X.25 y Back-Up RDSI

PRÁCTICA X25 con BACKUP RDSI
Punto de partida: Se supone que el alumno conoce los fundamentos de las redes de
conmutación de paquetes y más concretamente la X25. También se supone que se ha
realizado la práctica de RDSI.
Objetivos:
- Saber configurar una conexión X25 básica.
- Realizar una configuración avanzada de X25:
- Realizar Backup de una linea X25 por RDSI
-Verificación de la configuración (comandos show)
-Verificar la conectividad mediante ping
-Troubleshooting (debugs)
1. Introducción: Modo paquete (X.25)
Modo paquete significa que la información se divide en paquetes, los cuales pueden tener
longitudes diferentes y que van etiquetados para su transporte por la red. Las etiquetas
(correspondientes a cabeceras y colas de las capas 2 y 3 del modelo OSI) son utilizadas
para la multiplexación, conmutación y detección de fallos.
Los sistemas modo paquete están optimizados para la transmisión de datos, que a menudo
son a ráfagas.
1.1 Antecedentes e historia
El modelo de tráfico para comunicaciones de datos depende fundamentalmente de la
aplicación. Hay dos grupos principales de modelos de tráfico:
•
•
Aplicaciones Interactivas (preguntas – respuestas); y
Aplicaciones batch (transmisión unidireccional de grandes ficheros de datos
La primera aplicación requiere una respuesta rápida en el tiempo (o un tiempo de set-up
si se establece una conexión por cada sesión). En los 60, la red telefónica de circuitos
conmutados se utilizaba para el tráfico de datos, lo que significaba que los usuarios (en la
mayoría empresas) tenían que alquilar conexiones establecidas permanentemente que
pudieran cumplir sus requisitos de tiempo respuesta. Esta es una solución nada
económica cuando la transmisión de datos no es a ritmo continuo y, por lo tanto, el ancho
de banda es infrautilizado.
La segunda aplicación – modo paquete- se desarrolló para permitir al usuario ocupar un
canal de red, únicamente durante el proceso de transferencia.
1.2 Principios de la conmutación de paquetes
La información que se va a transmitir se divide en paquetes (de longitud variable), que
son almacenados en un buffer cuando llegan a un nodo de red. La dirección que se
incluye en el paquete es leída, y entonces se envían los paquetes al receptor al siguiente
nodo. Generalmente, la conmutación de paquetes es una técnica que se utiliza en redes
públicas de datos, la red X.25.
Los paquetes constan de un número de octetos. El paquete menor contiene 16 octetos y el
mayor contiene 1024. Además de la dirección se puede incluir en el paquete información
de control, gestión de fallos y retransmisión. Esta información se maneja en las capas 1-3
del modelo OSI.
No existe un canal dedicado para cada usuario: la transferencia de información ocupa
tanto (o tan poco) ancho de banda como necesite. Si no hay ancho de banda disponible en
ese momento, la información se queda en el buffer hasta que se libere es suficiente ancho
de banda. Todo esto conlleva retrasos en el proceso de transferencia.
Si la velocidad de transmisión manejada por el equipo de transmisión excede la que el
receptor es capaz de manejar, el buffer del nodo se llenará pronto. El receptor mandará un
mensaje al emisor, y como resultado la transmisión se verá interrumpida temporalmente.
Esta función particular del modo paquete, que hace que usuarios con diferentes
velocidades de transmisión, puedan comunicarse entre ellos, en una gran ventaja frente a
redes de conmutación de circuitos.
Transferencia orientada a la conexión y no orientada a la conexión.
Las aplicaciones de las red de paquetes pueden ser o bien orientadas a la conexión o no
orientas a la conexión. En la transferencia orientada a la conexión, todos los paquetes
viajan por el mismo camino a través de la red. El proceso de transferencia se divide en
tres fases:
Establecimiento de llamada: El primer paquete , el paquete de establecimiento de
llamada, se envía con una dirección completa. La información de dirección , en la forma
de un número de canal lógico (LCN), es almacenada en cada nodo por el que pasa.
