TRABAJO COLABORATIVO N. 2 LUISA FERNANDA HERNANDEZ BERMUDEZ ROBERT JOSE HERNANDEZ GONZALES VICTOR MANUEL COVANS ACOSTA JHON ALEXANDER MARTÍNEZ MONTAÑA

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1 ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES 2 GRUPO: _5 Actividad 10 TRABAJO COLABORATIVO N. 2 LUISA FERNANDA HERNANDEZ BERMUDEZ ROBERT JOSE HERNANDEZ GONZALES VICTOR MANUEL COVANS ACOSTA JHON ALEXANDER MARTÍNEZ MONTAÑA PABLO ANDRES GUERRA GONZALES TUTOR UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD 26 Octubre 2014 BOGOTA

2 RESUMEN En el presente trabajo podremos encontrar el diseño y configuración de QoS en el core de MPLS del ISP. Observándose los procesos de clasificación de tráfico, la definición de los servicios de aplicaciones, los puntos desde donde se brindara la QoS, los valores para marcar el tráfico, los acondicionadores de tráfico y los mecanismos de control y evasión de congestión.

3 OBJETIVOS GENERAL: - Diseñar y configurar la QoS en el CORE MPLS del ISP. ESPECIFICOS: - Implementar una estrategia de conexión [topología] entre los PoP, también las conexión al IXP/NAP nacional e internacional. - Se debe asegurar que tenemos implementado MPLS en la red del ISP (especificar diseño y configuración de la red MPLS del ISP). - Con el fin de diseñar un esquema de QoS, es necesario realizar un análisis de las aplicaciones y los servicios que son transmitidos a través del ISP. - Comprender la importancia de la QoS en las redes de telecomunicaciones. - Mejorar nuestra capacidad investigativa y de análisis. - Entender el funcionamiento de una red MPLS - Observar el funcionamiento del diseño a través de los simuladores Packet tracer y/o GNS3.

4 INTRODUCCION La calidad de servicio QoS ha repercutido considerablemente en el desarrollo de las redes de telecomunicaciones, buscando mejorar la calidad del servicio, optimizando recursos, tiempo y costos. Es por tal razón que es de vital importancia en el tratamiento del tráfico de redes, para reducir y evitar pérdidas, congestiones, inseguridad, entre otros. Por su parte la arquitectura de red MPLS, ha permitido avances significativos en el desarrollo de las tecnologías de enrutamiento y forwading en redes IP. Es así como en el presente trabajo se podrá encontrar el diseño y configuración de QoS, en el CORE MPLS del ISP.

5 BASE TEORICA DE CONSULTA MPLS (siglas de Multiprotocol Label Switching) es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por la IETF y definido en el RFC Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI. Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP. ARQUITECTURA Elementos: LER (Label Edge Router): elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Un router de entrada se conoce como Ingress Router y uno de salida como Egress Router. Ambos se suelen denominar Edge Label Switch Router ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS. LSR (Label Switching Router): elemento que conmuta etiquetas. LSP (Label Switched Path): nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. LDP (Label Distribution Protocol): un protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red. FEC (Forwarding Equivalence Class): nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta. Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo por el conmutador MPLS - Multi Protocol Label Switching es acomodado entre capa 2 y capa 3

6 CARACTERISTICAS - Mecanismo para manejar el flujo de tráfico de tamaños variados (Flow Management) - Es independiente de protocolos de capa 2 y 3 - Mapea direcciones IP a rotulos (labels) de longitud fija - Interconecta a protocolos de existentes (RSVP, OSPF) - Soporta ATM, Frame-Relay y Ethernet FUNCIONAMIENTO El núcleo MPLS proporciona una arquitectura de transporte que hace aparecer a cada par de enrutadores a una distancia de un sólo salto. Esta unión a un solo salto se realiza por MPLS mediante los correspondientes LSPs (puede haber más de uno para cada par de enrutadores). La diferencia con topologías conectivas reales es que en MPLS la construcción de caminos virtuales es mucho más flexible y no se pierde la visibilidad sobre los paquetes IP. Esto abre enormes posibilidades a la hora de mejorar el rendimiento de las redes y de soportar nuevas aplicaciones de usuario. Figura 1. Esquema global del funcionamiento de MPLS

7 OPERACIÓN DE MPLS Los siguientes pasos que realiza un paquete de datos a través de una red MPLS. Creación y distribución de label Creación de tablas en cada router Creación de label-switched path (LSP, caminos conmutados por labels) Inserción de labels y su acceso en tablas Re-envío de paquetes EJEMPLO DE OPERACIÓN MPLS TÚNELES EN MPLS Principalmente su función es controlar el recorrido sin que explícitamente especifique los router intermedios. Creando túneles a través de routers intermedios que pueden cubrir múltiples segmentos. Aplicación en VPNs basadas en MPLS.

