2 ª Conferencia internacional IEEE sobre la ingeniería y la Tecnología (ICETECH), 17 y 18 de marzo de 2016, en Coimbatore, TN, India .
Multi-MPLS VRF Diseño e implementación Mediante GNS simulator Snehal Yadav ∗
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† Departamento deIngenieríaEléctrica
y Amutha Jeyakumar†
Instituto Tecnológico Jijabai Veermata, Mumbai, India
[email protected] 400039, †
[email protected] ∗
Resumen -MPLS (Multi Protocol Label Switching) es una tecnología emergente [1], que ha comenzado a atraer a todas las redes de proveedores de servicios con sus excepcionales características y admirable. VPN (red privada virtual) es una de sus características más populares que transporta tráfico de manera segura y privada del cliente desde un extremo a otro a través de la red del proveedor de servicio. Sin embargo, en este caso la CE(Cliente) router de borde no está implicado en el suministro de red privada a través de la habitual a Internet. El Multi-VRF (Virtual) de enrutamiento y reenvío característica de CE-También conocidas como -VRF Lite es una característica que la funcionalidad VPN se extiende a la CE router en una forma económica. Un Multi- FRV router puede ejecutar varias instancias de los protocolos de enrutamiento con un router vecino con la superposición de espacios de direcciones configuradas en diferentes instancias VRF. Por lo tanto, sólo es necesario un router CE para múltiples redes privadas virtuales (VPN), lo que simplifica el aprovisionamiento y la gestión de red en lugar de un router CE múltiples soluciones. Este documento describe el diseño de un sistema multi-red MPLS VRF en el extremo del proveedor de servicio que pueden separar a un cliente de la gran red en sitios más pequeños y mantenerlos aislados en una forma costo-efectiva. GNS(Graphical Network Simulator) La pila de software de virtualización con VMware fueron escogidos para este propósito, ya que estas aplicaciones están bien adaptadas para la emulación de entorno de red real. La red resultante obtenido después de este diseño es una solución en tiempo real para muchos problemas y demandas hoy en la red del proveedor de servicio. Índice de términos -MPLS MPLS, red privada virtual, Virtual enrutamiento y reenvío, protocolos de enrutamiento, Cliente Edge(CE), proveedor de router Edge(PE) router, identificador de ruta, la ruta de destino.
I. I NTRODUCCIÓN MPLS-VPN [2] proporcionan protección y aislamiento como tráfico viaja a través de la red del proveedor. El router CE no tiene medios para asegurar redes privadas a través de la red LAN convencional. Normalmente para proporcionar confidencialidad, ya sea un interruptor es necesario para desplegarse y cada cliente se encuentra en una VLAN independiente o un router CE separada es necesaria para cada cliente de la organización o dirección IP combinación acoplada a un PE. Estas soluciones son costosas tanto para el cliente como equipo adicional es necesaria y también requiere de gestión y aprovisionamiento aprovisionamiento de red adicional para cada cliente. Multi-VRF CE es un atributo, que brinda soluciones a estos problemas. Multi-VRF CE extiende la funcionalidad de PE parcial a un CE en un router de red MPLS VPN. Un router CE tiene ahora 978-1-4673-9916-6/16/$31.00 ©2016 IEEE
La capacidad de mantener distintos FRV tablas de manera que la privacidad y la protección de una VPN MPLS puede extenderse hacia abajo a una sucursal del cliente en lugar de sólo en el nodo router PE. Como la configuración de una VLAN se crea en el lado del cliente mediante la CE routers utilizando interfaces VRF. El VRF presentes en el CE router router PE y, a continuación, se asignan a cada uno de los demás. Cuando Multi-VRF CE CE está configurada, el router es capaz de configurar las interfaces de VRF y tablas de enrutamiento. Sólo algunas de las funcionalidades de PE CE es compartida con el router. El CE router no puede realizar funciones como etiqueta de divisas, que es una característica de MPLS MPLS, es decir, no está habilitado en el CE routers. CE y PE routers comparten IP habilitado la comunicación entre ellos. La red diseñado en este documento muestra la conectividad de las empresas con una gran sitio principal y sus sitios más pequeños o departamentos que están interconectados a través de una red VPN MPLS. El sitio principal de la compañía es grande y tiene varios departamentos que están obligados a estar separados unos de otros por razones de privacidad. Estos departamentos, por ejemplo, ventas, marketing, recursos humanos, ingeniería, etc.) y, a continuación, conéctese a su respectivo departamento sitios remotos a través de la red VPN MPLS. Esta comunicación se realiza usando Multi-MPLS VRF. Sólo un CE router es necesaria en cada extremo para gestionar los departamentos, lo que simplifica el aprovisionamiento y la gestión de red en lugar de un router CE múltiples soluciones. La CE tiene la funcionalidad de router VRF para proporcionar información de enrutamiento VPN y, por lo tanto, hay menos actualizaciones de enrutamiento para administrar. Cada router CE anuncia sus rutas del sitio local para un router PE, y aprende las rutas VPN remoto de que PE router. Información de enrutamiento es compartida por los routers con routers PE CE mediante el enrutamiento estático o un protocolo de enrutamiento como BGP, OSPF, RIPv1 y RIPv2 o. El PE VPN Router mantiene rutas sólo para el que está directamente conectado. Cada VPN está asignado a un VRF particular. Después de aprender las rutas VPN local desde el CEs, se intercambia información de enrutamiento VPN entre otros routers PE mediante BGP interno (IBPG). Este documento está organizado de la siguiente manera: la sección II ilustra el trabajo previo realizado en el dominio MPLS. La sección III se analiza la propuesta de diseño para varios clientes, varios sitios de la red MPLS, mientras que la sección IV se ocupa del análisis de los resultados de la simulación. En la última sección se resume el papel.
