QoS através de túneis TE. MUM Brasil São Paulo Novembro/2011. Sérgio Souza
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- Matheus Tomé Padilha
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1 QoS através de túneis TE MUM Brasil São Paulo Novembro/2011 Sérgio Souza 1
2 Sérgio Souza Profissional e empresário em Tecnologia da Informação, com atuação em gerência de redes desde Consultoria em Tecnologia da Informação desde Membro da equipe de treinamentos MD Brasil desde 2007 e parceiro comercial em soluções de TI e consultoria. Certificações MTCNA, MTCWE, MTCUME, MTCRE, MTCINE e Partner Trainer Mikrotik. Diretor Técnico da Via Livre, provedor de serviços gerenciados. 2
3 MPLS FOR THE MASSES!! 3
4 Objetivos O objetivo desta apresentação é uma abordagem de QoS (Quality of Service) utilizando Túneis TE para simular links virtuais com garantia de banda ao longo de todo o caminho entre os roteadores de uma rede. Com o suporte do MPLS (Multi Protocol Label Switching) o Mikrotik ROS, passou a oferecer novas maneiras de construir QoS sob medida para diversos serviços em uma rede. Na apresentação será demonstrado como configurar e estabelecer Túneis TE com garantia de banda e utilização destes túneis para serviços previamente definidos. 4
5 Vantagens Melhor gerência de uma rede multi serviços. Garantia de banda para serviços e sub-redes distintas Redundância de links, a fim de evitar parada nos serviços Custo benefício utilizando tecnologia Mikrotik 5
6 Requisitos Equipamentos de rede utilizando Mikrotik ROS última versão estável MPLS ativo em todos os equipamentos da rede Protocolo de roteamento (IGP) configurado apropriadamente 6
7 Cenário Nuvem MPLS homogênea entre os roteadores OSPF entre os roteadores Utilização de interfaces loopback 7
8 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF /system /system identity identity name=g1 name=g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /30 ress= /30 interface=ether5 interface=ether5 ress= /24 ress= /24 interface=ether3 interface=ether3 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /32 network= /32 network= /24 network= /24 8
9 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF R2 R2 /system /system identity identity name=r2g1 name=r2g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether1 interface=ether1 ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /32 network= /32 network= /24 network= /24 9
10 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF R3 R3 /system /system identity identity name=r3g1 name=r3g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether1 interface=ether1 ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /32 network= /32 network= /24 network= /24 10
11 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF R4 R4 /system /system identity identity name=r4g1 name=r4g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether1 interface=ether1 ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /24 ress= /24 interface=ether3 interface=ether3 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /24 network= /24 network= /32 network= /32 11
12 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF R5 R5 /system /system identity identity name=r5g1 name=r5g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether1 interface=ether1 ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /32 network= /32 network= /24 network= /24 12
13 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF R6 R6 /system /system identity identity name=r6g1 name=r6g1 bridge bridge name=lo name=lo ress ress ress= /30 ress= /30 interface=ether2 interface=ether2 ress= /30 ress= /30 interface=ether5 interface=ether5 ress= /32 ress= /32 interface=lo interface=lo instance instance default default mpls-te- mpls-te- mpls-te-router-id=lo mpls-te-router-id=lo router-id= router-id= network network network= /32 network= /32 network= /24 network= /24 13
14 Conectividade entre os roteadores, interfaces loopback e OSPF Foi utilizado o protocolo de roteamento dinâmico OSPF para distribuir as informações de roteamento. Para o êxito da instalação precisamos de informações de alcançabilidade das interfaces loopback em cada roteador. O CSPF (extensão do OSPF) foi configurado para transportar as informações das reservas dos túneis TE. 14
