Upload
nguyenkhanh
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Ing. Julio C. Pérez
El Primer Sistema Ethernet, por Bob Metcalfe
``The diagram ... was drawn by Dr. Robert M. Metcalfe in 1976 to present Ethernet ... to the National Computer Conference in June of that year
Ing. Julio C. Pérez
Standards IEEE 802
• IEEE 802.1™ Bridging & Management
• IEEE 802.2™: Logical Link Control
• IEEE 802.3™: CSMA/CD Access Method
• IEEE 802.5™: Token Ring Access Method
• IEEE 802.11™: Wireless
• IEEE 802.15™: Wireless Personal Area Networks
• IEEE 802.16™: Broadband Wireless Metropolitan Area Networks
• IEEE 802.17™. Resilent Packet Rings
Ing. Julio C. Pérez
¿Qué Ofrece Hoy Ethernet ?
• Banda Ancha
• Tecnología unificada para LAN, MAN y WAN
• Arquitectura Eficiente para Redes de paquetes
• Flexibilidad de Ancho de Banda
• Bajo Costo
Ing. Julio C. Pérez
Drivers de Mercado para el Acceso Ethernet
• Mercado potencial muy grandeMercado potencial muy grande• U$S 8.2B/año en ingresos solamente en USA• Los T1/E1s no son una manera costo/efectiva de
brindar más de 3 Mbps
• La tecnología está maduraLa tecnología está madura
• Ethernet Ethernet es “la” opciónes “la” opciónNo se vislumbra actualmente otro protocolo que lo reemplace
• El caso de negocio funcionaEl caso de negocio funciona• Rápido Repago de la Inversión
Ing. Julio C. Pérez
Ethernet provee el más grande incremento en performance con elevada confiabilidad al más bajo
costo
(Incrementos de velocidad de10x en cada salto tecnológico)
Controlar Costos
Aumentar ProductividadIncrementar
Competitividad
Drivers de Mercado hacia MetroEthernet
Perspectiva Corporativa
Ing. Julio C. Pérez
Drivers de Mercado Perspectiva del Carrier
Incremento Local y Global de la Competencia.
Servicios Tradicionales volviéndose Commodities
Necesidad de Agregar Valor para incrementar el ARPU
Transición de redes basadas en circuitos hacia paquetes, soportando múltiples servicios.
Ing. Julio C. Pérez
Drivers de Mercado hacia MetroEthernet
Perspectiva del Carrier
Necesidad de desplazar la erosión de los ingresos por los servicios tradicionales de Voz y Datos
Incrementar las Ganancias:
Aumentando los ingresos con una poderosa proposición de valor.
Reduciendo Costos (Ethernet es “barato” y un estandar de mercado)
Ing. Julio C. Pérez
Principales Métodos para Provisión de MetroEthernet
E-Line and E-LAN(Virtual and Private, MAN and WAN)
Storage
Video on
Demand
Internet Access
Ethernet over Fiber
Ethernet over
SONET/SDH
Ethernet over RPR
Ethernet over MPLS
Ethernet over WDM
Enabled Service over
Ethernet
Service Delivery
Technology
Ethernet Connectivity
Service
IP VPN
IP Telephon
yCESoE
Ing. Julio C. Pérez
Servicios MetroEthernet
Metro Network
AccessRing
Major Accounts
Public Sector/Institutions
Fortune 500
ISP POPsData Center
+
Carriers
ELine
ELAN
Internet Access
Circuit (TDM)
Storage
Residential
ELine
ELAN
Internet Access
Circuit (TDM)
Storage
Residential
Residential
• Multi Megabit Internet Access
• 100’s of TV channels
• Video on demand
• Video recording/playback
