MetroEthernet Protocolos Spanning-Tree PVST Rapid-PVST MST QoS Ethernet QinQ MinM

1
MetroEthernetProtocolos Spanning-Tree
PVSTRapid-PVSTMSTQoS EthernetQinQMinM
2
Cascateamento de Switches

• O cascateamento de switches na presença de VLANS
  motivou a elaboração dos seguintes padrões IEEE
• IEEE 802.1Q define o funcionamento de VLANs
• Acrescenta dois campos no quadro
• Identificador de VLAN
• Prioridade
• IEEE 802.1p define o uso do campo prioridade.

3
Quadros Ethernet
Ethernet I II
FCS (4 bytes)
Dados (46 a 1500 bytes)
MAC destino (6 bytes)
MAC origem (6 bytes)
Tipo Proto. (2 bytes)
IEEE 802.3
Dados (46 a 1500 bytes)
FCS (4 bytes)
Tamanho (2 bytes)
MAC destino (6 bytes)
MAC origem (6 bytes)
IEEE 802.1Q
Dados (46 a 1500 bytes)
FCS (4 bytes)
VLAN id e prioridade (2 bytes)
Tipo Proto (2 bytes)
MAC destino (6 bytes)
MAC origem (6 bytes)
Tipo Proto (2 bytes)
Tipo 802.1Q 0x8100
Prioridade (3 bits) CF (1bit) VLANID (12 bits)
4
Interligação de Switches
B
C
VLAN 2
VLAN 2
SWITCH
SWITCH
VLAN 1,2,3
VLAN 1
D
A
TRUNK
ACCESS
VLAN 3
VLAN 1,2,3
VLAN 1,2,3
Interface Trunk Tráfego de Várias VLANs IEEE
802.1Q
SWITCH
VLAN 2
Interface de Acesso Tráfego de uma única
VLAN IEEE 802.3
E
5
Modos das Portas de Switch

• As portas de um switch pode trabalhar em dois
  modos
• Modo Access
• Cada porta do switch pertence a uma única VLAN.
• Quadros Ethernet Formato Normal.
• Modo Trunk
• O tráfego de múltiplas VLANs é multiplexado em um
  único link físico.
• Usualmente interconectam switches.
• Quadros Ethernet formato especial (VLAN).
• Apenas computadores com placas especiais podem se
  conectar a essas portas.

6
Protocolos Trunk

• Os quadros nas interfaces Trunk são formatados em
  quadros especiais para identificar a quais LANs
  eles pertencem. O IEEE 802.1Q é um protocolo para
  interface Trunk.

0x8100
6 Bytes
6 Bytes
2 Bytes
3 Bits
1 Bit
12 Bits
2 Bytes
CFI
Dados
CRC
PRIO
VLAN ID
TYPE
DESTINO
ORIGEM
TYPE

• PRIO IEEE 802.1 P
• CFI Canonical Format Indicator
• 0 em redes Ethernet

Esses campos são removidos quando o quadro é
enviado para uma interface do tipo access.
7
Spanning Tree Protocol STP

• Quando os switches colocados em cascata formam
  caminhos com loops fechados, o encaminhamento de
  quadros pode levar ao congestionamento da rede.
• O STP é um protocolo de camada 2 utilizado para
  prevenir a ocorrência desses loops.

8
Loops em Cascateamento de Switches

• Os switches criam tabelas de encaminhamento
  escutando os endereços MAC de origem enviado para
  suas portas.

C,D
A,B
A
B
C
D
9
Cascateamento de Switches
C,D,E,F
E,F
A,B
A
B
C
D
A,B,C,D
E
F
10
Cascateamento de Switches
A,B,C,D,E,F
A,B,C,D,E,F
A,B,C,D,E,F
A,B,C,D,E,F
A
B
C
D
A,B,C,D,E,F
A,B,C,D,E,F
E
F
11
Princípio do STP

• O STP é executado em cada switch da rede
• Princípio
• Somente um caminho ativo pode existir entre 2
  estações na rede
• Bloquear as portas que impliquem em loops
  fechados.
• A estratégia consiste em escolher um switch como
  Root, e construir uma árvore como o menor caminho
  até o Root.

