1/32

primite de P1 de la P2 sau de la PE1 (de fapt, pentru topologia din figură, doar P2

dirijează prin P1 către această destinație).

- Remote binding: Ruterul P1 a primit de la P2 eticheta 19; aceasta este eticheta pe care

P1 trebuie să o înscrie în antetul MPLS al pachetelor cu destinația 10.100.255.1/32


20

dirijate prin P2 (de fapt, pentru topologia din figură, P1 nu dirijează prin P2 către această

destinație, dar reține toate etichetele primite).

- Remote binding: Ruterul P1 a primit de la PE1 eticheta "imp-null" (3); este o valoare

rezervată, prin care PE1 indică faptul ca nu dorește să aloce o etichetă prefixului

10.100.255.1/32 (pentru că este conectat direct la aceasta destinație) și în același timp

solicită ruterului P1 să elimine eticheta din vârful stivei (să efectueze PHP - Penultimate-

Hop Popping).

Similar pentru celelate înregistrari din LIB.

1.4.3. MPLS, LDP, dirijarea pe bază de etichete.

În rețeaua din Figura 8, ruterele sunt configurate să folosească OSPF pentru rutarea internă,

MPLS pentru dirijarea pachetelor și LDP pentru distribuția etichetelor MPLS.

Examinând pe ruterul P1 tabelul de rutare (show ip route) și etichetele MPLS asociate

prefixelor din rețea (show mpls ldp bindings) obținem informațiile listate mai jos.

Figura 8. Rețea care folosește MPLS și LDP.

P1 - Tabelul de rutare (simplificat):

Destination Metric Next-Hop Interf.

10.1.1.8/30 [2] via 10.1.1.14, f2/0

10.1.1.12/30 directly connected, f2/0


10.1.1.4/30 [2] via 10.1.1.22, f1/0

10.1.1.16/30 [2] via 10.1.1.22, f1/0

[2] via 10.1.1.14, f2/0


10.1.254.5/32 [2] via 10.1.1.22, f1/0

10.1.254.4/32 directly connected, Lo0

P1 - Label Information Base (LIB), parțial:

(tag = label, tib = lib, tsr = lsr id)

tib entry: 10.1.1.4/30





tib entry: 10.1.254.5/32






21

10.1.254.6/32 [2] via 10.1.1.14, f2/0

10.1.254.1/32 [2] via 10.1.1.1, f0/0

10.1.254.3/32 [3] via 10.1.1.14, f2/0

10.1.254.2/32 [3] via 10.1.1.22, f1/0

tib entry: 10.1.1.8/30





tib entry: 10.1.254.6/32, rev 20





[...]

a). O parte dintre înregistrările din tabelul de dirijare pe baza de etichete MPLS al ruterului

P1 sunt listate mai jos (show mpls forwarding-table).

Explicați cum folosește P1 aceste înregistrări. Explicați cum au fost ele construite.

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag switched interface

18 Pop tag 10.1.1.8/30 0 f2/0 10.1.1.14

20 Pop tag 10.1.254.5/32 0 f1/0 10.1.1.22

[...]

b). Listați înregistrările din tabelul de dirijare pe baza de etichete MPLS al ruterului P1 pentru

LSP-urile corespunzătoare destinațiilor 10.1.1.4/30 și 10.1.254.6/32.

Indicații:

b). Tabelul de dirijare MPLS al ruterului P1 este:

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag switched interface

16 Pop tag 10.1.1.16/30 0 f1/0 10.1.1.22

Pop tag 10.1.1.16/30 0 f2/0 10.1.1.14

17 Pop tag 10.1.1.4/30 0 f1/0 10.1.1.22

18 Pop tag 10.1.1.8/30 0 f2/0 10.1.1.14

19 Pop tag 10.1.254.1/32 0 f0/0 10.1.1.1

20 Pop tag 10.1.254.5/32 0 f1/0 10.1.1.22

21 Pop tag 10.1.254.6/32 0 f2/0 10.1.1.14

22 22 10.1.254.2/32 0 f1/0 10.1.1.22

23 23 10.1.254.3/32 0 f2/0 10.1.1.14

1.4.4. MPLS VPN. Pachete.

Ați configurat rețeaua din Figura 7 astfel încât să creați VPN A și VPN B, folosind MPLS,