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II. Trabajos anteriores Anteriormente, si los clientes están dispuestos a configurar un enlace privado entre sus diversos sitios pedirían al proveedor de servicio para un enlace independiente que es una inversión costosa. Además, los clientes no pueden utilizar las mismas direcciones IP privadas mientras se conecta a la red del proveedor de servicios como proveedor del servicio no podían distinguir entre los diferentes clientes o de sus distintos departamentos. Cuando empezábamos a VPN MPLS implementado, permitió que el proveedor del servicio para arrendar enlaces privados para el cliente en la misma red sin ningún tipo de enlaces adicionales para ser instalado. Los diferentes departamentos pueden separarse mediante la implementación de VLANs en los switches en el sitio principal y la asignación de cada VLAN a un VRF (sub)interfaz del router PE. Otra manera de diferenciar entre los sitios más pequeños o departamentos se han separado a los routers CE como y cuando sea necesario para cada cliente de la organización o agrupación de direcciones IP para un router PE. Sin embargo, estas soluciones no son óptimas ahora como es necesaria una instalación adicional, haciendo que la red sea más compleja. III. Descripción de la red propuesta A. Motivación
Ahora, con la creciente expansión de las compañías e industrias, cada empresa tiene sus sucursales y sitios repartidos por todo el mundo. La empresa debe tener conectividad entre sus diversos sitios junto con características como la privacidad y la seguridad. La red de un proveedor de servicios debe ser capaz de manejar muchas de estas empresas y sus sitios en la misma arquitectura de red, satisfaciendo todas las necesidades de sus clientes. El uso de Multi-VRF permite al proveedor de servicios para manejar múltiples sitios en un CE propio router, reduciendo el
La complejidad de la red y también haciendo que sea rentable. Cada sitio puede conectarse a su sitio correspondiente, que es Ubicado remotamente. Multi-VRF ayuda a los routers CE para mantener una completa privacidad y no permitir ninguna interferencia. Multi-VRF también ofrece el uso de las mismas direcciones IP en diferentes sitios, es decir, duplicación de direcciones IP es posible entre diferentes sitios. B. Escenario de diseño de una red de ejemplo
El objetivo de la propuesta de red de muestra como se muestra en la Fig. 1, para mostrar cómo las funciones de Multi-VRF puede utilizarse para conectar varios sitios de gran compañía mutuamente, satisfaciendo ciertas limitaciones dadas por los clientes. La muestra tiene dos empresas de la red: el cliente A y B. Estas dos compañías tienen diferentes departamentos cada una, a saber, Ventas, Marketing, Recursos Humanos e ingeniería, que están repartidos en diferentes ubicaciones. CE1 router tiene conexiones a la compañía a Ventas, Marketing, Recursos Humanos y departamentos de ingeniería. CE2 router tiene conexiones a la empresa B los departamentos de Marketing y Ventas. CE3 router tiene conexiones a la compañía a los departamentos de ventas y marketing. CE4 router tiene conexiones a la empresa B's Ventas, Marketing, Recursos Humanos y departamentos de ingeniería. CE5 router tiene conexiones a la compañía A HR y departamentos de ingeniería. CE6 router tiene conexiones a la empresa B FC y departamentos de ingeniería. Esta red de ejemplo insiste en las siguientes limitaciones: C1: EL CLIENTE A's y B's departamentos deben ser capaces de comunicarse con sus propios departamentos ubicados en distintos lugares.