• Video conferencing
• Interactive video apps
• Remote learning
• Gaming
• Voice & video telephony
Enterprise
• Guaranteed rate multi megabit Internet access
• Video broadcast
• Video conferencing
• Gigabit connectivity between businesses
• Storage and disaster recovery
• Remote learning
• Business telephony
Ing. Julio C. Pérez
Servicio Ethernet Line (E-Line)
UNI
CE
CE
CE
PointtoPoint Ethernet Virtual Circuits
(EVC)
Metro Ethernet Network
1 or more UNIs
UNI
Video
IP PBX
Servers
Data
IP Voice
IP Voice
Ing. Julio C. Pérez
Servicio Ethernet LAN (E-LAN)
CE
CE
CE
Metro Ethernet Network
CE
MultipointtoMultipoint Ethernet Virtual Circuit
(EVC)
UNI
UNI
UNI
UNI
IP PBX
Servers
Data
Data
Data
IP Voice
IP Voice
IP Voice
Ing. Julio C. Pérez
Escalabilidad
Protección
Sólida QoS
Soporte TDM Gestión
de Servicio
CarrierEthernet
Ing. Julio C. Pérez
Evolucion de Ethernet
Optical EthernetEoMPLS
VPLSEoRPR
NGSONET(EoS)Metro DWDM
Optical EthernetEoMPLS
VPLSRPR
NGSONET(EoS)Metro DWDM
IP ADSLIP VDSLEPONEFM
Optical EthernetEoRPR
NGSONET(EoS)
Acceso Distribución Metro Metro Core
GlobalInternet
ATMSONET/SDH
ATMSONET/SDH
ATM ADSLT1/E1
FRATM
GlobalInternet
Casa
MDU
STU
MTU
Residencial
Em
presa
Ing. Julio C. Pérez
El mas eficiente acceso para Ethernet
IP
Ethernet AAL5
ATM
Ethernet
PHY PHY
ATM
PPP
xDSL xDSL SONET/SDH
SONET/SDH
ATM
AAL5
PPP
IP
ATM,Framerelay,etc.
PHY
Cat5 Copper Fiber
Ethernet
PHY PHY
Ethernet
xDSL xDSL PHY PHY
Ethernet
IP
ATM, FR,etc.
PHY
Cat5 Copper Fiber
Ethernet
IP
Ethernet elimima traducciones de protocolos
Ing. Julio C. Pérez
Método de Control de Acceso al Medio CSMA/CD
• Inspirado en el protocolo Aloha (Universidad de Hawai, 1971)
• Sobre un medio broadcast compartido se analiza la existencia de señal antes de transmitir.
• Si dos o mas estaciones colisionan en el medio, esperan un tiempo aleatorio para volver a transmitir.
Ing. Julio C. Pérez
Limitaciones de CSMA/CD
• Reducida Cantidad de Nodos Participantes
• Limitaciones a la distancia entre los puntos mas alejados entre si, para poder detectar las colisiones
• Elevada cantidad de tráfico fluyendo por la red hacia destinos innecesarios
Ing. Julio C. Pérez
Ethernet Bridging
• Cuando se quería comunicar un par de segmentos Ethernet “shared” a través de la WAN se recurría a dispositivos puente (Bridge).
• Los bridges se ocupaban de vincular la LAN a la WAN, adaptando velocidades, fragmentando tramas y asegurándose de no ocupar el ancho de banda con información sin utilidad.
Ing. Julio C. Pérez
Ethernet Bridging
• En el contexto de Ethernet, lo anterior equivalía a memorizar las MAC Address en ambos extremos del enlace (sobre los bridges) y transmitir en el enlace WAN solamente cuando:
a) Se sabía que la MAC de destino estaba en el extremo opuesto.
c) Se desconocía la MAC de destino, con lo cual se especulaba que podía estar “del otro lado” (flooding).
Ing. Julio C. Pérez
Bridging Switching
• La generalización del bridge desde un vínculo punto a punto hacia múltiples puertos sobre una arquitectura multipunto, da origen al concepto de Ethernet switching.