12
SPT

• O STP utiliza um protocolo chamado BPDU
• Bridge Protocol Data Unit
• Mensagens em Multicast (MAC)
• DE 0x0180C20000000
• ATÉ 0x0180C20000010
• STP funciona continuamente, de maneira a refletir
  mudanças de topologia na rede.
• Se SPT está ativo, os pacotes multicast são
  recebidos, mas não encaminhados.
• Se SPT está desativo, os pacotes multicast são
  encaminhados como multicast desconhecido.

13
Topologia STP
As portas na direção oposta ao root são chamadas
de designadas.
A
RP
RP
B
C
RP
D
As portas na direção do root são chamadas porta
Root
14
BPDU Padrão IEEE 802.1D
15
Campos do BPDU

• Protocol Identifier 0 (SPT)
• Version 0 (ST)
• Message Type 0 (Configuration)
• Flags Topology change (TC), Topology change
  acknowledgment (TCA)
• Root ID 2-Byte Prioridade 6-Byte MAC da
  Bridge
• Root Path Cost 4-Bytes custo da Bridge até o
  root.
• Bridge ID 2-Byte Prioridade 6-Byte MAC da
  Bridge (por VLAN)
• Port ID 2 Bytes (usado para escolher a porta a
  ser bloqueada em caso de loop)
• Message Age Tempo decorrido desde que a
  mensagem repassada foi enviada pelo Root
• Maximum Age Idade a partir do qual a mensagem
  deve ser ignorada
• Hello Time Intervalo entre mensagens da root
  bridge
• Forward Delay Tempo que a bridge deve esperar
  antes de mudar de estado em caso de mudança de
  topologia.

16
Topologia STP
ROOT Bridge com a menor Bridge ID (menor
prioridade ou menor MAC)
Todas as portas são DP
Por default, a prioridade de todos os switches é
32768.
Porta Root é aquela que tem a menor distância até
o Switch Root
Esses caminhos foram bloqueados. Em caso de
caminhos paralelos, a interface mais lenta é
sempre bloqueada.
17
Mensagens BPDU

• Todos os switches são root inicialmente
• Todos os switches enviam mensagens BPDU em
  multicast para todas as suas interfaces.
• Se SPT está ativo, as mensagens recebidas não são
  propagadas pelo switch.
• Se a mensagem recebida por um switch é superior
  (menor bridge ID, custo) ele é armazenada, senão
  é ignorada.
• Se a mensagem superior for recebida pela porta
  root, ela é propagada para as demais portas DP,
  correspondendo as redes LAN onde o switch é
  designado.

18
Configuração Default (cisco)
19
Aprimorando SPT

• É possível induzir o protocolo SPT a escolher
  portas e caminhos diferentes para cada conjunto
  de VLANs.
• Essa configuração é feita alterando-se o nível de
  prioridade (ou custo) associado as portas trunks.

20
Mapeamento de VLANs em portas trunk

• Por default, cada porta trunk pode ser utilizada
  por todos as VLANs do switch.
• Todavia, no caso de haver caminhos redundantes, é
  possível restringir o uso das VLANs para portas
  trunks específicas.
• Isso permite efetuar balaceamento de carga, mas
  sem failback.