Figura 1: Multi-MPLS VRF activada red de muestra
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que cualquier otro departamento de otro campo para comunicarse entre ellos. C3: Todos los clientes y sus departamentos pertenecen a diferentes sistemas autónomos. C4: número mínimo de enlaces deben ser utilizados para la comunicación entre estas compañías y sus sitios por el proveedor del servicio.
C. La solución propuesta.
La solución propuesta satisfacer estas limitaciones pueden ser Se muestra a través de los emuladores como GNS(Graphical Network Simulator), que es aplicable para escenarios en tiempo real. Los pasos para el diseño de esta red puede ser mostrado como se indica a continuación: S1: VRF de CE y PE routers Instancia VRF es usado para cada cliente de cada departamento en la red para lograr esto. La RouteDistinguisher (RD) y Route-Target (RT) son dos conceptos diferentes que se utilizan en una VPN MPLS. La RD es utilizado para mantener todos los prefijos en el BGP(Border Gateway Protocol) tabla única, y la RT se utiliza para transferir rutas entre VRF/VPN. Vrf de CE y PE routers conectados entre sí deben coincidir con la misma RTs. S2: puertos de enlace Multi-MPLS VRF permite diferentes departamentos para utilizar el mismo enlace físico entre el PE y el CE routers. Los puertos de enlace troncal VLAN con varios paquetes separados entre los departamentos y, por lo tanto, cada departamento tiene su propia VLAN (Virtual Local Area Network). Esto reduce el exceso de uso de enlaces entre CE y PE routers. S3: protocolo de enrutamiento para cada VRF y entre CE y PE routers Para cada VRF de CE y PE routers, un protocolo de enrutamiento debe estar configurado. Asimismo, un protocolo de enrutamiento deben existir para la conectividad entre el router de CE y PE. La mayoría de los protocolos de enrutamiento que se usan más comúnmente son: BGP, OSPF, EIGRP, RIP y el encaminamiento estático. En el caso de protocolo de enrutamiento OSPF, un subcomando : capacidad de vrf lite está obligado, en virtud de router OSPF en el router CE. S4: Habilitar MPLS en la red del proveedor de servicios básicos en el núcleo de la red del proveedor de servicio, no se hace ninguna diferencia entre Multi-MPLS VPN MPLS VRF o normal que utiliza varios routers CE. Por lo tanto un estándar de configuración de MPLS es hecho en la red principal. S5: Los protocolos de enrutamiento en la red multi protocolo BGP [3][4][7] que permite a varias familias de direcciones para ser transferidos a través de la red en paralelo deben ser utilizados para el intercambio de información de enrutamiento del cliente.BGP está diseñado para ser el protocolo que funciona en múltiples
información ayuda en soporte a varios clientes. Además, aprender las rutas de acceso e intercambio el protocolo de distribución de etiquetas (LDP) etiquetas en la red MPLS, BGP puede ser utilizado o cualquier otro protocolo de enrutamiento pueden ser utilizados simultáneamente. S6: Ruta reflectores(RR) dentro de la red. La arquitectura de BGP para el barco vecino interno requiere malla completa de conexiones entre todos los SPE. RR puede ser utilizado con el fin de reducir esta cantidad de conexiones iBGP. Siguiendo este enfoque rr están completamente engranados y resto de la BGP oradores dentro de tan sólo interlocutor con este RR en lugar de uno con el otro.
IV. Los resultados de simulación El escenario de muestra se aplicó en GNS3 y se obtuvieron los siguientes resultados que satisfagan todos los criterios mencionados resultando en un mejor proveedor de servicios de red en tiempo real con muchas características incluidas. A. Vrf de CE y PE routers
El vrf configurados en CE1, CE4, PE1 y PE4 son como se muestra en las siguientes figuras:
Figura 2: VRF implementado en CE1 router
Figura 3: VRF implementado en CE4 router
Figura 4: VRF implementado en PE1 router
Figura 5: VRF implementado en PE4 route
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D. Habilitar MPLS en la red del proveedor de servicio básico
Se utiliza un enlace de FastEthernet entre el PE y MultiVRF router CE. Cada VRF se asigna una subinterfaz del vínculo como se muestra a continuación para ce1 y ce2 routers.
El núcleo de la red MPLS MPLS estándar contiene los comandos como se muestra a continuación para P1 Router.