• Cuando se utilizó el switching sobre un mismo equipo, el mismo se convirtió en un
““Ethernet Switch” o “LAN Switch”Ethernet Switch” o “LAN Switch”
Ing. Julio C. Pérez
MAC Forwarding Table
12
Port1020
Agea0:e1:34:82:ca:3445:6d:20:23:fe:2e
MAC address
Ing. Julio C. Pérez
Virtual LANs
En 1998 se publica el standard IEEE 802.1Q:
Virtual Bridged Local Area Networks
El mismo se basó en el IEEE 802.1D de 1993 el cual introducía el concepto de filtrado de servicios y lo extendió para definir la provisión de capacidades para transmisión de información crítica en tiempo sobre LAN, clasificación de tráficos, y el establecimiento y separación dinámica de grupos en segmentos.
Ing. Julio C. Pérez
Beneficios de 802.1Q
• Definición de Segmentos VLAN (dominios de Broadcast)
• Las VLANs permiten la existencia de grupos lógicos de estaciones que se comunican como si estuvieran en la misma LAN
• Simplifica la administración (adiciones, sustracciones y movimientos) de los miembros de esos grupos.
• Aislación del tráfico entre segmentos
• Clasificación del Tráfico (802.1p)
Ing. Julio C. Pérez
Spanning Tree Protocol (STP)
• En las redes de tipo Ethernet no pueden existir loops, porque los frames circularían por ellas sin solución de continuidad.
• Para poder generar esquemas redundantes, tales como topologías de tipo anillo o enlaces duplicados para alta disponibilidad se creo el protocolo Spanning Tree.
Ing. Julio C. Pérez
Spanning Tree Protocol (STP)
• Pensado para correr en bridges y switches, se lo definió en el standard 802.1d.
• Utiliza un frame especial conocido como BPDU (Bridge Protocol Data Unit), el cual circula por la red.
• Si algún equipo detecta un loop, deshabilita una de las interfases involucradas.
Ing. Julio C. Pérez
RSTP
• Los tiempos de convergencia de STP eran excesivamente lentos (orden del minuto)
• Se lo mejoró con la aparición de RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
• Los tiempos de convergencia bajaron al orden del segundo.
Ing. Julio C. Pérez
MSTP
• En redes muy grandes, tener un único proceso RSTP resulta en tiempos de convergencia altos.
• También había que poder administrar los loops para diferentes VLANs (exceso de procesamiento)
• Con MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol), bajo el standard 802.1s, es posible tomar decisiones para evitar loops de múltiples VLANs sobre los resultados de una única instancia STP.
• También es posible definir múltiples instancias de STP que controlen diferentes áreas de la red sin afectarse unas a otras.
Ing. Julio C. Pérez
A un Servicio Carrier Class
CE
CE
CE
Metro Ethernet Network
CE
UNI
UNI
UNI
UNI
Servers
Data
Data
Data
IP Voice
IP Voice
IP Voice
Ing. Julio C. Pérez
Primer Paso: Carrier Class Lan Switch
CECE
Metro Ethernet Network
UNIUNI
Data
Data
IP Voice
IP Voice
Se empezó utilizando la misma tecnología disponible para el Core del mercado corporativo, pero administrada desde el
service provider.