21
Exemplo
Fa0/17-24
Fa0/1-16
Fa0/17-24
Fa0/1-16
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-2
10.0.0.3
Gi0/2
Gi0/1
Gi0/1
Gi0/2
Vlan20 somente
Vlan20 somente
Vlan1 somente
Vlan1 somente
Gi1/0/24
Gi1/0/23
Gi1/0/21
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/13-20
Gi1/0/1-12
22
Native VLAN

• Uma porta trunk está sujeita a dois tipos de
  tráfego
• Tráfego com TAG
• resultantes do tráfego de VLANs de um switch para
  outro
• Tráfego sem TAGs
• utilizados normalmente por protocolos
  intra-switch, como o protocolo de configuração de
  portas trunk
• O tráfego sem TAGs é associado a Native VLAN da
  porta trunk.
• Por default, a native VLAN das portas trunk é
  VLAN 1

23
Native VLAN

• A fim de haver negociação entre entre portas
  trunk é necessário que elas pertençam a mesma
  VLAN
• Todavia, o tráfego direcionado de uma VLAN para a
  porta Trunk não receberá o cabeçalho de VLAN, se
  seu código coincidir com a Native VLAN do switch.

Tráfego com TAG
Tráfego sem TAG
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
Native VLAN 1
2950-1
10.0.0.2
2950-1
10.0.0.2
Native VLAN 1
24
Balanceamento de Carga com Prioridade de Portas

• O mapeamento estático de VLANs para portas trunk
  não permite a reorganização automática do fluxo
  de dados quando uma enlace trunk é danificado.
• A alternativa mais adequada é priorizar a
  utilização de certas VLANs em certas portas, ao
  invés de bloquear sua utilização.
• Por default, a prioridade de utilização de VLANs
  em portas trunk é 128.

25
Exemplo
Fa0/17-24
Fa0/1-16
Fa0/17-24
Fa0/1-16
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-1
10.0.0.3
Gi0/2
Gi0/1
Fa0/1
Fa0/17
Vlan1 prio 16 Vlan20 prio 128
Vlan1 prio 16 Vlan20 prio 128
Vlan1 prio 128 Vlan20 prio 16
Vlan1 prio 128 Vlan20 prio 16
Gi1/0/24
Gi1/0/23
Gi1/0/21
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/13-20
Gi1/0/1-12
26
Balanceamento de Carga com STP Path Cost

• Por default, o custo dos caminhos trunk está
  associado a velocidade das portas do switch.
• Porta Ethernet 100
• Porta Fast-Ethernet 19
• Porta Giga-BitEthernet 4
• Em caso de haver trunks redundantes para o mesmo
  caminho, o STP irá selecionar com caminho com o
  menor custo (i.e., maior velocidade).
• Por default, o valor do custo é o mesmo para
  todas as VLANs, mas pode ser alterado para prover
  balanceamento de carga.
• O custo é acumulativo quando switches são
  cascateados

27
Exemplo
Fa0/17-24
Fa0/1-16
Fa0/17-24
Fa0/1-16
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-1
10.0.0.3
Fa0/17
Fa0/1
Fa0/1
Fa0/17
Vlan1 path 19 Vlan20 path 30
Vlan1 path 30 Vlan20 path 19
Vlan1 path 19 Vlan20 path 30
Vlan1 path 30 Vlan20 path 19
Gi1/0/15
Gi1/0/3
Gi1/0/1
Gi1/0/13
3750-1
10.0.0.2
vlan1
vlan20
Gi1/0/13-20
Gi1/0/1-12
28
Modos e Protocolos de Spanning Tree

• PVST
• Protocolo da cisco baseado no IEEE 802.1D
• Usa um algoritmo de SPT por VLAN
• Rapid PVST (RSTP)
• Convergência rápida baseada no IEEE 802.1w
• Apaga imediatamente as entradas MAC após uma
  mudança de topologia, ao invés de aguardar o
  aging-time de 5 minutos.
• MSTP
• Baseado no padrão IEEE 802.1s
• Permite mapear múltiplas VLANs em uma única
  instância de SPT.
• Executado sobre o RSTP (IEEE 802.1w) (uso
  obrigatório)

29
Limitações

• PVST e RSTP
• 128 instâncias de SPT (i.e., 128 VLANs)
• MSTP
• 65 MST instâncias
• Número ilimitado de VLANs por MST.

