Optimização de desempenho da e-u/eduroamao nível 2/3. Instituto Politécnico de Lisboa (IPL) Pedro Ribeiro

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1 Optimização de desempenho da e-u/eduroamao nível 2/3 Instituto Politécnico de Lisboa (IPL) Pedro Ribeiro

2 Universo IPL Escolas e serviços dispersos por 8 pólos Cerca de alunos Cerca de 1500 Funcionários(docentes e não docentes) Diversas escolas muito dependentes de novas tecnologias 2

3 Rede IPL Estrela hierárquica centralizada no campus de Chelas(ISEL) Ligação à FCCN a 10Gbit/s(alternativa a 1Gbit/s) Limitada internamente a 2Gbit/s pelos border routers Equipamento de comutação e encaminhamento maioritariamente da Cisco Systems 3

4 e-u/eduroam Equipamentos Cisco Systems AP1231G(160), AP1252AG(16), AP1142N(20) em modo autónomo Cifra e gestão de chaves: WPA1/TKIP ou WPA2/AES(híbrido) Autenticação: PEAP/MS-CHAPv2(EAP-TTLS descontinuado) FreeRADIUS(ainda 1.1.8) Suporta diversos serviços de AAA(ex. VPNs) MySQL Palavras-chave hashed em NTLM Mapeamento dinâmico de perfil/vlan(ssid único) Visitantes virtualmente fora do firewall(c/ VRFs e Túneis GRE) 4

5 Tráfego inútil Protocolos não IP NetBIOS nativo, IPX, Apple, CDP, LLDP Protocolos inúteis no contexto SLP, NBNS, LLMNR, mdns/ Bonjour Impressoras, Windows, Apple UPNP(Universal Plug-N-Play) IGMP, ICMPv6(MLD) Gestão multicast VRRP/ HSRP- Redundância de default gateway ARPeDHCPdeoutrem Dropbox LAN Sync Essencialmente broadcast/multicast % Tráfego (bytes) de "ruído" em 6,5h; 490k tramas; filtragem activa CDP CWLCCP HSRP DHCPv6 DHCP ARP ICMPv6 DropboxLanSync Outros 5

6 O multicast no EntreestaçãoeAPéencapsuladoemunicast! No sentido inverso não! Étransmitidoaumdébitobaixo Compatível com as normas activas na célula Com a robustez de modulação necessária para chegar legível às estações associadas Não tem entrega confirmada(ack) Tem maior latência/jitter Propaga-se para toda a infra-estrutura L2(switched/VLAN) Obriga estações a permanecerem acordadas mais tempo Consumo rádio e de processamento que degrada autonomia 6

7 Algumas soluções de filtragem 7

8 Filtragem do ruído AP (ARP+IPv4+IPv6) ARP: O AP pode servir de cache e dispensar muitos broadcasts RMB-AP-1.01(config)#dot11 arp-cache optional Limitar o tráfego a IPv4/IPv6 ACLs aplicadas ao nível MAC(bridging) access-list 200 permit 0x0800 0x0000! IPv4 access-list 200 permit 0x86DD 0x0000! IPv6 access-list 200 permit 0x0806 0x0000! ARP access-list 200 deny 0x0000 0xFFFF interface Dot11Radio0.4 bridge-group 4 input-type-list 200 bridge-group 4 output-type-list 200 8

9 ACLs L3 aplicadas ao nível MAC(bridging) Filtragem do ruído AP (IPv4) Na subinterface Ethernet Na subinterface Dot11Radio ip access-list extended eth-in permit ip any host deny ip any permit ip any deny ip any any interface GigabitEthernet0.4 ip access-group eth-in in ip access-list extended wlan-in permit ip any host deny ip any permit ip any deny ip any any ip access-list extended wlan-out deny ip host host permit ip any any interface Dot11Radio0.4 ip access-group wlan-in in ip access-group wlan-out out 9

10 Filtragem do ruído Infra-estrutura Mandar os clientes desligarem NetBIOS over TCP/IP Nas opções DHCP!(exemplo para ISC-DHCPd) option space MSFT; option MSFT.disable-netbios-over-tcpip code 1 = unsigned integer 32; option MSFT.release-dhcp-lease-on-shutdown code 2 = unsigned integer 32; # eduroam campus Benfica (new pool) subnet netmask { vendor-option-space MSFT; option MSFT.disable-netbios-over-tcpip 2; # Desligar NBT option MSFT.release-dhcp-lease-on-shutdown 1; # Libertar leases! option routers ; pool { range ; range ; } } 10

11 Cuidados com a filtragem (com features não triviais dos AP) Conhecer bem os protocolos em uso Antecipar consequências do tráfego barrado Testar num AP com um SSID diferente de eduroam Inconsistências esporádicas das ACL nos AP Trafego supostamente filtrado que passa Tráfego barrado indevidamente Incremento exponencial de riscos crashinfo_ , r0.rcore, r1.rcore 11