LDP, BGP și RIP.

a). Pachetele din imagine au fost înregistrate în timpul unui test al rețelei VPN A folosind


22

ping. Explicați cum este încapsulat și dirijat mesajul ICMP Echo Reply în rețeaua

furnizorului de servicii și rolul etichetelor MPLS.

b). Explicați pe scurt comunicația din imaginea de mai jos (diagramă de mesaje și explicații):

Care sunt ruterele implicate? Ce rol au pachetele 20-21? Ce rol au pachetele 22-26?

Ce informații conțin mesajele Label Mapping din pachetul 28?

De ce sunt 7 mesaje? Cum sunt ele utilizate de ruterul care le primește?

c). Explicați informația din mesajul LDP Label Mapping din imaginea următoare și modul în

care este utilizată (ilustrați răspunsul arătând componentele relevante din rețea).

Care sunt ruterele care comunică? Ce informație este transmisă (FEC, Label)? În ce scop

este transmisă? Cum este utilizată de ruterul care o primește (LIB, FIB)?


23

d). Explicați informația transmisă în mesajul BGP Update din imaginea de mai jos și modul

în care este utilizată (ilustrați răspunsul indicând componentele relevante din rețea):


24

1.5. MPLS TE

1.5.1. MPLS TE. Configurarea tunelelor (Test Lab).

În rețeaua din Figura 9 aplicați tehnici de ingineria traficului folosind MPLS TE, RSVP-TE și

OSPF-TE. Trebuie să configurați ruterele pentru a putea aplica aceste tehnici și pentru a

crea un prim tunel TE.

Figura 9. MPLS TE. Topologia rețelei.

a). Ruterul PE1 este configurat folosind comenzile listate mai jos. Celelate rutere sunt

configurate similar.

Descrieți ce se întâmplă în urma executării comenzii din liniile 1, 7, 8, 12, 13 de către PE1 și

celelalte rutere: Ce funcționalitate este activată, ce informații se transferă între rutere, care

este rezultatul final?

1. mpls traffic-eng tunnels

2. interface Loopback0

3. ip address 10.10.2.1 255.255.255.255

4. no shutdown


6. ip address 10.10.0.1 255.255.255.252

7. mpls traffic-eng tunnels

8. ip rsvp bandwidth 10000

9. no shutdown

10. router ospf 100

11. network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0

12. mpls traffic-eng area 0

13. mpls traffic-eng router-id Loopback0

b). Continuăm configurarea ruterului PE1 prin adăugarea comenzilor listate mai jos.

1. interface Tunnel0

2. ip unnumbered Loopback0

3. tunnel destination 10.10.2.2

4. tunnel mode mpls traffic-eng

5. tunnel mpls traffic-eng priority 1 1

6. tunnel mpls traffic-eng bandwidth 2000

7. tunnel mpls traffic-eng path-option 1 dynamic


25

Descrieți pe scurt ce se întâmplă în urma executării acestei secvente de comenzi: Ce are de

realizat PE1, ce acțiuni efectueaza, care este rezultatul final?

(Inclusiv: Care sunt parametrii principali ai tunelului, cum este determinată ruta, care este

ruta aleasă, cum este creat tunelul?)

c). Câte tunele cu aceiași parametri ca tunelul 0 mai pot fi adăugate între PE1 și PE2?

Explicați de ce.

d). Pe baza experimentelor efectuate în laborator, explicați ce se întâmplă atunci când

ruterul P1 detectează defectarea conexiunii dintre P1 și P2: Cum este semnalată

defecțiunea, cum este reparat tunelul?

