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Práctica 1: Frame Relay y Control de Tráfico La conmutación por paquete requiere que todo el proceso de conmutación lo realice la CPU, por eso se le llama ‘process switching’. En cambio la conmutación por destino simplifica y por tanto acelera el proceso, de ahí la denominación de ‘fast switching’. Por eso es este el modo por defecto. En una situación real los paquetes que salen del router van dirigidos a muchos destinos diferentes, con lo que la tabla IP cache contiene múltiples entradas que se reparten entre ambas interfaces, consiguiendo así el balanceo de tráfico con el fast switching activado. El process switching consume mucha más CPU y puede hacer que la CPU del router se convierta en el cuello de botella de la comunicación, por lo que normalmente el proces switching sólo se utiliza en líneas de baja velocidad (512 Kb/s o menos) ya que en este caso la ocupación de la CPU del router no supone un problema. Nos queda por aclarar por qué el ‘ping –R –n’ que hicimos en un principio balanceó el tráfico, a pesar de que en ese momento estaba activado el fast switching. La explicación es sencilla: el fast switching no puede utilizarse cuando el paquete tiene opciones en la cabecera IP (la opción –R del ping hace uso de la opción ‘record route’); en este caso se recurre automáticamente al process switching, con lo que se produce automáticamente el balanceo de tráfico por paquete. Paso 12: Conformado de tráfico Siguiendo con la topología en anillo de los pasos anteriores vamos ahora a introducir mecanismos de conformado de tráfico en los routers. En una red Frame Relay real la línea punto a punto conectaría el DTE (router) a la red con una determinada velocidad (en nuestro caso los 64 Kb/s que fija la señal de reloj del Adtran), y sobre esa línea punto a punto se definirían una serie de PVCs con unos parámetros que especificarían los caudales de CIR (Commited Information Rate) y de EIR (Excess Information Rate). Hasta aquí hemos ignorado la existencia del CIR y el EIR, nuestros routers no tenían otra limitación que los 64 Kb/s de la línea física que les imponía el Adtran. Supongamos ahora que nuestros PVCs tuvieran configurado en el Adtran un CIR y un EIR de 4,8 Kb/s. Dado que no hemos configurado estos valores en las subinterfaces asociadas a los PVCs los routers no estan ejerciendo ningún tipo de regulación o conformado de tráfico (traffic shaping). Si los hosts generan una ráfaga de paquetes los routers la enviarán en la medida que se lo permita la línea de 64 Kb/s que les une con el Adtran. Como los routers estarían en es e caso enviando tráfico a un caudal superior al permitido por el CIR + EIR los buffers empezarían a llenarse y si la situación persistiera durante el tiempo suficiente se produciría descarte de paquetes. Por tanto en estas circunstancias es conveniente configurar los parámetros CIR y EIR en la subinterfaz a fin de que el router se autoregule, es decir aplique técnicas de conformado de tráfico. Conviene mencionar que en nuestro caso concreto la no regulación por parte del router no supone un problema pues el Adtran no está aplicando técnicas de policía de tráfico (traffic policing), es decir no tiene configurados unos caudales máximos en los PVCs que hay definidos. Sin embargo vamos a imaginar a modo de ejercicio que sí los tuviera y que por tanto nos viéramos en la necesidad de configurar esos caudales en los routers. Para tener una referencia comparativa del caudal, antes y después de introducir los parámetros de conformado de tráfico vamos a lanzar en primer lugar tres pings siguendo el triángulo, es decir del host de Castellón al de Valencia, del de Valencia al de Alicante y del de Alicante al de Castellón, con el comando ‘ping –s 1400 dirección_IP’ (un paquete de 1400 bytes cada segundo) que ejecutaremos desde el host en una ventana de shell distinta a la de configuración del router. Debemos