Ing. Julio C. Pérez
Primer Paso: Carrier Class Lan Switch
CECE
Metro Ethernet Network
UNIUNI
Data
Data
IP Voice
IP Voice
Principales Características: Enlaces de Media y Larga Distancia en Fibra Fuentes y Switch Fabrics Redundantes para alta disponibilidad Elevada Memorización de MAC Address Distribución en Anillos (RSTP) Elevada Densidad de Interfases Interfaces de Alta Velocidad: 1Gbps & 10Gbps
Ing. Julio C. Pérez
EFM (Ethernet in the First Mile)
Ethernet in the First Mile (EFM), también conocido como
IEEE 802.3ah
es una colección de protocolos incorporados al standard IEEE 802.3 (versión 2005) que definen Ethernet en las redes
de acceso (Primera/Ultima Milla)
Ing. Julio C. Pérez
EFM (Ethernet in the First Mile)
En primer lugar define como puede transmitirse Ethernet sobre nuevos tipos de medios, tales como:
Cobre usado normalmente para Voz (ej: G.SHDSL)
Fibra de Larga Distacia (Simple o Doble)
Fibra PuntoMultipunto (EPON: Ethernet Pasive Optical Networks)
Ing. Julio C. Pérez
EFM (Ethernet in the First Mile)
También define otros temas que se requieren para la implementación masiva de servicios, tales como:
Operations, Administration & Management (OAM)
Compatibilidad con tecnologías existentes (por ejemplo compatibilidad espectral para cobre)
Ing. Julio C. Pérez
IEEE 802.3ah EFM Standard
10GbE
1000BasePX20
10BASET(Cu Cat5)
MaximumBandwidth (Symmetric)
100m 500m 750m 2000m 2700m 5000m 10km 20km
2Mbps
10Mbps
100Mbps
1Gbps
10Gbps
100BASET(Cu Cat 5)
1000BASET(MMF)
1000BaseB/L/PX10
100BASEFX(MMF)
1000BASELX (SMF)
ExistingIEEE 802.3standards
EFMIEEE 802.3ah
Minimum
Reach
100BaseL/BX10(Single Mode Fiber)
2BaseTS(SHDSL)
10PassTS(VDSL)
Ing. Julio C. Pérez
10GbE
1000BasePX20
10BASET(Cu Cat5)
MaximumBandwidth (Symmetric)
100m 500m 750m 2000m 2700m 5000m 10km 20km
2Mbps
10Mbps
100Mbps
1Gbps
10Gbps
100BASET(Cu Cat 5)
1000BASET(MMF)
1000BaseB/L/PX101000BASELX (SMF)
ExistingIEEE 802.3standards
IEEE 802.3ah
Fiber
Minimum
Reach
100BaseL/BX10 (Single Mode Fiber)
2BaseTL(SHDSL)
10PassTS(VDSL)
2BaseTL(SHDSL)
Bonded Pairs
IEEE 802.3ahCopper
100BASEFX(MMF)
IEEE 802.3ah EFM Standard
Ing. Julio C. Pérez
Discovery - EFM
• Permite al Switch PE determinar la capacidad para OAM del dispositivo de demarcación.
• El soporte de 802.3ah OAM es “opcional”
• Si ambos extremos soportan OAM, entonces intercambian estado y configuración.
10/100BT
DemarcationDevice
EoX Cust.Eqpmnt.
DiscoveryMsg
(Active)
Customer Premise
DiscoveryResponse(Passive)
Carrier Network
Ing. Julio C. Pérez
Remote Failure – Link Fault/Critical Event
10/100BT
Customer Premise
DemarcationDevice
DemarcationPoint
EoX
Link Faultmsg
• Link Fault – Por ejemplo, Loss of signal detectado por el receptor– Transmitido una vez por segundo.
• Critical Event – Falla especificada por el fabricante o alarma de software.– Transmitido inmediata y continuamente.
Cust.Eqpmnt.
