Redes de Distribuição de Conteúdos Enunciado do Trabalho Prático Este trabalho pretende familiarizar os alunos com as redes de distribuição de conteúdos. Para tal terão de implementar diversos componentes necessários ao funcionamento de uma rede de distribuição de conteúdos. Server Load Balancing com recurso ao NAT A primeira parte do trabalho pretende criar uma arquitectura de rede que permita fazer o balanceamento de carga entre dois servidores Web recorrendo aos mecanismos de NAT, visto que o objectivo é sempre a melhoria da performance numa primeira fase utilize dois servidores Web já existentes efectuar medidas de performance. Como ferramenta para medição da performance recomenda-se o uso o Apache Bench, que é fornecido em conjunto com o pacote do servidor http. Numa segunda fase como servidores de destino, instale o seu próprio servidor em 2 PCs do laboratório, pode inclusive fazer medidas de performance entre servidores diferentes, recomenda-se o uso do Apache, Lighttpd e Nginx, com uma aplicação Web em PHP instalada (por exemplo o Wordpress). Para uma primeira aproximação ao balanceamento de carga utilize um router Cisco 1700 ou 1800 onde irá configurar o NAT Inside de forma a fazer balanceamento de carga recorrendo a um mecanismo básico de round-robin. O acesso do cliente aos servidores passa a ser feito acedendo ao endereço IP do router (http://a.b.c.d).
Servidor Web 1 c/nat Servidor Web 2 Figura 1 SLB para servidores públicos já existentes Servidor Web 1 c/nat Servidor Web 2 Figura 2 SLB para servidores próprios No fim deverá obter as medidas e avaliar as diferenças de performance entre os diferentes cenários. Explore as capacidades do equipamento de forma a conseguir fazer o balanceamento de carga influenciado pelo estado dos servidores, também conhecido como IP Service Level Aggreements (IP SLA). Ver: http://www.cisco.com/en/us/docs/ios/12_4/ip_sla/configuration/guide/hsla_c.html http://www.cisco.com/en/us/tech/tk364/technologies_configuration_example09186a008021 1f5c.shtml http://www.cisco.com/en/us/tech/tk648/tk361/technologies_configuration_example09186a0 0808d2b72.shtml Problemas Ao utilizar servidores públicos pode encontrar servidores que estejam suportados sobre virtual hosting, para tal é preciso influenciar o pedido para que o pedido HTTP seja feito para o nome
correcto e não para o endereço IP do router com NAT, para isso pode ter de manipular o ficheiro hosts ou criar um servidor de DNS especifico para o cliente. Webcache Ainda com os dois servidores Web, substitua o router que está a fazer NAT por uma outra máquina a correr um Proxy HTTP, teste com o Squid e o NGINX para verificar se existem diferenças. Meça as diferenças de performance com e sem webcache.
Anycast O objectivo deste ponto é criarmos um serviço que estará disponível por Anycast, para isso precisamos de criar nos diferentes servidores (um por grupo) uma interface dummy (dummy0) com o endereço IP 10.64.74.74 que será posteriormente anunciada por OSPF para a rede do ISEL através do Quagga (terá de o instalar no servidor). Este servidor será inserido na rede de acordo com a figura seguinte: VLAN 902 10.62.74.Y 10.62.75.0/24 Trunk VLANS 902-909 DNS Forwarder Anycasted Eth0: 10.62.74.Y Dummy0: 10.62.74.74/32 VLAN 903 10.62.74.X/28 Figura 3 - Diagrama Anycast O switch utilizado será um Cisco 2950, com duas portas de Gigabit (uma delas a efectuar o trunk) e com 24 portas, de onde a VLAN 902 está nas portas 1 a 3 e a VLAN 903 nas portas 4 a 6. O switch já se encontra pré-configurado, caso não esteja a configuração é fornecida na aula. Para um teste inicial não é necessário nenhum serviço implementado, no final o objectivo é que o serviço Anycasted seja um DNS Forwarder e que os alunos demonstrem as funcionalidades e a redundância a funcionar. IP Multicast Intra-Domain Pretende-se que os alunos estudem o protocolo PIM, recorrendo à seguinte estrutura de rede VLAN 902 10.62.74.Y /29 Rede Cliente 10.62.74.Y /29 10.62.75.0/24 Trunk VLANS 902-909 VLAN 904 10.62.74.Z /29 VLAN 903 10.62.74.X /29 Rede Servidor 10.62.74.X /29 Servidor Figura 4 Diagrama de rede para o IP Multicast
Numa primeira aproximação deve ser configurado o PIM-DM, e observar as mensagens a passar nas diferentes redes, de seguida deve ser configurado o PIM-SM em que o RP deve ser colocado no router que faz fronteira com a rede do laboratório, deve de seguida ser observada todas as trocas de mensagens bem como a troca entre a Shared Tree e a Source Tree. Ver: http://www.cisco.com/en/us/docs/ios/12_2/ip/configuration/guide/1cfmulti.html Após ter o PIM-SM correctamente configurado, active o suporte de PIM-SSM nos routers e utilize o VLC para confirmar o seu funcionamento. Observe as diferenças entre o PIM tradicional e o PIM-SSM. IP Multicast Inter-Domain A utilização de Anycast no Rendez-Vous Point do PIM-SM permite a que vários domínios IP Multicast partilhem entre si quais as diferentes fontes de tráfego Multicast existentes. Para isso deve ligar o seu domínio Multicast, definido no ponto anterior, à rede do laboratório e configurar o endereço IP 10.62.74.74 como IP Anycast do Rendez-Vous Point. O protocolo utilizado para troca de fontes Multicast será o MSDP (Multicast Source Discovery Protocol). No final da montagem, para garantir o funcionamento correcto, um cliente no seu domínio IP Multicast deverá conseguir receber vídeo de uma fonte noutro domínio IP Multicast. Observe também a funcionalidade de IGMP Snopping a funcionar nos equipamentos de nível 2. Relatório No final do trabalho os alunos devem entregar ao docente um relatório resumido das configurações dos diferentes passos para colocar o trabalho a funcionar bem como os outputs que considerem necessários para demonstrar que atingiram os objectivos. Como outputs consideram-se: 1) SLB e Webcache Relatórios do Apache Bench 2) Anycast Outputs de traceroutes que demonstrem o anycast a funcionar 3) IP Multicast Diagrama temporal de mensagens PIM, IGMP e MSDP trocadas em cada um dos troços de rede.