8 QoS ITU E.800: Efecto global de las prestaciones de un servicio que determinan el grado de satisfacción de un usuario al utilizar dicho servicio IETF RFC 2386: Conjunto de requisitos del servicio que debe cumplir la red en del servicio que debe cumplir la red en el transporte de un flujo. USOS Concepto de QoS tradicional - Planificación de redes control de congestión redes, congestión, ingeniería de tráfico QoS en que evolucionan hacia servicios nuevos modelos y arquitecturas de provisión - Redes de sensores - Móviles - Web - P2P... Garantía de prestaciones al usuario

9 VENTAJAS PRINCIPALES - La capacidad de priorizar el tráfico y por lo tanto, permitir que los flujos importantes sean utilizados antes que los flujos de menor prioridad. - Mayor fiabilidad en la red, gracias al control de la cantidad de ancho de banda que puede utilizar una aplicación y en consecuencia el control sobre las carreras del ancho de banda entre aplicaciones. ESTANDARES DE QoS RFC 2211: Specification of the Controlled-Load Network Element Service RFC 2212: Specification of Guaranteed Quality of sevice MECANISMOS DE QoS - Seguir con best-effort : Sobredimensionar capacidades - Reservar a priori recursos: Servicios Integrados (IntServ) - Priorizar determinados servicios/usuarios: Servicios Diferenciados (DiffServ) MEDIDAS DE QoS

10 Hay cuatro características a un flujo: fiabilidad, retardo, deriva o Jitter y ancho de banda. Fiabilidad La fiabilidad es una característica que necesita un flujo. La falta de fiabilidad significa PERDER UN paquete o una confirmación, lo que provoca la retransmisión. Sin embargo, la sensibilidad de los programas de aplicación a la fiabilidad no es la misma. Por ejemplo, es más importante que el correo electrónico, la transferencia de archivos y el acceso a Internet sean más fiables que la telefonía. Retardo El retardo de fuente a destino es otra característica de un flujo. De nuevo las aplicaciones pueden tolerar el retardo en diferente grado. En este caso, la telefonía, la videoconferencia y el inicio de sesión remoto necesitan un mínimo retardo, mientras que en la transferencia de un archivo o el correo electrónico es menos importante. Deriva o jitter

11 La deriva en la variación de retardo que sufren los paquetes que pertenecer a un mismo flujo. Por ejemplo, si cuatro paquetes salen en los instantes 0, 1,2 y 3 y llegan en los instantes 20, 21, 22 y 23, todos tienen el mismo retardo, 20 unidades de tiempo. Por otro lado, si los paquetes anteriores llegan en los instantes 21, 23, 21 y 28, todos tienen retardos diferentes de 21, 22, 19 y 24. Para aplicaciones como el audio o el sonido, el primer caso es completamente aceptable; el segundo no. Para estas aplicaciones, no importa si los paquetes llegan con un retardo pequeño o grande, siempre que el retado sea el mismo para todos los paquetes. La deriva se define como la variación en el retardo de un paquete. Una deriva alta significa que la diferencia entre los retardos de grandes; una deriva baja significa que la variación es pequeña. Ancho de banda Diferentes aplicaciones necesitan diferentes anchos de banda. En la transmisión de vídeo se necesita enviar millones de bits por segundo para representar una pantalla de color mientras que el número total de bits en un correo electrónico pueden no llegar al millón. Los usos que tienen los QoS IntServ vs DiffServ - IntServ fue desarrollado con anterioridad a DiffServ. Sin embargo DiffServ se ha extendido más que IntServ - DiffServ permite agregar flujos, el modelo es escalable. - Debido a estas diferencias muchos fabricantes de routers implementan versiones eficientes de DiffServ, pero no de IntServ. - Actualmente muchos ISP implementan DiffServ. - Qbone (red experimental de QoS en Internet 2) utiliza el modelo DiffServ.

