ИТТСС Ильясова М.А.. Моделирование транспортной сети технологии mpls с использованием пакета gns3
 Скачать 234.71 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Некоммерческое акционерное общество «АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ ИМЕНИ ГУМАРБЕКА ДАУКЕЕВА» Кафедра Телекоммуникаций и инновационных технологий Отчет по лабораторной работе №3 по дисциплине: Исследование технологий транспортных сетей связи на тему: «Моделирование транспортной сети технологии MPLS с использованием пакета GNS-3» группа: МРЭТн-20-1 Выполнила: Ильясова М.А. Принял: к.т.н., профессор Байкенов А.С. __________«___»__________________________2022 г. Алматы 2022 Цель работы: Настроить транспортную сеть технологии MPLS с использованием пакета GNS-3 Ход работы: 1.1 Описание сети (рис.1): R2 – роутер, находящийся внутри домена OSPF; R1 и R3 – роутеры на границе OSPF домена; CR1 и CR2 – Customer Edge (CE) роутеры, к которым подключены клиентские сети; С1 - пользователь для проверки от клиента №1 (C1 IP – 50.1.128.2 /24). С1 - пользователь для проверки от клиента №2 (C2 IP – 50.1.130.2/24). Для организации сетевой доступности внутри домена используется протокол маршрутизации OSPF. Для организации сетевой доступности внутри MPLS домена используется протокол маршрутизации OSPF. MPLS понадобится для того, чтобы перенести данные протокола BGP. Рассмотрим следующую ситуацию. Нам нужно добраться из сети 50.1.128.0/24 в сеть 50.1.130.0/24 . Согласно статическому маршруту на R1 пакет долетит до R2, который, в свою очередь, согласно информации от протокола BGP, отправит его в сторону R3. По внутреннему протоколу маршрутизации (OSPF) R2 знает, что его соседи по BGP R1 и R3.  Рисунок 1 – Общая топология сети с IP адресами и интерфейсами подключения 1.2 Порядок выполнения работы На каждом роутере добавьте слоты с 2 портами (рис.2):  Рисунок 2 – Топология сети внутри домена OSPF 1.2.1 Запуск протоколов OSPF Для R1: R1>en R1#configure terminal R1(config)#int loopback 0 R1(config-if)#ip address 50.1.1.1 255.255.255.255 R1(config-if)#exit R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip address 50.1.2.1 255.255.255.252 R1(config-if)#mpls ip определяем интерфейс для протокол маршрутизации mpls; R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exit R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#log-adjacency-changes R1(config-router)#redistribute connected subnets R1(config-router)#redistribute static subnets R1(config-router)#network 50.1.1.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 50.1.2.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#exit R1(config)#exit R1# write Для R2: R2>en R2#configure terminal R2(config)#int loopback 0 R2(config-if)#ip address 50.1.1.2 255.255.255.255 R2(config-if)#exit R2(config)#int f0/0 R2(config-if)#ip address 50.1.2.2 255.255.255.252 R2(config-if)#mpls ip определяем интерфейс для протокол маршрутизации mpls; R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exit R2(config)#int f0/1 R2(config-if)#ip address 50.1.2.5 255.255.255.252 R2(config-if)#mpls ip определяем интерфейс для протокол маршрутизации mpls; R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exit R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#log-adjacency-changes R2(config-router)#redistribute connected subnets R2(config-router)#redistribute static subnets R2(config-router)#network 50.1.1.0 0.0.0.255 area 0 R2(config-router)#network 50.1.2.0 0.0.0.255 area 0 R2(config-router)#exit R2(config)#exit R2#write Для R3: R3>en R3#configure terminal R3(config)#int loopback 0 R3(config-if)#ip address 50.1.1.3 255.255.255.255 R3(config-if)#exit R3(config)#int f0/1 R3(config-if)#ip address 50.1.2.6 255.255.255.252 R3(config-if)#mpls ip определяем интерфейс для протокол маршрутизации mpls; R3(config-if)#no shutdown R3(config-if)#exit R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#log-adjacency-changes R3(config-router)#redistribute connected subnets R3(config-router)#redistribute static subnets R3(config-router)#network 50.1.1.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#network 50.1.2.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#exit R3(config)#exit R3#write Для проверки работы введем следующие команды: R1#show ip route На выводе получим таблицу маршрутизации (рис. 3):  Рисунок 3 – Таблица маршрутизации на R1 R1#ping 50.1.2.6 Если ping прошел успешно, это значит, что OSPF работает (рис. 4):  Рисунок 4 – Ping с R1 на R3 Таким же образом проверяем работу R2 и R3. 1.2.2 Настройка BGP на пограничных роутерах провайдера. Для R1: R1#configure terminal R1(config)#router bgp 64512 R1(config-router)# bgp log-neighbor-changes R1(config-router)# no bgp default ipv4-unicast R1(config-router)# neighbor 50.1.1.2 remote-as 64512 R1(config-router)# neighbor 50.1.1.2 update-source Loopback0 R1(config-router)#address-family ipv4 R1(config-router-af)# redistribute connected R1(config-router-af)# redistribute static R1(config-router-af)# redistribute ospf 1 R1(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 activate R1(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 send-community extended R1(config-router-af)# exit-address-family R1(config-router)# address-family vpnv4 R1(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 activate R1(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 send-community extended R1(config-router-af)# exit-address-family R1(config-router)# exit R1(config)# exit R1# write Для R3: R3#configure terminal R3(config)#router bgp 64512 R3(config-router)# bgp log-neighbor-changes R3(config-router)# no bgp default ipv4-unicast R3(config-router)# neighbor 50.1.1.2 remote-as 64512 R3(config-router)# neighbor 50.1.1.2 