12 Especificidades IPv6 12

13 Configuração IPv6 stateless ainda predomina Os IPv6 blackhole problema ICMPv6 RouterAdvertisement(RA) anuncia prefixo e outras características DHCPv6 stateless fornece servidores DNSoIPv6 Utilizadores em casa ou emprego Obtêm IPv4 público na interface Ethernet Partilham ligação para outros pela rede sem fios Na interface wireless Activam um servidor de DHCP Comportam-se como routers IPv6 anunciando um prefixo baseado em 6to4 Comportamento mantém-se quando vêm para a eduroam!!! Anunciam redes e fornecem configuração errada aos clientes restantes 13

14 Os IPv6 blackhole soluções (router) Routers oficiais anunciam-se com preferência alta Nem todos os routers(ios) suportam esta opção Windows Vista/7 e Linux interpretam correctamente a informação ipv6 dhcp pool stateless dns-server 2001:690:2008::100:1401 dns-server 2001:690:2008::100:1402 dns-server 2001:690:2008::101:1401 domain-name local. information refresh 0 2! interface GigabitEthernet0/3 ipv6 address 2001:690:2008:E1F3::2/64 ipv6 enable ipv6 nd other-config-flag ipv6 nd router-preference High no ipv6 redirects ipv6 verify unicast reverse-path nospoof ipv6 dhcp server stateless 14

15 Os IPv6 blackhole soluções (AP) FiltragememL2dosRAdasestaçõeseoutrosprotocolos(entradaAP) Só permitir endereços origem unicast globais Permitir comunicação entre unicast globais Negar tráfego que corresponda ao padrão de um ICMPv6 RA Permitir IPv6 SolicitedNodeMulticast (SNM) usado por ND e DAD Permitir IPv6 AllHosts e AllRouters multicast Negar restante multicast IPv6 Negar restante multicast IPv4 Negar tudo o resto access-list 1101 permit fcff.ffff.ffff fcff.ffff.ffff! deny ffff.ffff.ffff x34 4 eq 0x18600 permit fcff.ffff.ffff 3333.ff ff.ffff permit fcff.ffff.ffff permit fcff.ffff.ffff permit fcff.ffff.ffff ffff.ffff.ffff deny ffff.ffff.ffff ffff.ffff deny ffff.ffff.ffff e f.ffff deny ffff.ffff.ffff ffff.ffff.ffff 15

16 TráfegoquesaidoAP Permitir comunicação para unicast globais Negar tráfego destinado a routers IPv6 Permitir IPv6 AllHosts multicast Permitir IPv6 SolicitedNodeMulticast Permitir broadcast Negar tudo o resto Os IPv6 blackhole soluções (AP) cont. access-list 1102 permit ffff.ffff.ffff fcff.ffff.ffff deny ffff.ffff.ffff permit ffff.ffff.ffff permit ffff.ffff.ffff 3333.ff ff.ffff permit ffff.ffff.ffff ffff.ffff.ffff deny ffff.ffff.ffff ffff.ffff.ffff interface Dot11Radio0.4 bridge-group 4 input-pattern-list 1101 bridge-group 4 output-pattern-list

17 Resultado actual Tráfego residual diário num período com pico de mais de 500 utilizadores simultâneos Filtragens activas 17

18 QoSna e-u/eduroam 18

19 Necessidade Capacidade da interface rádio do AP partilhada pelas estações Alguns utilizadores monopolizam recurso Partilha de ficheiros de dimensão elevada, sincronização automática de pastas para cloudstorage Youtubes Aplicações mal comportadas Serviço claramente degradado para acesso interactivo Navegação web em geral Aplicações sensíveis a atrasos, jitter e perda de pacotes VoIP, VideoConferência Atrasos devido a retransmissões de mensagens DNS, perdas de pacotes ARPeDHCP 19

20 QoSnos AP Equipamentos usados permitem 4 classes de serviço Baseada em IEEE802.11e, no uso de diferentes slot-time e diferentes janelas de resolução de contenções Background, Best Effort, Video, Voice Uso da informação de CoS prévia ou marcação local Por omissão dá conhecimento à estação do QoS usando as Windows Multimedia Extensions(WMM) 20

21 QoS aplicado UDP favorecido(proto 17) Preteridos datagramas GRE de dimensão elevada(proto 47) Usados pelas VPN PPTP que permitem acesso Internet liberalizado class-map match-all _class_udp match ip protocol 17 class-map match-all _class_gre match ip protocol 47 match packet length min 256 class-map match-all _class_video match dscp af12 class-map match-all _class_voip match dscp ef! interface Dot11Radio0.4 service-policy output wlan-out! policy-map wlan-out class _class_voip set cos 6 class _class_video set cos 4 class _class_udp set cos 3 class _class_gre set cos 1 class class-default set cos 0 21

22 Conclusões Existem bastantes facilidades disponíveis para lidar com o volume crescente de utilizadores e tráfego Não foi identificado impacto negativo de desempenho associado ao processamento adicional necessário Documentação ainda tem uma qualidade abaixo do ideal Aparente abandono do IOS autónomo pelo fabricante Instabilidade inaceitável dos IOS dos AP Indisponibilidade nossa para testes mais rigorosos e melhorias 22

23 Agradecimentos FCCN Convite para partilhar este trabalho convosco Partilha de experiências, ideias e configurações UTL/IST Jorge Matias UA JoãoMartins Audiência Interesse demonstrado 23

24 Fim 24

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