NAT (Network Address Traslation)

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1 NAT (Network Address Traslation) Permite a una organización aparentar usar su red de IP con direcciones diferentes a las que realmente usa. Permite convertir espacio de IP no enrutable en direcciones enrutables. Permite cambiar de ISP de una forma amigable. Definido en el RFC 1631

2 Posibles usos de NAT Se desea conectar al Internet, pero no se posee espacio asignado. Se puede usar un direccionamiento privado. El NAT se configura en enrutador frontera creando una red interna y una externa (Internet). El NAT traduce la dirección interna a una dirección global y única. Se necesita cambiar el direccionamiento de IP. Esto puede resultar caro y laborioso, en lugar se introduce un NAT para traducir al nuevo espacio.

3 Posibles esquemas Las direcciones de las LANs no son enrutables. Por medio del NAT se logra un acceso a Internet Internet NAT LAN 3 LAN 1 LAN 2 Espacio de IP no enrutable

4 Posibles esquemas La traslación puede ser aplicada sólo a algunos segmentos (LANs 1-3) sin afectar a los servidores que necesiten una dirección fija de IP. Internet www DNS Correo NAT LAN 3 LAN 4 Espacio de IP enrutable LAN 1 LAN 2 Espacio de IP no enrutable

5 Términos Inside local address La dirección de IP asignada a un host en la red interna. La dirección es probablemente no legítima. Inside global address Una dirección de IP legítima que representa una o más inside local IP address para el mundo exterior. Outside local address La dirección de IP de un host externo como aparenta hacia la red interna. Outside global address La dirección de IP de un host asignada a este por el propietario del host.

6 Tipos de NAT Traslación Estática Establece un mapeo uno-a-uno entre una dirección inside local y una dirección inside global. Es útil cuando un host debe ser accesible desde el exterior mediante una dirección fija. Traslación Dinámica Establece un mapeo entre las direcciones inside local y un pool de direcciones globales.

7 Configuración de NAT ip nat {inside outside} ip nat pool name start-ip end-ip {netmask netmask prefix-length prefix-length} ip nat inside source {list {access-list-number name} pool name static local-ip global-ip} ip nat translation timeout seconds

8 Ejemplo La red local sale a Internet por el ISP1 con direcciones propias. La red en el Eth 1 del Router C sale por el ISP2 haciendo NAT con el Router B Routers A,B y C deben correr un IGP. Router C debe tener una ruta estática de último recurso apuntando hacia Router B. Éste debe apuntar hacia el ISP2 y Router A hacia el ISP1 ISP2 Internet ISP1 s0 s0 Router B Router A Eth 0 Eth 0 Eth 0 Router C Eth 1 Red Local

9 Configuración Router C interface Ethernet0 ip address ip address secondary! interface Ethernet1 ip address ! router eigrp 2404 network ! no ip classless ip route

10 Configuración Router B ip nat translation timeout 7200 ip nat pool red netmask ip nat inside source list 1 pool red-1 interface Ethernet0! ip address ip nat inside interface Serial0 ip address ip nat outside router eigrp 2404 network ! no ip classless ip route access-list 1 permit access-list 1 permit

11 Recomendaciones en el uso del NAT Basar el direccionamiento privado en el RFC 1918 para evitar el overlapping. El NAT deberá tener mínimo una interfaz interior y una exterior Verificar que el espacio de IP demandado no sea mayor que el espacio de IP global disponible.

12 Espacio privado de IP (RFC 1918) (prefijo 10/8, clase A) (prefijo /12, 16 clases B contiguas) (prefijo /16, 256 clases C contiguas)

13 Policy Routing Policy routing es un mecanismo más flexible para enrutar paquetes que ruteo basado en fuente. Es un proceso donde el enrutador pone paquetes en un route-map antes de enrutarlos. El route-map determina cual es el siguiente enrutador. Se puede habilitar policy routing si se desea que ciertos paquetes se enruten en alguna forma diferente al path óptimo.

14 Policy Routing Router A y la red local salen por el ISP1 Router B y las redes conectadas a el salen por el ISP2 Router C debe salir por el ISP1 ISP1 Eth 1 ISP2 Internet ISP1 s0 s0 Router B Router A Eth 0 Eth 0 Red Local Eth 0 Eth 1 Router C

15 Policy Routing Router A y Router C se configuraran normalmente corriendo un IGP Router B interface Ethernet0! ip address ip policy route-map ruta_alterna router eigrp 6342! network no ip classless ip route access-list 2 permit access-list 3 permit any route-map ruta_pabellon permit 10 match ip address 2 set ip default next-hop ! route-map ruta_pabellon permit 20 match ip address 3

16 HSRP Provee redundancia automática entre dos enrutadores Cisco. Para IP, HSRP permite que un enrutador asuma las responsabilidades de un segundo enrutador si este segundo falla.