30
MSTP Multiple Spanning-Tree Protocol

• MSTP IEEE 802.1s
• Melhora a tolerância a falhas
• Múltiplos forwarding paths
• Permite balanceamento de carga
• Mais escalabilidade que o PVST

31
Problema do PVST

• PSVT permite balanceamento de carga, escolhendo
  trunks diferentes para diferentes VLANs.
• D1 root para Vlans 501 a 1000 e D2 root para
  Vlans 1-500
• Problema 1000 instâncias de PSVT com uma
  topologia de apenas 2 caminhos alternativos.
• Alto consumo de CPU nos switches e pouca
  escalabilidade.

32
Padrão 802.1q

• Define apenas uma instância de ST para todas as
  VLANs CST (Common Spanning Tree)
• Não permite balanceamento de carga.
• OBS. PVST não é padrão IEEE 802.1q

33
Padrão IEEE 802.1s (MST)

• Permite agrupar VLANs em instâncias de SPT.
• Intancia 1 VLANs 1 a 500
• Instancia 2 VLANs 501 a 1000
• Cada instância pode ter um caminho diferente.
• Apenas duas instâncias de SPT para 2 alternativas
  de topologia.

34
Regiões MST

• A fim de prover maior escalabiliade, o padrão MST
  define que uma rede pode ser organizada em
  regiões
• Cada região pode possuir múltiplas instâncias,
  sendo
• 1 instância IST (Internal Spanning Tree)
  Instância 0
• Transmite BPDUs
• 1 ou mais instâncias MST
• Transmite MSTP BDUs

MST Region 1
IST Master
MST Region 3
IST Master
MST Region 2
IST Master
35
Região MST

• Switches pertencem a mesma região MST se
• Tiverem o mesmo nome de região
• Tiverem a mesma versão
• Tiverem o mesmo mapeamento de instâncias para VLAN

36
Exemplo
Fa0/17-24
Fa0/1-16
Fa0/17-24
Fa0/1-16
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-1
10.0.0.3
Gi0/1
Gi0/1
Gi0/2
Gi0/2
Instancia 1 Vlan 1,10
Instancia 1 Vlan 1,10
Instancia 2 Vlan 2,20
Instancia 2 Vlan 2,20
Gi1/0/21
Gi1/0/24
Gi1/0/23
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/13-20
Gi1/0/1-12
37
Qualidade de Serviço em Switches Ethernet

• Edgard Jamhour

38
QoS em Switches da Cisco

• Baseado em Serviços Diferenciados
• Possibilidade de executar priorização utilizando
  informações da camada 2 ou 3.
• Camada 2
• Bits de prioridade dos TAGs IEEE 802.1Q
• Campo COS Class Of Service (IEEE 802.1P)
• Camada 3
• Campos TOS, renomeados para DSCP

39
Informações para Classificação de QoS nas Camadas
2 e 3
40
COS IEEE 802.1P

• De acordo com a abordagem do padrão 802.1p, o
  diferentes tipos de tráfego podem ser tratados
  utilizando 8 níveis de prioridade
• 000 0 Best Effort
• 001 1 Background
• 010 2 Não Utilizado
• 011 3 Excellent Effort
• 100 4 Carga Controlada
• 101 5 Vídeo
• 110 6 Voz
• 111 7 Controle de Rede

41
Operações de QoS no Switch
SAÍDA
ENTRADA
42
Fluxo de Tráfego no Switch

• As filas são utilizadas para impor o QoS no
  tráfego.
• As filas podem possuir uma quantidade específica
  de banda e níveis diferentes de descarte.