fijarnos en el valor del tiempo de ida y vuelta (Round Trip Time) obtenido. Este ping lo dejaremos en marcha indefinidamente, para observar como cambia el tiempo de ida y vuelta cuando introduzcamos los parámetros de conformado de tráfico. Vamos a suponer ahora que los enlaces contratados tienen un CIR de 4,8 Kb/s y un EIR también de 4,8 Kb/s. Primero debemos configurar en los tres routers una clase (con el comando ‘MAP_Class’) que defina esta configuración. Esto se realiza a través de los siguientes comandos: Router#CONFigure Terminal Router(config)#MAP-Class Frame-relay cir-4800 Router(config-map-class)#Frame-relay Traffic-rate 4800 9600 Router(config-map-class)#CTRL/Z Router# P2-22
Práctica 1: Frame Relay y Control de Tráfico En el comando ‘Frame-relay Traffic-rate’ el primer argumento (4800) corresponde al CIR y el segundo (9600) al CIR+EIR. Este comando dispone de otros argumentos opcionales que no utilizaremos, como por ejemplo uno para configurar el uso del bit BECN (Backward Explicit Congestion Notification). Podemos ver, solo por curiosidad, la lista de argumentos que admite este comando tecleando ’Frame-relay ?’. Si observamos ahora el ping que hemos dejado en marcha veremos que la creación del mapa no afecta en nada al RTT, ya que el mapa no se ha aplicado todavía a ninguna interfaz. Una vez definida en los routers la map-class que hemos denominado ‘cir-4800’ debemos aplicarla a las subinterfaces. Para ello utilizamos el comando ‘Frame-relay Class cir-4800’ en el modo Configuración de Subinterfaz. Pero para que esto funcione antes tenemos que habilitar el conformado de tráfico en la interfaz física, para lo cual utilizamos el comando ‘FRame-relay Trafficshaping’ en el modo Configuración de Interfaz. Para evitar interferencias del tráfico generado por los demás routers solo aplicaremos la map-class que hemos definido en una subinterfaz de cada router: ? En Castellón lo aplicaremos a la serial 0.301 ? En Valencia a la serial 0.102 ? En Alicante a la serial 0.203 La secuencia de comandos por ejemplo en el router de Alicante sería la siguiente: Alicante#CONFigure Terminal Alicante(config)#Interface Serial 0 Alicante(config-if)#FRame-relay Traffic-shaping Alicante(config-if)#Interface Serial 0.203 Point-to-point Alicante(config-subif)#Frame-relay Class cir-4800 Alicante(config-subif)#BANdwidth 10 Alicante(config-subif)#CTRL/Z Alicante# En este caso, hemos especificado con el parámetro bandwidth el caudal máximo disponible (CIR+EIR), para que la modificación introducida por el conformado de tráfico se refleje adecuadamente en el cálculo de las métricas. Como el bandwidth ha de ser un valor entero y se especifica en Kb/s hemos elegido 10, que es el valor que más se aproxima a 9,6 Kb/s. Al aplicar el conformado de tráfico observaremos que el tiempo de ida y vuelta del ping que habíamos dejado lanzado en el host empieza a crecer sin parar. Además se pierden muchos paquetes. Esto se explica por la retención de tráfico que están efectuando los routers que hace que las colas de las interfaces vayan creciendo, ya que el tráfico que está generando el ping supera el caudal del CIR+EIR. Aunque el Adtran no está aplicando ningún control sobre el tráfico entrante (es decir, no aplica ningún ‘traffic policing’) el router sí que está aplicando conformado de tráfico (‘traffic shaping’) reteniendo en su buffer los paquetes para no superar el valor de CIR+EIR, hasta que llega al punto que tiene que descartarlos. Sabiendo que el caudal máximo utilizable con la configuración actual es de 9,6 Kb/s los alumnos deberían ahora calcular para que tamaño de paquete del ping no se produciría ninguna o casi ninguna retención, y comprobarlo en la práctica. Para obtener información sobre el conformado de tráfico puede utilizarse el comando ‘Show FRAMerelay Pvc DLCI’, donde DLCI es el número del DLCI del que se quiere obtener la información. P2-23
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