update-source Loopback0 R3(config-router)#address-family ipv4 R3(config-router-af)# redistribute connected R3(config-router-af)# redistribute static R3(config-router-af)# redistribute ospf 1 R3(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 activate R3(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 send-community extended R3(config-router-af)# exit-address-family R3(config-router)# address-family vpnv4 R3(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 activate R3(config-router-af)# neighbor 50.1.1.2 send-community extended R3(config-router-af)# exit-address-family R3(config-router)# exit R3(config)# exit R3# write 1.2.3 Настройка BGP на рефлекторном роутере провайдера. Для R2: R2(config)#router bgp 64512 R2(config-router)# bgp cluster-id 100 R2(config-router)# bgp log-neighbor-changes R2(config-router)# no bgp default ipv4-unicast R2(config-router)# neighbor 50.1.1.1 remote-as 64512 R2(config-router)# neighbor 50.1.1.1 update-source Loopback0 R2(config-router)# neighbor 50.1.1.3 remote-as 64512 R2(config-router)# neighbor 50.1.1.3 update-source Loopback0 R2(config-router)# address-family ipv4 R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 activate R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 send-community extended R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 route-reflector-client R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 activate R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 send-community extended R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 route-reflector-client R2(config-router-af)# exit-address-family R2(config-router)# address-family vpnv4 R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 activate R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 send-community extended R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.1 route-reflector-client R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 activate R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 send-community extended R2(config-router-af)# neighbor 50.1.1.3 route-reflector-client R2(config-router-af)# exit-address-family R2(config-router)# exit R2(config)# exit R2# write Зайдем на R2 и введем следующую команду для проверки: R2#show ip bgp summary На рефлекторном роутере должно показывать 2 соседних роутера (рис. 5) к которым подключен R2(на пограничных будет только один R2 (рис. 6-7)).  Рисунок 5 – Соседи R2  Рисунок 6 – Соседи R1  Рисунок 6 – Соседи R3 1.2.4 Настройка локального подключения Добавим новые элементы в уже существующую схему (рис.7):  Рисунок 7 – Топология сети Настроим клиентские роутеры: Для СR1: СR1>en СR1#configure terminal СR1(config)#int f0/0 СR1(config-if)#ip address 50.1.128.1 255.255.255.0 СR1(config-if)#no shutdown СR1(config-if)#exit СR1(config)#exit СR1#write Для С1: C1>en C1#configure terminal C1(config)#int f0/0 C1(config-if)#ip address 50.1.128.2 255.255.255.0 C1(config-if)#no shutdown C1(config-if)#exit C1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 50.1.128.1 C1(config)#exit С1#write Для СR2: СR2>en СR2#configure terminal СR2(config)#int f0/1 СR2(config-if)#ip address 50.1.130.1 255.255.255.0 СR2(config-if)#no shutdown СR2(config-if)#exit СR2(config)#exit СR2#write Для С2: С2>en С2#configure terminal С2(config)#int f0/1 С2(config-if)#ip address 50.1.130.2 255.255.255.0 С2(config-if)#no shutdown С2(config-if)#exit С2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 50.1.130.1 С2(config)#exit С2#write Для проверки локального соединения произведем ping: С2# ping 50.1.130.1 (рис. 8) С1# ping 50.1.128.1 (рис. 9)  Рисунок 8 – Ping с C2 на C1  Рисунок 8 – Ping с C1 на C2 1.2.5 Настройка подключения к роутерам провайдера. Для R1: R1>en R1#configure terminal R1(config)#int f0/1 R1(config-if)#ip address 50.1.3.1 255.255.255.252 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exit R1(config)#ip route 50.1.128.0 255.255.255.0 50.1.3.2 R1(config)#exit R1#write Для СR1: СR1>en СR1#configure terminal СR1(config)#int f0/1 СR1(config-if)#ip address 50.1.3.2 255.255.255.252 СR1(config-if)#no shutdown СR1(config-if)#exit CR1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 50.1.3.1 СR1(config)#exit СR1#write Для R3: R3>en R3#configure terminal R3(config)#int f0/0 R3(config-if)#ip address 50.1.3.5 255.255.255.252 R3(config-if)#no shutdown R3(config-if)#exit R3(config)#ip route 50.1.130.0 255.255.255.0 50.1.3.6 R3(config)#exit R3#write Для СR2: СR2>en СR2#configure terminal СR2(config)#int f0/0 СR2(config-if)#ip address 50.1.3.6 255.255.255.252 СR2(config-if)#no shutdown СR2(config-if)#exit СR2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 50.1.3.5 СR2(config)#exit СR2#write Сделаем ping с конечных хостов: С1# ping 50.1.130.2 Ответы на контрольные вопросы: Эмулятор GNS-3. MPLS (англ. multiprotocol label switching — многопротокольная коммутация по меткам) — механизм в высокопроизводительной телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток. MPLS является масштабируемым и независимым от каких-либо протоколов механизмом передачи данных. В сети, основанной на MPLS, пакетам данных присваиваются метки. Решение о дальнейшей передаче пакета данных другому узлу сети осуществляется только на основании значения присвоенной метки без необходимости изучения самого пакета данных. За счёт этого возможно создание сквозного виртуального канала, независимого от среды передачи и использующего любой протокол передачи данных. Особенности технологии OSPF. Технология MPLS основана на обработке заголовка MPLS, добавляемого к каждому пакету данных. Заголовок MPLS может состоять из одной или нескольких «меток». Несколько записей (меток) в заголовке MPLS называются стеком меток.