Estableciéndose así, una conexión virtual (lógica).
Transferencia de datos: Únicamente se envía en cada paquete, el LCN (no la dirección
completa). Los nodos, una vez que han leído el LCN, saben a dónde mandar el paquete.
Liberación: Se envía un paquete de liberación, ordenando el borrado de la información de
dirección en los nodos y por tanto liberando la conexión.
Transferencia orientada a la conexión y no orientada a la conexión
En cambio en una transferencia no orientada a la conexión, los paquetes usan siempre el
camino más adecuado a través de la red. En este caso la transferencia es un proceso de un
único paso.
Transmisión de datos: Cada paquete de datos contiene la dirección completa.
En la transferencia no orientada a la conexión, los paquetes no llegan necesariamente en
el orden correcto, ya que caminos diferentes a través de la red tienen retrasos diferentes.
La unidad receptora debe llevar un seguimiento del orden de los paquetes y por tanto
tiene que ser más compleja.
Una manera de describir las transferencias orientada a la conexión y no orientada a la
conexión es comparándolas con modos de orientarse. Por simplificar un poco (aunque no
sea del todo realista), supongamos que en un equipo, el primer corredor va dejando
marcas en el camino conforme atraviesa el cmapo para encaminar a sus compañeros de
equipo hacia la meta. El último corredor retira las marcas (transferencia orientada a la
conexión). En otro equipo, cada corredor tiene que encontrar su propio camino
(transferencia no orientada a la conexión).
1.3 Resumen del modo paquete (X:25)
•
•
•
•
•
•
•
•
Paquetes de longitud variable.
Buena utilización de la capacidad a través de compartir el ancho de banda.
Transferencia orientada a la conexión y no orientada a la conexión.
Conmutación con software implementado basado en el cmpo de dirección del
paquete.
Buenos resultados de la disponibilidad, retransmisión link a link.
No es necesario que la velocidad de transmisión sea la misma en transmisión que
en recepción.
Ancho de banda limitado, 64 kbit/s -2 Mbit/S.
Útil únicamente para datos.
2. La red X.25
X25 es el predecesor de Frame Relay y se trata de un protocolo para redes de
conmutación de paquetes..
En la conmutación de paquetes, los datos de los usuarios se dividen en paquetes de
longitud variable a los que se les asigna una cabecera con una dirección y la información
de control necesaria.
Para alcanzar una calidad de transferencia alta, los paquetes recolocan en tramas. Cada
trama que se manda por un determinado link se guarda en un buffer hasta que su
información ha sido comprobada y la trama ha sido aceptada por el nodo receptor o
abonado. El hecho de que cada nodo almacene los paquetes en un buffer conlleva un
retraso, pero la información llega a su destino correctamente (sin errores). Este método se
conoce como “store and forward”, porque cada nodo primero almacena los paquetes y
luego los manda. El mantenimiento y gestión de los paquetes llevado a cabo por los
nodos consiste en primero comprobar el formato del paquete, seleccionar un camino de
salida, comprobar que no tenga errores, y por último esperar a que haya capacidad
disponible en el camino de salida.
El equipo terminal de datos del usuario (DTE) se conecta al equipo terminal del circuito
de datos (DCE), quien actúa como adaptador de línea. La red incluye un número de
Intercambios de conmutación de paquetes (PSEs). A menudo, Estos PSEs se conectan por
enlaces directos, dando lugar a una configuración de “todos-con-todos”. Las funciones de
control del conjunto de la red se lleva a cabo en un centro de gestión de red (NMC).
La conmutación de paquetes se desarrolló durante los 60-70 como complemento a la red
de conmutación de circuitos PSTN, orientada a telefonía. El circuito virtual establecido
(en el caso de comunicación orientada a la conexión) entre usuarios en una red de
conmutación de paquetes únicamente hace uso de los recursos de transmisión (ancho de
banda) cuando realmente se transfiere la información. Por otra parte, una conexión en la
conmutación de paquetes se reserva un ancho de banda por periodo de tiempo concreto
de la conexión, tanto si se transmite información como si no.