Figura 9: tabla de reenvío MPLS en P1 router
E. Los protocolos de enrutamiento dentro de la red.
Figura 6: Interfaces de VRF de CE1 router
MP-BGP se ejecuta sólo en el PE, los routers para la conectividad entre los clientes y el Protocolo de gateway interior (IGP) al igual que OSPF se ejecuta en la red núcleo MPLS para aprender todos los caminos. La figura muestra los vecinos BGP en la PE2.
Figura 7: Interfaces de VRF CE2 router
C. Protocolo de enrutamiento para cada VRF y entre CE y PE routers
El protocolo de enrutamiento utilizado aquí es OSPF. La tabla de enrutamiento del router CE1 como se muestra a continuación:
Figura 10: vecinos BGP en PE2 router
F. Los reflectores de ruta(RR) dentro de la red.
En una red MPLS BGP MP_todos los PE deben estar conectadas entre sí. En este escenario hay 6 PEs y si todos se supone que deben estar conectados entre sí y luego en los 15 enlaces sería necesario que no es asequible para el proveedor del servicio. Por lo tanto aquí PE1 y PE2 se declara como RR y otros PEs se supone para conectarse sólo a uno de ellos que se llamará como su cliente. Aquí, PE3 y PE4 son los clientes de la PE2 y PE5, PE6 son los clientes de la PE 1, como se muestra en la fig. de abajo para PE1 Router.
Figura 8: protocolo de enrutamiento OSPF para cada VRF de CE1 router
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Instituto Tecnológico, Mumbai, India para proveer las facilidades necesarias para llevar a cabo nuestra investigación y trabajo del proyecto. R eferences
Figura 11: Route Reflector Clientes de PE1 Router.
V. C O INTEGRACIÓN En el tiempo de hoy se ha convertido en imprescindible para el proveedor de servicios para satisfacer todas las necesidades del cliente en la cantidad limitada de recursos y de una forma rentable. Función Multi-MPLS VRF demuestra ser una destacada solución a muchos problemas que tienen que afrontar entre el cliente y el proveedor del servicio. Este documento proporciona una solución de diseño para este escenario. Puede observarse que la privatización y la seguridad son obtenidos en la red con un mínimo de enlaces y routers implementando el escenario en el GNS software. El uso de este diseño limitará el desperdicio de enlaces y, en su lugar, proporcionar la ruta para cada cliente en el mismo instante y en la misma infraestructura de red. Esto va a resultar rentable tanto para los clientes y el proveedor de servicios. Un CKNOWLEDGMENT Nos gustaría expresar nuestra gratitud hacia el Dr. R.N. Awale por su orientación y ayuda crucial en nuestro proyecto. También estamos agradecidos a nuestro instituto Veermata Jijabai
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[1] E. Rosen, A. R. Viswanathan y Callon, "Arquitectura de conmutación de etiquetas multiprotocolo", Internet En gineering Task Force, RFC 3031, 2001 [2] Ivan Pepelnjak y Jim Guichard, "VPN MPLS y arquitecturas," Cisco Press, marzo de 2001. [3] E. Rosen y Y. Rekhter, "BGP/MPLS VPN", Internet Engineering Task Force, RFC 2547, 1999. [4] T. Bates, R. Chandra, D. Katz y Y. Rekhter, "Extensiones multiprotocolo para BGP-4", Internet Engineering Task Force, RFC 2283, 1998. [5] Jun y Lan Bi Lin ying, "Investigación para la implementación de servicios basados en la tecnología MPLS VPN L3", en el año 2011 Conferencia internacional de mecatrónica, Ciencias de la ingeniería eléctrica y equipo, Jilin, China, del 19-22 de agosto de 2011. [6] LI Ming-hui Jing y Xia-bo, "Investigación y simulación en redes VPN basada en MPLS" en 2008, la Conferencia Internacional sobre comunicaciones inalámbricas, redes y computación móvil, Dalian, China, 12-17 de octubre de 2008. [7] Maryland. Arifur Rahman, Ahmedul Haque Kabir, K. A. M. M. Zahedul Lutfullah, Hassan y M. R. Amin, "Análisis de rendimiento y el estudio del comportamiento de los protocolos MPLS," en el proceso de la Conferencia Internacional sobre Ingeniería Informática y Comunicación 2008, Kuala Lumpur, Malasia, 13-15 de mayo de 2008. [8] Jasmina Barakovic, Himzo Bajric y Amir Husic, "Análisis de tráfico multimedia de MPLS y no red MPLS," en el 48º Simposio Internacional ELMAR-2006, Zadar, Croacia, 07-09 de junio de 2006.