Каждая запись в стеке меток состоит из следующих четырёх полей: значение метки (англ. label); занимает 20 бит; поле «класс трафика» (англ. traffic class); используется для реализации механизмов качества обслуживания (QoS) и явного уведомления о перегрузке (англ. explicit congestion notification, ECN) (до RFC 5462 это поле называлось Exp (англ. experimental use)); занимает 3 бита; флаг «дно стека» (англ. bottom of stack); если флаг установлен в 1, то это означает, что текущая метка последняя в стеке; занимает 1 бит; поле TTL (англ. time to live); используется для предотвращения петель MPLS коммутации; занимает 8 бит. Особенности технологии BGP. EGP представляет только один протокол – BGP – Border Gateway Protocol. Он призван обеспечивать передачу маршрутов между различными сетями (автономными системами). BGP неразрывно связан с понятием Автономной Системы (AS – Autonomous System), которое уже не раз встречалось в нашем цикле. Согласно определению, АС — это система IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами, имеющими единую политику маршрутизации с Интернетом. Чтобы было немного понятнее, можно, например, представить, что город – это автономная система. И как два города связаны между собой магистралями, так и две АС связываются между собой BGP. При этом внутри каждого города есть своя дорожная система – IGP. Так вот для того, чтобы нам из своей AS передать информацию об этих публичных адресах в другую AS (читай в Интернет) и используется BGP. И если вы думаете, что Яндекс или Майкрософт использует какие-то небесные технологии для подключения своих ЦОДов к Интернету, то вы ошибаетесь – всё тот же BGP. Теперь главный вопрос, который интересует всегда новичков: а зачем BGP, почему не взять пресловутый OSPF или вообще статику? Если говорить о OSPF/IS-IS, то это Link-State алгоритмы, которые подразумевают, что каждый маршрутизатор знает топологию всей сети. Представляем себе миллионы маршрутизаторов в Интернете и отказываемся от идеи использовать Link State для этих целей вообще. Самое первое, что делает BGP таким уникальным, - это то, что он наш единственный внешний шлюзовой протокол (EGP), широко используемый сегодня. Мы знаем, что у нас есть Interior Gateway Protocols (IGPs), и похожий на OSPF, работающий внутри автономной системы. Но BGP - это EGP, а это означает, что он (как правило) будет принимать префиксы, которые находятся внутри автономной системы, и отправлять их в другие автономные системы. Именно поэтому протокол BGP является протоколом, который обеспечивает функционирование сети. Интернет-провайдеры (ISP) могут использовать BGP для перемещения префиксной информации между другими Интернет-провайдерами. Однако уникальные характеристики BGP на этом не заканчиваются. Одна из вещей, которая очень уникальна в протоколе, заключается в том, что он формирует пиринги (*равноправный информационный обмен) точка-точка с другими спикерами BGP, и вы должны создавать эти пиринги вручную. С протоколом пограничного шлюза (BGP) нет такой вещи, как автоматическое формирование соседства с целой кучей устройств на одном сегменте. Для каждого из устройств, с которыми BGP должен пиринговать, он делает это с помощью одного однорангового отношения, которое мы предпочитаем называть пирингом BGP. Что такое рефлекторный роутер провайдера? Рефлекторный роутер провайдера является усилителем трафика сети. Какие еще динамические протоколы маршрутизации вы знаете? RIP, OSPF, EIGRP, BGP, IS-IS. Чем отличается динамические и статические маршруты. Статическая маршрутизация означает, что таблицы маршрутизации обслуживаются вручную с помощью команды route. Этот тип маршрутизации рекомендуется применять тогда, когда ваша сеть взаимодействует с одной или двумя другими сетями. Однако если сеть соединена с большим числом сетей, то число шлюзов резко возрастает, и для обслуживания таблиц маршрутизации вручную требуется значительное время. При динамической маршрутизации таблицы маршрутизации автоматически обновляются доменами. Домены маршрутизации непрерывно получают информацию, рассылаемую путем оповещения другими доменами маршрутизации, поэтому они постоянно обновляют таблицы маршрутизации. | ||||||||||||||||