Otimização de banda utilizando IPANEMA. Matheus Simões Martins. Curso de Especialização em Redes e Segurança de Sistemas

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1 Otimização de banda utilizando IPANEMA Matheus Simões Martins Curso de Especialização em Redes e Segurança de Sistemas Pontifícia Universidade Católica do Paraná Curitiba, Novembro de 2009 Resumo O projeto partiu da necessidade de acessos a Data Center da empresa desde a globalização de vários serviços e base de dados, com isso a demanda de acesso e o tamanho da banda utilizada estavam aumentando exponencialmente, porém a necessidade de aperfeiçoar os links já existentes foi à motivação para realizarmos um estudo para a troca do hardware existente e também a ampliação da solução para todos os sites da empresa. Este trabalho está dividido em duas partes, a primeira descreve como o projeto foi concebido e qual tecnologia foi implementada e a segunda descreverá as principais configurações e padronizações para implementação.

2 Seção 1 Introdução As grandes e médias empresas então cada vez mais dependentes dos links WAN, independente da tecnologia utilizada, seja ela MPLS ou xdsl. As velocidades hoje disponibilizadas pelos provedores de acesso estão cada vez mais altas, porém este recurso é finito e para um melhor aproveitamento destes recursos existem equipamentos denominados de WOCs, ou seja, Controlador e Otimizador de link WAN. Um destes equipamentos denomonado WOCs é chamado IPANEMA ou IP Engine, desenvolvido pela Ipanema Technology. A Ipanema desenvolve soluções de melhorias relacionadas a link e monitoramento dos mesmos. Com o auxilio de uma tecnologia patenteada garante a analise de performance dos pacotes e de aplicações divididas por usuário ou níveis de prioridades permitindo um melhor controle sob toda a topologia da rede, quando essa torna se muito complexa. O tráfego TCP/IP dentro das empresas está explodindo e a grande maioria deste tráfego é gerado através de aplicações não criticas ao negócio, como por exemplo, navegação de Internet. Estes diferentes tipos de tráfegos comprometem os links em 40% a 45% para navegação Internet, 35% a 45% para e apenas 10% a 15% para aplicações críticas ao negócio da empresa. E se este tráfego não for controlado de maneira correta tende a aumentar em média 25% por ano, causando um grande impacto no desempenho das aplicações críticas. [1] Os maiores problemas relacionados a congestionamento de banda e incidentes de lentidão em aplicações não podem ser resolvidos apenas aumentando o tamanho da banda, dando ao tráfego TCP/IP mais espaço para fluir normalmente, pois esta solução irá resolver o problema momentaneamente fazendo com que em breve a empresa tenha que realizar a compra de mais banda fazendo que o problema nunca seja resolvido completamente, mais sim apenas piorado. [1] Para grandes empresas a otimização dos enlaces é uma maneira de distribuir globalmente a mesma solução para diferentes sites independentemente do país e também aumentar a estabilidade, eficiência e visando minimizar custos direcionados a infra estrutura. E uma das maiores causas raiz de perda de desempenho WAN está nas aplicações que não foram desenvolvidas para trabalhar através de links WAN que acabam gerando um alto tráfego na rede e deteriorando os outros tipos de pacotes. Conforme podemos ver abaixo as principais causas da perda de desempenho de links WAN:

3 Com base nestas premissas foi realizado um estudo para substituição da tecnologia utilizada atualmente, pelo Ipanema em todas as plantas da empresa. No cenário atual da empresa, todos os sites possuem a solução denominada Packteer, este equipamento nada mais é que um otimizador de banda, porém totalmente obsoleto, pois não trata pacotes de voz com o gerenciamento muito falho. Com base nisso foi desenvolvido um estudo para instalar um novo equipamento que possua um melhor gerenciamento dos pacotes e dos acessos e também a possibilidade de balanceamento de carga. Hoje a empresa possui dois links de 2MB (um MPLS outro VPN S2S), com isso houve a necessidade de melhoria da banda e a criação de prioridades para o tráfego que passa por estes links. Este equipamento exercerá suas funções em dois tipos diferentes de infra estrutura, o primeiro denominado Fábrica e o segundo como Sales Office. A abordagem tradicional de otimização é centrada no desenvolvimento, implantação e controle de tráfego centralizado nos principais sites da empresa, geralmente os Data Centers. Porém este tipo de abordagem não está sendo bem visto internamente pelas empresas, pois hoje os negócios das empresas estão cada vez mais direcionados próximos aos principais clientes, sendo necessário um excelente desempenho da rede sem importar o local geográfico onde estão instalados. Com base nisso a solução foi disponibilizar para todos os sites a solução proposta. No caso dos sites denominados Sales Office a implementação foi realizada apenas para gerenciar o tráfego da rede, classificar e priorizar os tipos de pacotes que irão trafegar pelo link. Dentro das Fábricas a implementação foi para realizar o balanceamento de carga entre os links MPLS e VPN S2S já existentes e gerenciar o tráfego da rede, classificando e priorizando os tipos de pacotes que irão trafegar pelo link levando a um aproveitamento de banda disponível.