Carrier Network
Ing. Julio C. Pérez
Ethernet OAM Layers
Services
Connectivity
Transport/Link
IEEE 802.1ag, ITU and MEF
ITU Y.1731 and MEF
EoSDH (ITU)
EFM (IEEE802.3ah)
EoTDM(ITU)
Ing. Julio C. Pérez
Ethernet OAM Standards
Status monitoringPerformance management
Performance monitoring with threshold alarms
Link Trace Link Trace
Fault isolation AIS/RDI/Test
Remote, local loopback LoopbackLoopback (non-intrusive and intrusive)
Remote failure indication: Dying gasp, link fault & critical event
Continuity checkContinuity check (keep alive)
Discovery DiscoveryDiscovery
Transport/Link(802.3ah EFM)
Basic Connectivity(IEEE 802.1ag,ITU)
Services and Performance
(ITU Y.1731/MEF)
Ing. Julio C. Pérez
Problemas de los Servicios basados en VLANs
Limitación del nº de VLAN: 4094 VLANs
Significación a Nivel de Red del VLAN ID
Limitación de direcciones MAC
No se puede reservar Bandwidth en el backbone (endtoend)
No permite traffic engineering en el BB (STP Path)
Tiempo de recuperación lento (STP, RSTP)
Ing. Julio C. Pérez
IEEE 802.1ad: Alcance
Este standard extiende la especificación de VLAN-aware MAC Bridges para
permitirle a un service provider utilizar una infraestructura común de Bridges y
LANs para ofrecer el equivalente de LANs separadas, puenteadas (bridged) o Virtual Bridged LANs a organizaciones
cliente independientes
Ing. Julio C. Pérez
QinQ: Simplemente Ethernet
Desde el punto de vista del Service Provider, persiste el límite del nº de VLANs, aunque acotado a los servicios: 4094
Significación a Nivel de Red del VLAN ID
Limitación de direcciones MAC
No se puede reservar Bandwidth en el backbone (endtoend)
No permite traffic engineering en el BB (STP Path)
Tiempo de recuperación lento (STP, RSTP)
Ing. Julio C. Pérez
Terminologia 802.1ad
– C-TAG Customer VLAN TAG– C-VLAN Customer VLAN– C-VID Customer VLAN ID
– S-TAG Service VLAN TAG– S-VLAN Service VLAN– S-VID Service VLAN ID
Ing. Julio C. Pérez
Terminologia Adicional 802.1ah
– I-TAG Extended Service TAG– I-SID Extended Service ID– C-MAC Customer MAC Address– B-MAC Backbone MAC Address– B-VLAN Backbone VLAN (tunnel)– B-TAG Backbone TAG Field– B-VID Backbone VLAN ID (tunnel)
Ing. Julio C. Pérez
Arquitectura de PBB
Provider Bridge Network (802.1ad)
Provider Backbone Bridge Network (802.1ah)
Provider Bridge Network (802.1ad)
802.1ahPBB
DASA
Payload
SVIDCVID
BDABSABVIDISID
Ing. Julio C. Pérez
Principales Beneficios de PBB
• Agrega la noción de “Jerarquía” en Ethernet
• Evita el crecimiento explosivo de las tablas MAC
Ing. Julio C. Pérez
EoS
• EoS es un conjunto de estándares de la industria que han sido desarrollados para adecuar el transporte de Ethernet sobre topologías de conmutación de circuitos (SDH/Sonet)
• Hay técnicas de encapsulación disponibles:– Las técnicas virtual concatenation (VCAT) y
el link capacity adjustment scheme (LCAS), que definen el método de transporte
– Las técnicas generic framing procedure (GFP) y link access procedure for SDH (LAPS), que son protocolos de adaptación de capa 1 de transporte.
Ing. Julio C. Pérez
EoS: VCAT
• La concatenación de tributarios puede ser :– Contigua (basada en punteros)– Virtual (VCAT) : no necesita que los
tributarios sean contiguos. Pueden viajar por distintos caminos entre los extremos.
• Al contrario que la concatenación contigua, que requiere que la funcionalidad la tengan todos los nodos intermedios en la red además de los nodos extremos, VCAT sólo requiere que la funcionalidad la tengan los extremos.
Ing. Julio C. Pérez
EoS: LCAS
• LCAS [ITU-T: Rec. G.7042] es un mecanismo de señalización para que los extremos se sincronizen cuando añaden o eliminan algún miembro del VCG (virtual concatenation group). Permite cambiar el ancho de banda, bajo demanda.