O switch possui duas filas de entrada
O switch possui quatro filas de saída
43
Cenário de Estudo 1
Usuário VoIP
Usuário VoIP
Usuário Dados
Usuário Dados
Fa0/7-8
Fa0/5-6
Fa0/7-8
Fa0/5-6
2950-1
10.0.0.2
2950-2
10.0.0.3
NíVEL EDGE
Gi0/1
Gi0/1
Trunk
Trunk
Gi1/0/21
Gi1/0/23
3750-1
10.0.01
NÍVEL CORE
Gi1/0/5-6
Gi1/0/7-8
Usuário Dados
Usuário VoIP
44
Criando ACL Policies

• Políticas definem os critério que permitem
  classificar, marcar e policiar o tráfego em uma
  interface

Access-List
Classe (critério de classificação)
...
Policy
Access-List
Ação de Marcação
Policiamento
Interface
45
PoliciamentoModelo Token Bucket

• Permite adequar o tráfego em torno de uma taxa
  média, com rajadas de intensidade controlada.

r bytes/s
R
b bytes
reserva
chegada
Serviço Garantido se r lt R
saída
R
p bytes/s
B
46
ClassificaçãoTOS, DSCP, CoS ou UnTrust
Trust COS
Não Confia
Trust DSCP
Trust ToS
sem tag
com tag
Aplique o Mapa IP Prcedence-to-DSCP
Testa as Politicas da Porta
Use DSCP
COS Default da Porta
Use o COS do Frame
Não achou politica
Achou politica
Aplica o DSCP ou CoS da política
Aplique o Mapa CoS-to-DSCP
Aplica DSCP 0
Aplique o Mapa CoS-to-DSCP
47
Mapeamentos Default

• config term
• mls qos map cos-dscp 10 15 20 25 30 35 40 45
• end
• show mls qos maps cos-dscp
• Cos-dscp map
• cos 0 1 2 3 4 5 6 7
• --------------------------------
• dscp 10 15 20 25 30 35 40 45

48
Fluxo de Tráfego no Switch

• Duas Filas de Entrada (Ingress Queues)
• Quatro Filas de Saída (Egress Queues)

49
Descarte Ponderado

• WTD as filas utilizam um algoritmo de descarte
  ponderado, baseado na classificação dos quadros

Novos quadros com Cos 4-5 são descartados quando
a fila atinge 60 da taxa de ocupação
50
SRR Shaped Round Robin

• Controla a taxa no qual os quadros são retirados
  das filas
• De entrada para o stack ring
• De saída para a porta do switch
• SRR pode ser configurado como
• shared ou shaped
• Porta de saída
• Shared
• Porta de entrada

51
SRR

• Shared
• Garante um mínimo de banda para cada fila (em
  porcentagem) mas permite uma maior utilização
  caso as outras filas estejam ociosas.
• Shaped
• Cada fila de saída possui uma quantidade de banda
  limitada
• Mesmo que a banda de outras filas não esteja
  sendo utilizada, a banda de uma fila nunca é
  excedida.

52
Tratamento dos quadros na entrada

• Duas filas de entradas são suportadas.
• As filas de entrada podem ser colocadas em modo
  Normal ou Expedite
• O modo Expedite tem banda garantida.

53
Configuração da Fila de Entrada3750

• Quais pacotes são associados a qual fila (por
  DSCP ou COS)?
• Qual a porcentagem de descarte em cada fila, e
  qual CoS, DSCP são mapeados a cada threshold?
• Qual a porcentagem de buffer alocada a cada fila?
• Quanto de banda é alocada a cada fila?
• Existe algum tráfego (como VoIP) que precise ser
  tratado com alta prioridade?

54
Configuração Default para as Filas de Entrada
55
Configuração das Filas de Saída

• Quais pacotes (CoS ou DSCP) são enviados para
  quais filas de saída?
• Quais as porcentagens de descarte aplicado a cada
  uma das filas de saída, e quanto de memória é
  reservado para cada tipo de tráfego?
• Quanto de buffer é alocado para as filas de
  saída?
• A banda da porta de saída é limitada?
• Quão a freqüência em que as filas de saída são
  servidas e com qual técnica (shaped, shared, ou
  ambas)?