4 Abaixo está um exemplo da topologia utilizada: Seção 2 Implementação Figura 2: Exemplo de topologia utilizada. [1] A empresa possui no Brasil oito Sites distribuídos geograficamente em vários estados do país, e estes sites trabalham em conjunto com as duas fábricas existentes, uma no estado de São Paulo e outra no Paraná. Os equipamentos disponíveis em cada site são padronizados globalmente visando minimizar o nível de suporte necessário. - Equipamentos disponíveis em cada Site - Sales Office: Switch Cisco CORE 3550 PoE 48 Portas Router CISCO 1841 Link MPLS 1MB

5 - Fábricas: Switch Cisco CORE Router CISCO 1841 MPLS Router CISCO 2600 VPNS2S Link MPLS 2MB Link VPN S2S 2MB Internet Especificações Técnicas do IPANEMA: - 1 Porta Ethernet LAN - 2 Portas Ethernet WAN (para balanceamento de carga caso necessário) - Protocolo utilizado: ITP (Proprietário) - Porta Serial para acesso a console de configuração Abaixo está o exemplo de como as conexões entre os equipamentos foram realizados: Figura 3: Exemplo de instalação Física em Sales Office. [2] Exemplo de configuração inicial: [ipe]$ ipconfig -d Current configuration: [MGT] IPaddr : IPmask :

6 intfmtu : 1500 Gateway : Hostname : ipe Serial mode : yes Copyright (c) Ipanema Technologies [ipe]$ Como configurar o endereço IP: [ipe]$ ipconfig mgt -a m g Configuração de HostName: [ipe]$ ipconfig -h brpgip01 Configuração para permitir acesso via Telnet e SSH: [brpgip01]$ netconfig +ssh +telnet Estudos realizados pela equipe de TI da empresa e tendo como linha de base o impacto no negócio da empresa, foram estabelecidas as prioridades do tráfego que irá passar pelos equipamentos. Como o MRP SAP é o principal sistema utilizado por toda a empresa e sua base de dados ficarem disponível em um Data Center remoto, deverá possuir o tráfego com prioridade mais alta TOP, assim também ficou estabelecido para o tráfego de VOIP. Outras aplicações que não demandam de alta prioridade foram dividas entre Medium e Low conforme definição interna da empresa. Abaixo está a tabela de prioridades definidas para as aplicações e como será tratado internamento entre os dispositivos: Classe Criticidade Aplicação SAP TOP ERP da empresa com base de dados centralizada em DataCenter. VOIP (G729) TOP Comunicação VoIP entre todas as plantas Admin High SSH, Telnet, Web Exchange Medium Acesso a caixas de pelo Exchange centralizados apenas nos DataCenters System Medium DNS, FTP, Intranet WEB Medium Acesso ao portal de Intranet da empresa Web Low Acesso a Internet para todos os usuários.

7 Conclusão O estudo e implementação do Otimizador de Banda IPANEMA (IP Engine), mostrou que para o desempenho de uma rede WAN ser melhorado não é necessário apenas aumentar o tamanho da banda, mais sim, realizar um estudo de como as aplicações estão trafegando dentro do link e priorizar ao máximo o tráfego dentro do enlace, pois infelizmente ainda temos tráfego indevido dentro da rede que acabam afetando o desempenho das aplicações críticas para a empresa. E implementando um Otimizador este tipo de problema acaba sendo minimizado melhorando assim o desempenho geral do link.

8 Pesquisa Bibliografia [1] Acessado em Setembro de [2] - Bertoli, I. TNP Packeteer Replacement - IPAnema Installation Field Guide V1. Documentação Interna da empresa. [3] - Acessado em Setembro de [4] - Acessado em Setembro de 2009 [5] Cirone, Antonio. Redes de Computadores da Ethernet à Internet. Editora Érica,Taubaté SP.