Como resultado, las redes de conmutación de paquetes hacen un uso más eficiente de la
capacidad disponible simplemente porque permite que varios usuarios puedan compartir
el conjunto del ancho de banda disponible.
Una ventaja de X.25, en comparación con la comunicación de datos en redes de
conmutación de circuitos es que se puede enviar datos a más de un receptor al mismo
tiempo. La conmutación de paquetes permite también la comunicación entre terminales
que tengan diferentes tasas se transferencia y diferentes tipos de interfaces.
Otro factor a favor de X.25, es la disponibilidad de redes públicas X.25 en todo el mundo.
Sus funciones integradas para la detección
y corrección de errores permiten
transferencias seguras incluso en circuitos de calidad bastante baja. Esto hace que X25
sea idóneo para comunicaciones de datos a ráfagas a larga distancia, por enlaces de
transmisión de calidad limitada.
La implantación de este protocolo esta limitada por el ancho de banda. Tradicionalmente,
el ancho de banda de X.25 ha sido 64kbits/s, pero hoy en día existen redes X.25 que
utilizan anchos de banda de 2Mbit/s. Pero aún así es insuficiente para interconectar redes
privadas (interconexión LAN). Frame Relay y ATM son alternativas mucho más
potentes.
3- Configuración básica X.25
Para configurar una conexión WAN X.25 hay que realizar las siguientes tareas en la
interface:
•
Seleccionar la encapsulación X.25 DTE ó DCE (por defecto viene DTE)
En caso de que sea DCE también hay que configurar el la velocidad del reloj.
•
Asignar la dirección X.121 (N2)
•
Configurar el mapeo entre las direcciones X.121 con las direcciones de protocolos
superiores.
Primero hay que especificar a la interface serial qué tipo de encapsulación se va a utilizar.
El router puede configurarse como DTE (configuración típica para el usuario) o como
DCE (cuando actúa como switch X.25, típicamente en la red del proveedor). Hay que
tener cuidado que los cables que se utilizan para conectar un DTE o un DCE son
diferentes.
Se le asigna al router una dirección local X.121 (una dirección por interface).
Luego con X.25 map se tiene una conversión estática de direcciones destino de
protocolos de nivel superiores en direcciones destino X.25.
Por ejemplo:
Router 1
!
interface Serial 0
encapsulation x25 ietf
x25 address 4321
ip address 192.168.102.2 255.255.255.0
x25 map ip 192.168.102.1 1234
!
Router2 (DCE)
!
interface Serial 0
encapsulation x25 dce ietf
clockrate 2000000
x25 address 1234
ip address 192.168.102.1 255.255.255.0
x25 map ip 192.168.102.2 4321
!
El IP routing del Router 1 envía datagramas destinados a la subnet 192.168.102.0 a la
interface serial 0. El mapeo de la interface identifica el destino a la red X.25. El router 1
intenta establecer un SVC al router 2 utilizando su dirección X.121 origen y la dirección
X.121 destino 4321 cuando envía paquetes a la 192.168.102.1
Cuando el router 2 recibe la petición de establecimiento de conexión, identifica la
dirección IP remota de la dirección origen X.121 y acepta la conexión. Una vez que el
SVC se conecta, cada router lo utiliza como un enlace punto a punto para el destino
identificado.
4- Configuración avanzada
Normalmente para conectarse a red X .25 del proveedor del servicio es necesario añadir
una configuración adicional configurar una serie de parámetros con los valores que el
proveedor tiene puesto en su red (al otro extremo del enlace X.25). Los parámetros
principales a configurar son: rangos de circuitos virtuales, tamaño de paquete, tamaño de
ventana etc
Para configurar los rangos se utiliza:
X.25 pvc circuit
X.25 lic circuit
X.25 hic circuit
X.25 ltc circuit
X.25 htc circuit
X.25 loc circuit
X.25 hoc circuit
**pvc permanent virtual circuit number**
**lic low incoming circuit number**
**hic high incoming circuit number**
**ltc low two-way circuit number**
**htc high two-way circuit number**
**loc low outgoing circuit number**
**hoc high outgoing circuit number**
Donde se tiene que cumplir:
1 ≤ PVCs < (lic ≤ hic) < (ltc ≤ htc) < (loc ≤ hoc) ≤ 4095
Para configurar el tamaño por defecto de los paquetes:
X25 ips bytes
X25 ops bytes
**para paquetes entrantes**
**para paquetes salientes**
Para definir el tamaño de ventana:
X25 win packets
X25 wout packets
**para la recepción de paquetes**
**para el envío de paquetes**
Un ejemplo de configuración sería:
¡
interface serial 0
encapsulation x25
x25 address 1234
x25 ips 1024
x25 ops 1024
x25 win 7
x25 wout 7
!