15 MPLS Reserva dos recursos /mpls /mpls interface interface bandwidth=10mbps bandwidth=10mbps interface=etherx interface=etherx bandwidth=10mbps bandwidth=10mbps interface=ethery interface=ethery As configurações são as mesmas em todos os roteadores, alterando apenas as interfaces que terão as reservas configuradas, ou seja, as interfaces que estão escutando o OSPF exceto a loopback, pois não existe necessidade de reserva para a mesma. A reserva de banda não se traduz em limitação de banda. A mesma deverá ser imposta nas configurações do próprio túnel TE. 15
16 MPLS Túneis TE /mpls /mpls tunnel-path tunnel-path hops=" :strict, :strict, :strict\ hops=" :strict, :strict, :strict\, :strict, :strict", :strict, :strict" name=tor4 name=tor4 use-cspf=no use-cspf=no name=dyn name=dyn use-cspf=yes use-cspf=yes bandwidth=5mbps bandwidth=5mbps bandwidth-limit=110% bandwidth-limit=110% from-ress= from-ress= \ \ name=tunel-1-r4 name=tunel-1-r4 primary-path=tor4 primary-path=tor4 record-route=yes record-route=yes secondary-paths=dyn secondary-paths=dyn \ \ to-ress= to-ress=
17 MPLS Túneis TE R4 R4 /mpls /mpls tunnel-path tunnel-path hops=" :strict, :strict, :strict\ hops=" :strict, :strict, :strict\, :strict, :strict", :strict, :strict" name=to name=to use-cspf=no use-cspf=no name=dyn name=dyn use-cspf=yes use-cspf=yes bandwidth=5mbps bandwidth=5mbps bandwidth-limit=110% bandwidth-limit=110% from-ress= from-ress= \ \ name=tunel-1- name=tunel-1- primary-path=to primary-path=to record-route=yes record-route=yes secondary-paths=dyn secondary-paths=dyn \ \ to-ress= to-ress=
18 MPLS Túneis TE (Monitoramento) monitor monitor 0 0 tunnel-id: tunnel-id: 1 1 primary-path-state: primary-path-state: established established primary-path: primary-path: tor4 tor4 secondary-path-state: secondary-path-state: not-necessary not-necessary active-path: active-path: tor4 tor4 active-lspid: active-lspid: 1 1 active-label: active-label: explicit-route: explicit-route: S: /32,S: /32,S: /32, S: /32,S: /32,S: /32, S: /32,S: /32 S: /32,S: /32 recorded-route: recorded-route: [22], [17], [0] [22], [17], [0] reserved-bandwidth: reserved-bandwidth: 5.0Mbps 5.0Mbps rate-limit: rate-limit: 5.5Mbps 5.5Mbps rate-measured-last: rate-measured-last: 0bps 0bps rate-measured-highest: rate-measured-highest: 946.4kbps 946.4kbps São exibidos os rótulos atribuídos pelo MPLS, o caminho do túnel, a reserva de banda e a limitação de banda. 18
19 MPLS Túneis TE (Monitoramento) /mpls /mpls interface interface print print # # INTERFACE INTERFACE BANDWIDTH BANDWIDTH TE-METRIC TE-METRIC REMAINING-BW REMAINING-BW 0 0 ether2 ether2 10Mbps 10Mbps Mbps 5.0Mbps 1 1 ether5 ether5 10Mbps 10Mbps Mbps 10.0Mbps Note que a largura de banda restante na interface diminuiu. Isso significa que, se vários túneis são criados e a largura de banda total, na interface em questão, for utilizada, o túnel tentará um caminho diferente. Túneis TE são unidirecionais, ou seja, o túnel será executado uma direção mas não em outra, se os recursos integrais são reservados. 19
20 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) ress ress ress= /30 ress= /30 interface=tunel-1-r4 interface=tunel-1-r4 R4 R4 ress ress ress= /30 ress= /30 interface=tunel-1- interface=tunel-1-20
21 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) firewall mangle firewall mangle action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ dst-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp dst-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp action=mark-routing chain=prerouting dst-port=8291 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-port=8291 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=8291 action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ dst-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp dst-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp action=mark-routing chain=prerouting dst-port=2000 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-port=2000 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=
22 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) R4 R4 firewall mangle firewall mangle action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ dst-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp dst-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp action=mark-routing chain=prerouting dst-port=8291 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-port=8291 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=8291 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=8291 action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-ress= /24 \ dst-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp dst-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp action=mark-routing chain=prerouting dst-port=2000 \ action=mark-routing chain=prerouting dst-port=2000 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-ress= /24 action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ action=mark-routing chain=output dst-ress= /24 \ new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=2000 new-routing-mark=viate1 passthrough=no protocol=tcp src-port=