56
Mapeamento Default para as Filas de Saída
57
EtherChannel/IEEE 802.3adTunelamento VLAN /IEEE
802.3acQ-in-Q/IEEE 802.1adMAC-in-MAC/IEEE 802.1
ahMPLS
58
EtherChannel

• Agregação de Portas
• Etherchannel é um padrão que permite agregar
  múltiplas portas de características comuns a fim
  de formar uma porta de maior capacidade.
• Atualmente é possível criar portas agregadas
  full-duplex com até 800 Mbps (Fast) ou 8 Gbps
  (Giga)
• O número total de Etherchannels é 48.

59
Modos EtherChannel

• Apenas portas trunk com características idênticas
  podem ser agregadas.
• A configuração pode ser
• Automática
• PAgP Port Aggregation Protocol
• LACP Link Aggregation Control Protocol
• Manual
• On sem protocolo de negociação
• Usado apenas para compatibilidade entre switches
  que não suportam os protocolos de negociação.

60
Identificação da Porta Agregada

• As portas Etherchannel são identificadas por uma
  interface lógica (Logical port-channel), numerada
  de 1 até 8.
• Comandos aplicados a interface lógica afetam
  simultaneamente todas as portas do grupo.
• Comandos aplicados as portas físicas não afetarão
  as demais portas do grupo

• Quando o grupo é criado pela primeira vez, as
  portas seguem a configuração da primeira porta do
  grupo
• Allowed-VLAN list
• Spanning-tree path cost for each VLAN
• Spanning-tree port priority for each VLAN
• Spanning-tree Port Fast setting

61
PAgP Port Aggregation Protocol

• Protocolo proprietário da cisco
• Apenas para switches simples, não funciona em
  stacks.
• Agrupa automaticamente portas com as mesmas
  caracterísiticas
• Velocidade, modo duplex, native VLAN, VLAN range,
  trunking status.
• Porta Access devem pertencer a mesma VLAN
• Portas Trunk devem pertencer a mesma native VLAN
• O grupo de portas é passado ao protocolo
  Spanning-Tree como sendo uma porta única.
• Permite agregar até 8 portas.

62
Modos PAgP

• Auto modo passivo que apenas responde a
  solicitação para entrar no grupo.
• Desirable modo ativo, que solicita a outra porta
  entrar no modo Etherchannel.

Desirable
Desirable
Desirable
Auto
Auto
Auto
AutoDesirable(Silent mode)
Não PAgP
Se não for usado o modo silent, a porta não entra
em operação
63
Endereço MAC

• A primeira porta do Etherchannel que se torna
  ativa provê o endereço MAC para todo o grupo.
• Se a porta que cedeu o MAC for removida, outra
  porta oferecerá o endereço para o grupo.
• As mensagens PAgP são enviadas na menor VLAN
  associada a porta.

64
LACP Link Aggregation Control Protocol

• Padrão IEEE 802.3ad
• Operação similar ao PAgP, mas suporta também
  stack switching.
• Modos de operação
• Passivo
• Similar ao modo auto PAgP
• Ativo
• Similar ao modo desirable PAgP
• A escolha do MAC é similar ao PAgP
• Permite agregar até 16 portas, mas apenas 8 estão
  ativas num dado instante.

65
Exemplo
Fa0/17-20
Fa0/1-16
Fa0/17-20
Fa0/1-16
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-2
10.0.0.3
Gi0/2
Gi0/1
Gi0/1
Gi0/2
Ether2 PAgP
Ether1 PAgP
Gi1/0/23
Gi1/0/24
Gi1/0/21
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/17-20
Gi1/0/1-16
66
Balanceamento de Carga

• O balanceamento de carga pode ser feito com base
• Endereço Mac de Origem
• Pacotes com o mesmo MAC de origem são sempre
  alocados na mesma porta do grupo.
• Diferentes MACs de origem são distribuídos entre
  as portas.

C
A
D
B
E
F
67
Balanceamento de Carga

• Endereço Mac de Destino
• Pacotes com o mesmo MAC de destino são sempre
  alocados na mesma porta do grupo.
• Diferentes MACs de destino são distribuídos entre
  os pares
• Ambos
• Mantém na mesma porta apenas o fluxo de quadro
  trocado entre os mesmos parceiros.