Ing. Julio C. Pérez
EoS: encapsulado
• GFP [G.7041] : Generic Frame Procedure. Es un mecanismo genérico de encapsulado que da soporte en “mapping” directo de varios tipos de tráfico en contenedores de Sonet/SDH virtual. Dos tipos:– Frame-GFP– Transparent-GFP
• El ethernet LAPS es un protocolo del tipo High-Level Data Link Control (HDLC) para usar en el payload de SDH. Tiene secuencias “prohibidas” que deben ser sustituídas.– ITU-T X.85 Define IP sobre LAPS– ITU-T X.86 Define Ethernet sobre LAPS
Ing. Julio C. Pérez
EoS: GFP
• No hay secuencias prohibidas (como HDLC)
• En frame-mapped GFP (GFP-F), una trama de datos de cliente (como un paquete IP o una trama de Ethernet MAC) se encapsula en una sóla trama GFP . La longitud del payload es, por tanto, variable en frame-mapped GFP. Además, la trama de cliente debe estar antes en un buffer para poder determinar su longitud.
• En GFP transparente (GFP-T), un número fijo de caracteres de cliente se encapsulan en una trama GFP de longitud predeterminada. Esto hace que la longitud del payload del GFP transparente sea estática. (Mejor para protocolos SAN)
Formato de trama de GFP
Ing. Julio C. Pérez
EoS: Ethernet over SDH
• EoS es una tecnología de "packet mapping", no una tecnología de "packet switching"
• Podemos distinguir tres tipos:EOS
EOS
SDHEthernet
Switch
Ethernet Ethernet Ethernet
SwitchADM ADM
EOS
EOS
SDHEthernet
Switch
SDH SDH Ethernet
SwitchADM ADM
EOS
EOS
SDHEthernet Ethernet
Switch / ADM
Switch / ADM
Tipo 3: Funciones de EOS y de conmutación dentro del ADM
Tipo 2: Funciones de EOS dentro del conmutador de ethernet
Tipo 1: Funciones de EOS dentro del ADM
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Arquitectura
• Basado en el standard IEEE 802.17, RPR utiliza un anillo bi-direccional, compuesto a su vez por dos anillos simétricos de fibras contra-rotativas. A cada sub-anillo se lo conoce como “ringlet” mientras que cuando se habla del conjunto se lo menciona simplemente como “anillo” o “ring”.
• Los dos ringlets pueden ser usados simultáneamente para transportar tanto tráfico como paquetes de control.
• Un nodo participante opera enviando el tráfico en una dirección (downstream) y el tráfico de control asociado en la dirección opuesta del otro ringlet (upstream)
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Medio Físico
• Uno de los objetivos de RPR es ser independiente del medio físico.
• RPR puede trabajar sobre: – Fibra oscura– WDM– SONET/SDH– Gigabit Ethernet
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Protección
• El protocolo de protección de RPR provee un mecanismo confiable para protección de conmutación de tráfico sub-50mS.
• Está comprendido a su vez por dos mecanismos:
– Un mecanismo mandatorio, llamado “Steering”
– Un mecanismo opcional, llamado “Wrapping”
• Este protocolo es considerado robusto cuando se tiene en cuenta que para operar es independiente de la existencia de un nodo de gestión, trabaja sin utilizar un nodo maestro dentro de la red, escala de 1 a cientos de nodos y soporta la adición o remoción dinámica de nodos.
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Steering Protection
• En steering protection, cuando un nodo detecta una falla, ya sea de enlace o de nodo, hace un broadcast de un mensaje conocido como PRM (Protection Request Message).
• Los nodos que reciben el PRM actualizan su steering database en base a la información del mensaje
• Luego el tráfico es redirigido al ringlet que evita la ubicación de la falla
• El tráfico en tránsito destinado a un nodo más allá del punto de falla es eliminado.
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Wrap Protection
• En wrap protection, si un enlace o nodo falla, el tráfico llendo hacia la falla es retornado o “wrapped back” para ir en la dirección opuesta sobre el otro ringlet.
