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1 UNIDADE II Aula 6 LPCD, Redes IP/MPLS, VPN e Frame Relay Fonte: SGC Estácio e João Bosco M. Sobral

2 MPLS significa Multi Protocol Label Switching. OMPLSé um mecanismo eficiente i de encapsulamento em hardware (ASICs), chamado Wire-speed, fornecendo suporte a serviços IP orientado à conexão. Utiliza o conceito de Label ou rótulo que escala grande quantidade d de rotas através da topologia da rede (protocolos de roteamento) e controle do tráfego na rede (através do protocolo RSVP-Resource Reservation Protocol). Os pacotes MPLS podem rodar em qualquer tecnologia de nível 2, tais como ATM, Frame Relay e Ethernet. A correspondência entre o Label e as tabelas de rota, ou parâmetros de tráfego do RSVP é denominada Label Binding. Permite que Roteadores de Núcleo (Core) e dispositivos de rede comutem pacotes baseados através um cabeçalho simples presente no Label, de forma bem rápida. O FEC Fowarding Equivalent Class é o agrupamento de pacotes (ex. Prefixo de Endereço IP de destino) em uma classe para encaminhamento pela rede IP/MPLS. O campo CoS (Class of Service) de 3 bits permite segregar até 8 diferentes classes de serviço. O MPLS permite empilhamento de Labels (Label Stack).

3 Padronização MPLS Inicialmente Tag Switching Padrão Cisco Proposto no IETF combinado com outras propostas, IBM (ARIS) e Toshiba (CSR) Acrônimos da rede MPLS CE - Customer Edge router = Roteador do Cliente E-LSR Edge Label Switch Router = Roteador de Borda da Rede que insere o Label MPLS, também denominado d de PE Provider Edge LSR Label Switch Router = Roteador de núcleo que faz a comutação baseada no Label MPLS, também denominado de P - Provider LDP Label Distribution Protocol = Protocolo para divulgação de labels na rede MPLS LSP Label Switch Path = Rota usada para encaminhamento dos pacotes entre LSRs baseada em uma FEC. TE Traffic Engineering RSVP protocolo de reserva de recursos Controle de admissão do tráfego VPN Grupo de Estações (Backbone e Cliente) que tem regras comuns formando um serviço com características particulares AToM Any Transport over MPLS

4 Criação de novos serviços através de classificação flexível. l Possui a facilidade de configurar rotas com banda garantida Permite que switches ATM atuem como roteadores Ao ativar o MPLS ativamos o LDP - Label Distribution Protocol. A partir das tabelas de roteamento IP o LDP monta uma nova tabela: A tabela de Labels. Cada roteador passa a ter 02 tabelas: Roteamento e Label. Os campos da Tabela são: Label In / IP destino / Label out / Porta.

5 O conceito de VPN surgiu a partir da necessidade de se utilizar redes de comunicação não confiáveis Por exemplo, para trafegar informações de forma segura na Internet,. Uma VPN proporciona conexões somente permitidas a usuários, que estejam em redes distintas e que façam parte de uma mesma comunidade. Elementos de uma VPN:

6 om erro.

7 Na figura abaixo temos um exemplo de uma VPN bem simples. Temos o nó Alpha em uma rede e o Beta na outra. Por serem os nós da borda de suas respectivas redes, eles são chamados de Customer Edge (CE). Eles estão ligados a respectivos Provider Edge (PE), que são nós na borda do provedor de serviço (SP) aos quais estão conectados. Entre os dois PEs, os pacotes irão passar por uma série de nós do Provedor, ou nós P. Fonte:

8 Conceitos sobre o Frame Relay e Aplicações FRAME RELAY(ITU I.122 e ANSI T1.606): Podemos definir o FRAME RELAY como uma nova tecnologia de transmissão de dados, ou seja uma evolução das redes de comutação de pacotes (X.25) e de comutação de circuitos. Vantagens em relação à comutação de pacotes: maior vazão de tráfego (velocidade de 2 Mbps ou fração como 64, 128, 256 e 512 Kbps interface FUNI-Frame Relay User Network Interface, além de interfaces a 34 Mbps e 52 Mbps) e menores retardos na transmissão dos pacotes. Vantagens em relação à comutação de circuitos: maior economia no estabelecimento de um canal virtual permanente com um determinado valor de throughput ou vazão denominado CIR (committed information rate). Aplicações: - Interconexão de LANs - Tráfego isócrono (voz e vídeo) - Aplicações IBM (netbios, SNA, APPN e HPR) - Correio eletrônico - Backbone Internet - Acessos a bases de dados de alta capacidade - Aplicações CAD/CAM