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13 DESARROLLO 1. Implementen una estrategia de conexión [topología] entre los PoP, también las conexión al IXP/NAP nacional e internacional. 2. Se debe asegurar que tenemos implementado MPLS en la red del ISP (especificar diseño y configuración de la red MPLS del ISP). 3. Con el fin de diseñar un esquema de QoS, es necesario realizar un análisis de las aplicaciones y los servicios que son transmitidos a través del ISP. Solución: IMPLEMENTACION La implementación de MPLS en los routers de Cisco Systems se realiza utilizando una arquitectura basada en dos planos, el plano de control (para routing y protocolos de gestión de MPLS) y el plano de datos donde se realiza la conmutación utilizando las etiquetas. Para el funcionamiento de MPLS, una vez el router tiene la tabla FIB completa por el protocolo de routing, a cada destino que aparece en dicha tabla, le asocia una etiqueta y la anuncia a sus vecinos utilizando LDP (o TDP). Esta asociación queda registrada en la tabla LIB en el plano de control. El plano de datos, que es el que realiza el trabajo de

14 conmutación, lo que hace es mantener las tablas de FIB (para enrutar los paquetes de red directamente) y la tabla LFIB (para conmutar las tramas MPLS utilizando las etiquetas y reenviar la trama a la interfaz de salida correspondiente). ARQUITECTURA PLANTEAMIENTO DE LA ACTIVIDAD 4. En base al análisis realizado, se diseña el esquema de QoS en el núcleo de la red de la empresa - - la arquitectura de Servicios Diferenciados (DiffServ) es la más usada por la mayoría de ISPs - -, incluyendo los procesos de clasificación de tráfico, la definición de los servicios de las aplicaciones, los puntos desde donde se brindará la QoS, los valores para marcar el tráfico, los acondicionadores de tráfico y los mecanismos de control y evasión de congestión. R/ El servicio que el ISP prestara será de Internet

15 Análisis de tráfico de las aplicaciones, tenemos: Analisis de trafico de las aplicaciones Http Ares BitTorrent Youtube Skype Facebook RapidShare Flash video 1% 1% 1% 1% 2% 8% 10% 76% Conociendo que el mayor nivel de tráfico que se produce es debido al acceso a páginas web, correo electrónico, entretenimiento, consultas, entre otros; es decir que el protocolo (HTTP) Hyper-Text Transfer Protocol, es el más usado por el tráfico de entrada a la red, con un porcentaje del 76%, con respecto al tráfico total. 5. configura el esquema diseñado en equipos Cisco - seleccione los equipos/fabricante (CISCO) para el sistema de red Se utilizaran los siguientes dispositivos de la marca Cisco Switch Cisco Smart Switches serie 200 Router Routers de la serie RV Cisco Small Business Routers de servicios integrados de Cisco serie 2900 tranceiver Cisco 100GBASE CFP Modules

16 CONCLUSIONES Durante el proceso de diseño de una red MPLS se debe efectuar un análisis técnico para determinar aspectos claves como la topología, la configuración IP, distancias, ETC. Es clave realizar el análisis de la infraestructura, ya que es determinantes en el diseño de una red MPLS, entre estos también son: la atenuación y la dispersión. Según lo investigado MPLS es el último paso en la evolución de las tecnologías de conmutación multinivel, se basa en separar el envió de los datos por medio de algoritmos de intercambio de etiqueta, de los protocolos de encaminamiento I MPLS ha llevado el enrutamiento de los niveles 2 y 3, con lo que logro un mejor rendimiento y flexibilidad.

17 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Introduccion a MPLS. Tomado de: 2.dc.uba.ar/materias/tc/downloads/diapositivas/MPLS-parte1-1C2011.pdf MPLS. Tomado de: MPLS. Tomado de: QoS. Tomado de: QoS. Tomado de: _calidad_de_servicio_qos_.pdf Diseño y configuración de calidad de servicio en la tecnología MPLS para un ISP. Tomado de: Nieto.pdf

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