Ing. Julio C. Pérez
RPR: Topology Discovery
• La topología del anillo no es fija y los nodos pueden unirse a él o dejarlo de manera dinámica.
• A su vez, el mapa topológico también cambia cuando una falla es detectada y aislada.
• El “topology discovery protocol” provee a cada nodo sobre el anillo con conocimiento del número, arreglo y estado del anillo.
• El protocolo es completamente distribuido y no se necesita de un nodo master para su operación.
Ing. Julio C. Pérez
MPLS
• Arquitectura definida en el RFC 3031 (IETF)
• Fue creado para soportar el forwarding de datos basados en etiquetas. Define un método de conmutar paquetes cambiando etiquetas en cada salto
• Un router en el contexto de MPLS se llama un LSR (Label Switch Router)– Routers P y PE
• Un túnel MPLS es una serie de saltos de cambio de etiquetas (label switch hop: LSH) que en conjunto se llama LSP (Label Switch Path)
• El túnel lo construye el LSR de entrada (Ingress LSR). También se los conoce como “Label Edge Router” (LER)
Ing. Julio C. Pérez
MPLS y el Modelo ISO
PPP
Physical (Optical Electrical) 1
2
IP 3
4
Applications7to5
FrameRelay ATM (*)
TCP UDP
PPP FR ATM
MPLS
Ing. Julio C. Pérez
MPLS Shim Header
• Exp (Experimental) quedó indefinido por el IETF WG– Se lo suele usar mapeando los bit de 802.1p o DSCP
• Stack bit S=1 indicates bottom of label stack
• TTL decrementa el Hop Count– Usado para eliminar routing loops– Generalmente copiado hacia/desde el campo IP
“TTL”
Label (20b) Exp(3b) S(1b) TTL (8b)
Special (reserved) labels0 IPv4 explicit null1 router alert2 IPv6 explicit null3 implicit null
Ing. Julio C. Pérez
La Red MPLS
LSR
LER
LSR
LER
IP PacketIP Packet w/ Label
L3 RoutingL3 Routing
Label SwappingLabel Swapping
LER
LERLER
L3 RoutingL3 Routing
L3 Routing
Ing. Julio C. Pérez
IETF implementaciones de los EVC
“Pseudowire”: Virtual Private Wire Service (VPWS)– Tambien se llama Pseudo Wire Emulation
Edge to Edge (PWE3: “pee wee three”)– Es un servicio punto a punto de nivel 2 en el
que se emula un “hilo” en un túnel MPLS: sólo puede proveer E-Line
– Originalmente, basado en Martini-draft
Ing. Julio C. Pérez
Método Martini para Trasporte Layer 2
• Todos los servicios se ven como un “Circuito Virtual” para la red MPLS.