5- Configuración Backup por RDSI (con ruta flotante)
Las rutas flotantes estáticas son rutas estáticas que tienen una distancia administrativa
mayor que la distancia administrativa de las rutas dinámicas. La distancia administrativa
de una ruta estática concreta se puede configurar de manera que sea menos deseable que
otras rutas (bien dinámicas o estáticas). De esta manera, si se pierde la ruta dinámica o si
las otras rutas estáticas no están operativas, la ruta estática que nosotros hemos
configurado, puede tomar el relevo y el tráfico puede ser enviado a través de esta ruta
alternativa. En cuanto la ruta principal volviera a estar operativa, inmediatamente
retomaría el tráfico y estaríamos de nuevo en la situación inicial. Esto es lo que se llama
mecanismo de backup. De esta forma se puede utilizar una interface bri que haga de
backup de una interface serial, de manera que cuando la interface serial se caiga la
interface bri haga una establezca una conexión RDSI por la que se desvíe el tráfico que
circulaba por la Serial que se había visto interrumpido. Cuando la interface serial se
vuelva a levantar volverá a recuperar su tráfico original y la interface Rdsi al dejar de
cursar tráfico pasado un tiempo de inactividad se caerá.
Para configurar el Backup primero se configura la conexión X.25 que hemos visto como
configuración básica, luego se configura una conexión RDSI como vimos en la práctica
anterior, y por último se pone la ruta flotante:
Router 1
Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.110.1 200
Router 2
Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.110.2 200
4- Monitorización X25
show x25 interface nº puerto Muestra la información relativa a los circuitos virtuales que
usan una interface X25.
show x25 map Muestra información relativa a los mapeos de direcciones configurados.
show x25 vc Muestra información relativa a SVCs y PVCs activos.
clear x25 interface Para reiniciar el servicio x25, borrar un circuito virtual conmutado
(SVC) o resetear un circuito permanente (PVC).
6- Troubleshooting
debug x25 Muestra información relativa al tráfico X25.
7- Hoja de tareas
1 Caso 1: Entre dos grupos, configurar un enlace X.25 básico1.
2 Configurar una conexión de backup por RDSI para el caso1. Comprobar que
funciona el backup (que al caer la X.25 se reestablece el tráfico por RDSI y que
cuando se recupera la X.25, el tráfico vuelve por serie y la bri se cae).
3 Caso 2: Realizar la configuración de la figura 2 .Establecer un plan de
direccionamiento que permita acceder desde cualquiera de las LAN a cualquier
segmento de la red. Comprobar la conectividad mediante ping.
1
Para las redes WAN X-25 entre equipos utilizar las clases C 192.168.114.X; 192.168.115.X;
192.168.116.X; 192.168.117.X
Para las redes RDSI utilizar las clases C 192.168.118.X y 192.168.119.X
Caso 1
BACKUP RDSI
DTE
DCE
rgrupo2
rgrupo1
LAN2
LAN1
Caso 2
BW=2M
ltc=10;htc=19;win=7;wout=7;ips=256;iops=256
rgrupo2
LAN2
BW=64K
Win=7;wout=7;ips=1024;iops=1024
LAN1
BW=64K
Win=7;wout=7;ips=1024;iops=1024
rgrupo1
rgrupo4
LAN4
BW=2M
ltc=10;htc=19;win=7;wout=7;ips=256;iops=256
rgrupo3
LAN3