9 O Frame Relay não possui camada de rede, ou seja, as funções desempenhadas pelo protocolo X.25 na camada de redes podem ser suprimidas tais como controle e fluxo de erros (o meio de transmissão possui um melhor qualidade), a sinalização é dispensável caso se use um CVP(Circuito Virtual permanente) e a identificação dos canais lógicos que é feita no campo endereço da camada de enlace. FRAME SWITCHING: consiste no uso do protocolo LAP-F (Link Access Procedure - Frame Mode) na camada de enlace a fim de se eliminar completamente a camada de redes. Funções fundamentais: - Delimitação, alinhamento e transparência de quadros. - Multiplexação/Demultiplexação de quadros usando o campo endereço. -Verificação do tamanho (de 262 a 1600 octetos) e formato dos quadros, descartando quadros sem flags, sem um número inteiro de bytes, sem bytes no campo de texto ou com endereço inválido. - Detecção de erros de transmissão. - Controle de tráfego e congestionamento

10 Protocolo LAP-D: o protocolo LAP-B (usado no X.25) apresenta robustez no controle de seus quadros. No Frame Relay o controle de quadros é feito pelos terminais de usuário (ETDs) e não pelas centrais de comutação de pacotes. O campo endereço do LAP-B com apenas um octeto não é suficiente para designar todos os canais lógicos necessários para o Frame Relay. Foi então padronizado o protocolo LAP-D que possui de 2 a 4 octetos de campo endereço, que no Frame Relay recebe o nome de DLCI = Data Link Connection Identifier). Plano de controle do Frame Relay As Centrais que provêem acesso ao Frame Relay processa apenas a camada física e o DL-core, que é o protocolo da camada 2 (enlace) sem o campo de controle a partir do LAP-D. A função do DL-core é a multiplexação estatística estatística dos enlaces físicos através de diferentes DLCIs. A camada DL-control pode ser usado pelo usuário fim-a-fim, a critério do usuário. Camada física (elétrica, mecânica e funcional): - Rec. V.35, conector ISO 2593, V.24 ( > 64k) - Rec. G.703 (2 Mbps e 34 Mbps) - Rec. V.11, ISO 4903, V.24 - Rec. I430, I.431 (Suporte ao Frame Relay no RDSI-FE) - Rec. ANSI T1.107a: DS3 (44 Mbps)

11 Os protocolos utilizados dizem respeito ao modo Frame Relay (rec. I.233-1) que é representado pelo protocolo DL-core e o modo Frame Switching(rec. I.233-2) que é representado pelo protocolo LAP-F. FLAG - delimita os quadros do protocolo DL-core e LAP-F. FCS (Frame Sequence Check) - campo que contém o CRC polinomial: X16+ X12+X5=1 O tamanho máximo do quadro do DL-core varia de 262 a 1600 octetos. A camada acima do DL-core (camada de redes) pode ser orientada à conexão: DL-control e X.25. Não orientada à conexão: MAC e IP. As primitivas de serviço usadas na transferência de informações são: - DL-core- DATA.REQUEST - DL-core- DATA.INDICATION No caso de descarte de quadros (congestionamento) a primitiva DL-core- DATA INDICATION não é entregue ao ETD de destino, causando intervenção corretiva.

12 DLCI - endereço de 10 bits que pode possuir um endereço local e global. Endereço local: até 1024 conexões virtuais em cada enlace físico (como é hoje nas redes públicas). Endereço Global: o número total de DLCIs para toda a rede passa a ser C/R - Comando/resposta se operando como LAP-F Ffim-a-fim. EA - Extension Address: indica o tamanho do campo endereço sendo 0 em todos os octetos exceto o último (setado para 1). FECN - Foward Explicit Congestion Notification e BECN - Backward Explicit Notification controlam o congestionamento, notificando o ETD de destino e de origem respectivamente. DE - bit de descarte de quadros, que caso seja setado (=1) indica que o quadro pode ser descartado em caso de congestionamento. FCS (Frame Sequence Check) - campo que contém o CRC polinomial: X 16 + X 12 +X 5 =1 O tamanho máximo do quadro do DL-core varia de 262 a 1600 octetos.

13 O protocolo DL-core possui três fases de chamada virtual, ocorrendo na camada de enlace de dados: - Estabelecimento da conexão - Transferência de Dados - Desconexão

14 Rede Frame Relay H U B FRAD switch switch switch switch HOST PAD HUB roteador Fonte:

15 Interconectar redes LAN formando uma VPN Montar a topologia de uma rede frame relay conforme a topologia abaixo. Teste-a através de um envio de pacote (ping):

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