23 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) Adicionado uma faixa de IPs específicos para o túnel TE. Configurado marcas de rotas para os serviços Winbox e Bandwidth Test. 23
24 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) route route distance=1 distance=1 dst-ress= /24 dst-ress= /24 gateway= gateway= \ \ routing-mark=viate1 routing-mark=viate1 scope=30 scope=30 target-scope=10 target-scope=10 route route rule rule action=lookup action=lookup routing-mark=viate1 routing-mark=viate1 table=viate1 table=viate1 R4 R4 route route distance=1 distance=1 dst-ress= /24 dst-ress= /24 gateway= gateway= \ \ routing-mark=viate1 routing-mark=viate1 scope=30 scope=30 target-scope=10 target-scope=10 route route rule rule action=lookup action=lookup routing-mark=viate1 routing-mark=viate1 table=viate1 table=viate1 24
25 MPLS Túneis TE (Encaminhando o tráfego) /tool /tool traceroute traceroute # # ADDRESS ADDRESS RT1 RT1 RT2 RT2 RT3 RT3 STATUS STATUS ms 1ms 1ms 1ms 1ms 1ms <MPLS:L=22,E=0> <MPLS:L=22,E=0> ms 2ms 1ms 1ms 1ms 1ms <MPLS:L=17,E=0> <MPLS:L=17,E=0> ms 1ms 1ms 1ms 1ms 1ms Para verificar se o tráfego realmente é encaminhado pelo túnel TE e o rótulo está ativo, utilizamos o traceroute. Como observado, o rótulo MPLS é gravado pelo caminho. 25
26 MPLS Túneis TE (Monitoramento) 26
27 MPLS Túneis TE (Monitoramento) Podemos observar que ao utilizar o serviço Bandwidth Test, a partir de um host conectado ao, participando da rede local /24 com conexão para , a limitação de banda (110%) é aplicada. Desta forma podemos ter vários serviços entre os roteadores configurados com uma taxa de banda exclusiva e garantir assim o QoS ao longo do caminho. Utilizamos caminhos distintos para a configuração dos túneis, onde o tráfego de para R4 segue através dos roteadores R3 e R5 e o tráfego de R4 para segue pelos roteadores R5 e R6. 27
28 Redundância MPLS Túneis TE (failover) 28
29 Redundância MPLS Túneis TE (failover) tunel-1-r4 tunel-1-r4 reoptimize-interval=5s reoptimize-interval=5s R4 R4 tunel-1- tunel-1- reoptimize-interval=5s reoptimize-interval=5s Túneis TE não mudam os caminhos ativos automaticamente. Quando usamos caminhos dinâmicos é necessário informações do OSPF para recalcular os mesmos, no caso de falha de algum link. Como utilizamos caminhos estáticos primários, precisamos reotimizar o caminho através de intervalos de tempo específicos. 29
30 Redundância MPLS Túneis TE (failover) monitor monitor 0 0 tunnel-id: tunnel-id: 2 2 primary-path-state: primary-path-state: on-hold on-hold secondary-path-state: secondary-path-state: established established secondary-path: secondary-path: dyn dyn active-path: active-path: dyn dyn active-lspid: active-lspid: 3 3 active-label: active-label: explicit-route: explicit-route: S: /32,S: /32,S: /32, S: /32,S: /32,S: /32, S: /32,S: /32 S: /32,S: /32 recorded-route: recorded-route: [22], [16], [3] [22], [16], [3] reserved-bandwidth: reserved-bandwidth: 5.0Mbps 5.0Mbps rate-limit: rate-limit: 5.5Mbps 5.5Mbps rate-measured-last: rate-measured-last: 2.4kbps 2.4kbps rate-measured-highest: rate-measured-highest: 2.4kbps 2.4kbps O caminho secundário (dyn) assume o túnel TE de forma automática quando desligamos o roteador R2. 30
31 Redundância MPLS Túneis TE (failover) Mesmo com R2 down, conseguimos conectar a R4 e ainda continuamos com a banda disponível através do túnel. 31
32 Conclusões Utilizar túneis TE é uma das formas mais eficientes de garantir a banda fim a fim para serviços de uma rede. Com configurações simples podemos construir redes com topologia apta a superar falhas de roteadores sem parada nos serviços prestados. O Mikrotik ROS oferece, com uma relação custo x benefício imbatível, MPLS e ferramentas para a configuração de túneis TE. 32
33 Fontes de Referência
34 Perguntas? 34
35 Obrigado!! Sérgio Souza Via Livre / MD Brasil sergio@vialivre.net sergio@mikrotikbrasil.com.br 35
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