• Se provisiona el servicio asociando cada endpoint con un “Common VC Identifier” (VCID)
• La red automáticamente determina las VC y Tunnel label para poner sobre el frame de Capa 2
Tunnel label
VC label
Layer 2 frame
Port/DLCI Port/DLCI
VCID
Ing. Julio C. Pérez
VPLS: Virtual Private LAN Service
– Es un tipo de VPN de nivel 2
– La red del proveedor emula la función de un conmutador de LAN ó bridge, para conectar todos los UNI del cliente y formar así una única VLAN
– Cada PE debe actuar como un bridge de ethernet
– Se puede implementar poniendo ethernet en MPLS ó bien, haciendo stack de VLAN usando Q-in-Q sobre MPLS
Corporate HQ
Service ProviderInfrastructure
VPLS Branch Office
Branch Office
MPLS Backbone
Ing. Julio C. Pérez
VPLS: La Clave es el Plano de Control…
Bridged Ethernet
Ethernet Connectivi
ty
Ethernet Services
MPLS
Service Guarantee
OAM&P
Scalability Reliability
Pasamos a disponer de la Estabilidad y Escalabilidad de un Plano de Control MPLS
combinado conEl Ancho de Banda y la Economía de Ethernet
Ing. Julio C. Pérez
Bridging vs MPLS Switching
Service-Aware Ethernet
Best EffortEthernet
Best EffortEthernet
Bridging only (STP)
Migrate
VPLSEthernet Service
SwitchSVLAN, VLAN
VLL
Best EffortEthernet
Best EffortEthernet
MPLS Switching
Video
Voice
Data
Ing. Julio C. Pérez
Virtual Private LAN Service - Linea Temporal
2001 200620042002 2003 20072005
RFC
4762
draft-ietf-l2vpn-ldp-00
draft-lasserre-vkompella-ppvpn-vpls-00
2 3 4 2&310 654 87 9Vach Kompella
Marc Lasserre
Ing. Julio C. Pérez
VPLS
Una VPLS es una VPN de nivel 2
La diferencia con una VPN de nivel 3 de MPLS es:
– VPN L3: las tablas FIB (forwarding information base) se llaman VRF (virtual route forwarding) y almacenan las rutas de una determinada VPN
– VPN L2: las tablas FIB se llaman VSI (Virtual Switch Interfaces) y contienen direcciones MAC
Ing. Julio C. Pérez
VPLS-MPLS
Una VPLS-MPLS es una clase de VPN que permite la interconexión de varios
sitios con un dominio de “bridge” sobre una red MPLS de proveedor (carrier).
Ing. Julio C. Pérez
Implementar Servicios Ethernet Escalables y
Basados en SLAs
¿Cuál es el Principal Beneficio de una VPLS?
Ing. Julio C. Pérez
VPLS-MPLS
Cómo funciona ?
– Los routers PE, con capacidad de bridging, están interconectados por un red de túneles MPLS LSP completamente conexa (full mesh)
– Las etiquetas VC se negocian usando draft-Martini
– Replica el tráfico “unknown/broadcast” en el dominio de un servicio
– El aprendizaje de las MAC se hace a través de los túneles y las puertas de acceso.
– FIB separadas por VPLS
Nota: Basado en IETF draft-lasserre-vkompella
Ing. Julio C. Pérez
VPLS - Loop Avoidance
– El full mesh de pseudowires presenta el problema de los loops
– Se resuelve estableciendo reglas de forwarding que eviten la circulación indefinida de frames.
Ing. Julio C. Pérez
VPLS – Split Horizon
Ej: Frame Unknown– El frame entra por el primer PE y es forwardeado hacia
“todos” los otros PE´s miembros de la VPLS.
Ing. Julio C. Pérez
VPLS – Split Horizon
Ej: Frame Unknown– Una vez que un frame arribó desde un pseudowire
perteneciente al mismo grupo “split horizon”, no puede ser reenviado a otros miembros del mismo grupo.
Ing. Julio C. Pérez
VPLS Jerarquica (H-VPLS)
– El tener que tener un full mesh de pseudowires hace que la incorporación de nuevos nodos a la VPLS sea divergente en recursos
– Siendo “n” el número de nodos se necesitan n*(n-1)/2 pseudowires
– No se recomienda trabajar con un full mesh plano mas allá de 50 ó 60 nodos
Ing. Julio C. Pérez
VPLS Jerarquica (H-VPLS)
– La H-VPLS permite extender los servicios más allá del límite anterior
– Se aprovecha del concepto “Hub & Spoke”.
Ing. Julio C. Pérez
VPLS Jerarquica (H-VPLS)
– Puedo extender el concepto anterior a la interconexión por “clusters”
– Cada cluster está limitado a una cantidad similar de nodos (~ 50)
– Virtualmente no hay límite a la cantidad de puntos que pueden sumarse
Ing. Julio C. Pérez
Links de Interes
• http://standards.ieee.org/getieee802/
• http://metroethernetforum.org
• http://www.mfaforum.org
• http://www.mplsrc.com