17 HSRP Router A Router B

18 HSRP Ethernet 1 Router A Router B Ethernet router-virtual

19 Terminología Active Router El enrutador que actualmente está forwardeando paquetes como el enrutador virtual Standby Router Es el enrutador de respaldo primario Standby Group El grupo de enrutadores participand en HSRP que juntos emulan el enrutador virtual Hello Time El intervalo entre mensajes HSRP Hello enviados a un enrutador Hold Time El intervalo entre la recepción de un Hello y la suposición de que el enviante ha fallado

20 Funcionamiento (RFC2281) Los enrutadores que esten dentro del mismo grupo contienden por ser el enrutador virtual. El que tenga la mayor prioridad se convierte en el enrutador activo (por default la prioridad=100). El siguiente enrutador en prioridad se convierte en el enrutador de respaldo. El enrutaador activo toma entonces control de la dirección de ip virtual y de la MAC address virtual (La dirección de ip es asignada por el administrador de la red, la asignación de la MAC address es automática, para detalles ver RFC2281 punto 6) El enrutador activo deberá informar a los demás enrutadores de su disponibilidad mediante paquetes de hello. Estos paquetes deben enviarse en un período de tiempo(hello time) menor al hold time. En caso de que estos paquetes no se reciban, el enrutador de respaldo toma el control y se convierte en el nuevo enrutador activo. En cuanto el enrutador con mayor prioridad reenvía paquetes de hello, una nueva contención se lleva a cabo.

21 HSRP hostname Router A! interface ethernet 0 ip address standby 1 ip standby 1 preempt standby 1 priority 110 standby 1 authentication hsrp standby 1 timers 5 15! router eigrp 1 network network hostname Router B! interface ethernet 0 ip address standby 1 ip standby 1 preempt standby 1 authentication hsrp standby 1 timers 5 15! router eigrp 1 network network Default de timers 3 y 8 segundos

22 Monitoreo de HRSP RouterA#show standby Vlan100 - Group 1 Local state is Active, priority 110, may preempt Hellotime 5 holdtime 15 Next hello sent in 00:00: Hot standby IP address is configured Active router is local Standby router is expires in 00:00:07 RouterB#show standby Ethernet4/1 - Group 1 Local state is Standby, priority 100, may preempt Hellotime 5 holdtime 15 Next hello sent in 00:00: Hot standby IP address is configured Active router is expires in 00:00:07 Standby router is local

23 Monitoreo de HSRP RouterB#show standby brief P indicates configured to preempt. Interface Grp Prio P State Active addr Standby addr Group addr Et P Standby local

24 Tipos de VLANs ATM - Ethernet/Token Ring LANE FastEthernet-Gigaethernet ISL (Cisco) IEEE 802.1Q FDDI, Token Ring, FE, GE IEEE 802.1Q

25 LANE/VLAN Internetworking Dentro de la ELAN Entre ELANs Layer 2 Switching ATM Switch ATM Router Layer 3 Switching

26 Beneficios de VLANs Reduce costos administrativos Membresia físicamente dispersa. Se puede limitar el dominio de broadcast Los usuarios pueden reasignarse a otra VLAN diferente mediante una aplicación de administración Protección de entrada a intrusos mediante políticas de membresía Los Servidores pueden estar en muchas VLANs al mismo tiempo Seguridad adicional mediante firewalls entre VLANs reforzadas por un router

27 Evolución de una red Switched ATM Workgroup Switch Compartido Switched Sistema de VLANs Multilayer Switch (Layer 2 and 3) Si LAN Switch (Layer 2) El nuevo Wiring Closet Backbone tradicionalmente colapsado ATM Campus Switch ATM Internetworking Software Hub El nuevo backbone Switched

28 Diseño de un red Plana 100Mb Ethernet Bridging Sin control de broadcast Sin VLANs Severas implicaciones de escalamiento

29 VLANs 100Mb ISL Trunk Tres dominios de broadcast vía VLANs VLANs se mantienen separadas en las troncales Sin comunicación inter-vlan

30 VLANs y ELANs ATM Router LES/BUS ATM ATM LES/BUS LES/BUS 100Mb Trunks VLANs transportadas por el trunk VLANs deben ser mapeadas a ELANs Routeo entre ELANs

31 Configurar VLANs (FE/GE/FDDI) En configuración de subinterfaz encapsulation isl vlan-identifier ISL, identificador de 10 bits encapsulation sde said SAID, Security association identifier. El valor puede ser usado como idenficador de VLAN (IEEE ). El valor válido es de 0 a 0xFFFFFFFE.