1.5.2. MPLS TE. Examinarea stării ruterelor.

În rețeaua din Figura 9 ați configurat toate ruterele pentru a putea utiliza MPLS TE, RSVP-

TE și OSPF-TE și apoi ați configurat câteva tunele.

a). Examinând baza de date pentru TE a ruterului PE1 obțineți informațiile listate mai jos.

Explicați ce afișează această comanda. Identificați legatura (link) la care se referă

înregistrarea listată și explicați informațiile privind banda (BW) alocată și banda disponibilă.

Cum a obținut PE1 aceste informații?

PE1#show mpls traffic-eng topology 10.10.1.1

link[1]: Nbr IGP Id: 10.10.0.6, nbr_node_id:14, gen:24

frag_id 1, Intf Address:10.10.0.5

TE metric:1, IGP metric:1, attribute_flags:0x0

physical_bw: 100000 (kbps), max_reservable_bw_global: 10000 (kbps)

max_reservable_bw_sub: 0 (kbps)

Global Pool Sub Pool

Total Allocated Reservable Reservable

BW (kbps) BW (kbps) BW (kbps)

--------------- ----------- ----------

bw[0]: 9000 1000 0

bw[1]: 1000 0 0

bw[2]: 0 0 0

bw[3]: 0 0 0

bw[4]: 0 0 0

bw[5]: 0 0 0

bw[6]: 0 0 0

bw[7]: 0 0 0

[...]

b). Trebuie adăugat un tunel de la PE1 la PE2, cu banda de 1 Mbps, prioritate de stabilire

(setup) 1 și rută explicită care folosește legatura studiată la punctul (a).

Explicați ce se întâmplă atunci când configurăm acest tunel: Ce ruter trebuie configurat, ce

acțiuni efectuează pentru a crea tunelul, care este rezultatul final și cum îl aflam?


26

1.5.3. MPLS TE. Examinarea stării ruterelor.

În rețeaua din Figura 9 ați configurat ruterele pentru a putea utiliza MPLS TE, RSVP-TE și

OSPF-TE, apoi ați creat câteva tunele.

a). Examinând tunelele existente pe ruterul PE1 obțineți informațiile listate mai jos (abrevieri:

UP = upstream, DOWN = downstream). Descrieți succint aceste tunele (capete, rută).

PE1#sh mpls traffic-eng tunnels brief

Signalling Summary: [...]

TUNNEL NAME DESTINATION UP IF DOWN IF STATE/PROT

PE1_t0 10.10.2.2 - Fa0/0 up/up

PE1_t1 10.10.2.2 - Fa0/0 up/up

PE1_t2 10.10.2.2 - Fa0/0 up/up

Displayed 3 (of 3) heads, 0 (of 0) midpoints, 0 (of 0) tails

b). Situația rezervărilor de banda efectuate de RSVP în ruterul P1 este afișată mai jos.

Ce rute folosesc tunelele 0 (Dport 0) și 2 (Dport 2)?

De ce tunelul 0 nu folosește ruta cea mai scurtă?

P1#show ip rsvp interface

interface allocated i/f max flow max sub max

Fa0/0 0 10M 10M 0

Fa1/0 9M 10M 10M 0

Fa2/0 3M 20M 20M 0

P1#show ip rsvp reservation

To From Pro DPort Sport Next Hop I/F Fi Serv BPS

10.10.2.2 10.10.2.1 0 0 13 10.10.0.18 Fa2/0 SE LOAD 2M

10.10.2.2 10.10.2.1 0 1 10 10.10.0.18 Fa2/0 SE LOAD 1M

10.10.2.2 10.10.2.1 0 2 10 10.10.0.6 Fa1/0 SE LOAD 9M

1.5.4. MPLS TE. Pachete. Stabilirea unui tunel.

În rețeaua din Figura 9 ați configurat ruterele pentru a utiliza MPLS TE, RSVP-TE și OSPF-

TE. Ați creat un prim tunel pe ruterul PE1 și ați capturat pachetele transmise și receptionate

de PE1 pentru a crea acest tunel.

a). Explicați comunicațiile RSVP din aceste imagini.