32 Ejemplo VLANs Switch-A ISL Trunk Vlan 101 Fastethernet Switch-2 FastEth 0.1 Vlan 101 Switch-3 Router-1 FastEth 0.1 Vlan 1... FastEth 0.n Vlan n switch-1 Switch-4 interface FastEthernet0/0 no ip address full-duplex! interface FastEthernet0/0.1 description Conexion al Campus encapsulation isl 101 ip address ! interface FastEthernet1/0 no ip address full-duplex! interface FastEthernet1/0.1 encapsulation isl 1 ip address ip helper-address ! interface FastEthernet1/0.2 encapsulation isl 50 ip address

33 Layer 3 switching MPLS Multi-Protocol Label Switching (IETF), Tag Switching (Prop.Cisco) MLS Multi-Layer Switching (Propietario de Cisco) MPOA Multi-Protocol Over ATM (LANE- ATM) IP-switching (ATM, prop. de Ipsilon)

34 MPLS-Tag Switching Incrementar la demanda de throughput Escalamiento Ingeniería de Tráfico Incremento de la funcionalidad del enrutamiento de IP. Simplificar la integración de ATM y tecnologías basadas en IP. La idea básica es integrar la capa 3 del modelo OSI con la capa 2 (ATM). Obteniendo los beneficios de la rapidez de mover datos en ATM con hardware optimizado y las ventajas de lo protocolos de enrutamiento de IP.

35 MPLS-Tag Switching En L3 convencional, cada vez que un paquete atraviesa una red, cada enrutador extrae la información de forwardeo del encabezado de nivel 3. Este análisis se repite cuantas veces un paquete atraviese hops. En MPLS-TS, el encabezado de nivel 3 sólo es analizado una vez. Entonces es mapeado a un pequeño prefijo llamado etiqueta (tag-label). En cada salto, la decisión de forwardeo es hecha solamente en el valor de la etiqueta. No hay necesidad de reanalizar el encabezado de nivel 3. Debido a que la etiqueta es de tamaño fijo, esto es rápido y simple.

36 MPLS-Tag Switching Una red MPLS-TS consiste en tag edge routers y tag switches. Tag edge routers se localizan en los límites de la red y usan los protocolos estándares de enrutamiento para crear las tablas de enrutamiento. Basados en las tablas de enrutamiento, usan el Tag Distribution Protocol (TDP) para aplicar y distribuir etiquetas entre otros tag edge routers o tag switches. Tag switches están localizados en el centro de la red. Estos reciben información a trvés de TDP y construyen su tabla de forwarding. Entonces mueven paquetes en base en etiquetas sin mirar al encabezado de L3.

37 MPLS-Tag Switching Tag edge router Tag Switch (Switch ATM o enrutador

38 MLS MLS provee conmutación a nivel 3 basado en hardware para algunas de las series de switches Cisco. MLS conmuta flujos de paquetes de IP unicast entre subredes usando circuitos integrados para aplicaciones avanzadas de uso específico (ASIC). Esta conmutación en hardware, permite la descarga de procesamiento de los enrutadores tradicionales. Los paquetes son conmutados de esta forma siempre y cuando se tenga un path entre los dos host que los generan.

39 MLS Los paquetes que no tengan un path parcial o completo hacia sus destinos son enviados por enrutadores en la forma tradicional (OSPF, EIGRP, RIP, IS-IS). MLS provee estadísticas de tráfico que pueden usarse para identificar las características de tráfico para administración, planeación y resolución de problemas. MLS usa NetFlow Data Export (NDE) para exportar estadísticas de flujos de tráfico.

40 Componentes de MLS Multilayer Switching-Switching Engine (MLS-SE) La MLS-SE provee los servicios de Layer 3 LAN-switching. Multilayer Switching-Route Processor (MLS-RP) Un enrutador que soporte MLS. El MLS-RP provee multiprotocol routing, servicios de capa de red, control y configuración central de los switches. Multilayer Switching Protocol (MLSP) Es el protocolo corriendo entre el MLS-SE y el MLS-RP para habilitar MLS.

41 MLS Host A y Host B están en diferente VLAN. EL primer paquete de A es enviado a su enrutador (gateway o MLS- RP). EL MLS-SE identifica el flujo de tráfico y las MAC Address involucradas (A, B y enrutador) y crea una entrada en su cache. (solo si el flujo fue válido) El siguiente paquete de A a B es identificado nuevamente por el MLS-SE, al ya existir una tabla en el cache, el MLS- SE intercepta el paquete y modifica el contenido del header de L2 (MAC fuente y destino) y el header de L3 (TTL, checksum)

42 MLS

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