Descrieți parametrii tunelului (ruta, banda, prioritatea) și explicați cum ați dedus acești

parametri. Ce semnificație are obiectul LABEL din mesajul RESV?


27

b). Explicați comunicațiile OSPF din imaginea de mai jos: Ce mesaje sunt transmise? Ce

informații conțin? În ce scop sunt transmise aceste mesaje, în scenariul studiat?


28

1.5.5. MPLS TE. Pachete. Controlul admisiei. Preemption.

În rețeaua din Figura 10 ați configurat ruterele pentru a utiliza MPLS TE (cu RSVP-TE și

OSPF-TE), ați creat tunelul 0 (via P1-P2-P3), iar acum trebuie să adăugați tunelul 2.

Banda totală alocabilă este 20 Mbps pentru legăturile PE1 - P1 și P3 - PE2, și 10 Mbps

pentru toate celelalte.

Figura 10. Rețeaua și scenariul din Problema 1.5.5.

Imaginile de mai jos prezintă secvența de pachete RSVP și OSPF capturate pe legatura

dintre PE1 și P1 în timpul stabilirii tunelului 2, urmată de detalii pentru pachetele 36 și 41.


29

a). Explicați ce se întâmplă în timpul stabilirii tunelului 2: Ce rol au pachetele 34 și 40? De ce

sunt transmise pachetele 36, 37 și 38? Care este situația tunelelor dupa transferul acestor

pachete?

b). De ce sunt transmise pachetele 42 și 43? Cum este folosită informația din aceste

pachete?

c). De ce sunt transmise pachetele 39 și 44? Ce indică pachetele 41 și 46? Cum explicați

aceasta situație?

d). Ce rol au pachetele 47 și 48? Care este situația tunelelor după transferul acestor

pachete?

Indicații:

Puteți să deduceți ce s-a întâmplat fără alte detalii privind conținutul pachetelor.

34, 40: Mesaje PATH și RESV care stabilesc (cu succes) tunelul 2 de la PE1 la PE2.

36: PATH ERROR anunța ca tunelul 0 a fost eliminat pentru a stabili un tunel cu prioritate

superioară.

Explicație: Există suficientă bandă la prioritate 0 pentru tunelul 2 pe ruta cea mai scurtă,

PE1-P1-P2-P3-PE2. PE1 a ales deci această rută pentru tunelul 2. Aceeași rută este

folosită și de tunelul 0. Nu există suficientă bandă pentru amândouă pe legăturile P1-P2-

P3. Prin urmare ruterele P1 și P2 trebuie să elimine tunelul 0, cu prioritate inferioară,

pentru a aloca banda sa tunelului 2.

37, 38: PATH/RESV TEAR elimină inregistrarile de stare asociate tunelului 0.

Pachetul 40 încheie stabilirea cu succes a tunelului 2, dar tunelul 0 a fost eliminat.

39, 41, 44, 46: PE1 încearca să restabilească tunelul 0 și esuează.

PATH ERROR anunță ca nu există suficientă bandă pe legătura P1-P2. Explicație: PE1

încearcă să stabilească tunelul tot prin P1-P2-P3, deoarece nu și-a actualizat înca baza

de date TE.

42-43: OSPF Update cu TE LSA care anunța banda disponibilă în urma stabilirii tunelului 2.

47, 48: PE1 restabilește tunelul 0 pe ruta PE1-P1-P4-P5-P3-PE2. Ambele tunele sunt acum

funcționale.

Arhitecturi pentru Rețele și Servicii - ERASMUS...

Documents

Transcript of Arhitecturi pentru Rețele și Servicii - ERASMUS...