C
A
D
B
E
F
68
Escolha do Método de Balanceamento

• A escolha do método depende da topologia de rede.
• O método deve ser escolhido de maneira a prover a
  máxima utilização de porta no Etherchannel.

69
Exemplo SPT com EtherChannel
Fa0/17-20
Fa0/1-16
Fa0/17-20
Fa0/1-16
Fa0/21
Fa0/21
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-2
10.0.0.3
Fa0/22
Fa0/22
Gi0/1
Gi0/2
Ether3 PAgP
Gi0/1
Gi0/2
Ether2 PAgP
Ether1 PAgP
Gi1/0/23
Gi1/0/24
Gi1/0/21
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/17-20
Gi1/0/1-16
70
Exemplo Balanceamento de Carga
Fa0/17-20
Fa0/1-16
Fa0/17-20
Fa0/1-16
Vlan 20 Prio 16
Fa0/21
Fa0/21
vlan1
vlan20
vlan1
vlan20
2950-1
10.0.0.2
2950-2
10.0.0.3
Fa0/22
Fa0/22
Gi0/1
Gi0/2
Ether3 PAgP
Gi0/1
Gi0/2
Ether2 PAgP
Ether1 PAgP
Gi1/0/23
Gi1/0/24
Gi1/0/21
Gi1/0/22
3750-1
10.0.0.1
vlan1
vlan20
Gi1/0/17-20
Gi1/0/1-16
71
Arquitetura Metro EthernetQ-in-Q e MAC-in-MAC
WAN
User-facing provider edge (U-PE) Network-facing
provider edge (N-PE) Provider edge aggregation
(PE-AGG)
72
Ethernet access domains EADs
Intra-EAD and Inter-EAD Services
                                                  
                                                  
                                                  
                                                  
                                                  
                                                  
                                                  
                             
73
Blocos Funcionais
USUÁRIO
ACESSO
CORE
WAN
QinQ ou MinM
MPLS
MPLSNetworks
U-PE
N-PE
PE
74
MinM e QinQ
Customer Prem Access
Metro Ethernet Access/Aggregation
Metro Core
WAN
QinQ Or MinM
QinQ Or MinM
50ms Ethernet Access Ring
MPLS
MPLSNetworks
U-PE
N-PE
QinQ
MinM
Os novos padrões QinQ e MinM são utilizados para
prover escalabilidade na construção de backbones
metropolitanos.
75
Gerenciamento em Ethernet
Gerenciamento Ethernet
Edge Device
Customer Premises
CO/POP
Ethernet
Backbone
CPE
NTU
Access Aggregator

• O gerenciamento da camada Ethernet inclui
• Marcação e Re-Marcação de TAGs VLAN
• Gerenciamento de Banda
• Alarmes de falha e diagnósticos

76
QinQ e MinM
IEEE802.1ad QinQ (Stacked VLAN) IEEE802.1ah MinM
(Backbone Provider Bridge)
77
Princípio MinM
Site Y
Ethernet Switches
Ethernet UNI (destination)
Site X
Ethernet UNI (source)
Service Provider Metro Ethernet network
Enterprise Ethernet header
User data
SP Ethernet header
78
Quadro Mac-in-Mac

• Destination MAC address
• If destination unknown, then 0xFFFFFF

SP MAC DA
SP MAC SA
ET0x8100
SP Q-tag1
ETMiM
Service Tag
Customer Ethernet Frame
SP FCS
Source MAC address
SP Header
Traffic Management
1
12
3
P-bits CFI Tunnel ID (XXX)
SP Payload
1
24
7
Reserved PT Service ID (YYY)
Customer Ethernet Frame
EVC ID 16M
Future Growth. Vendor specific fields.
Payload Type (data or control)
ET Ethertype CTI Canonical Field Identifier
79
Princípios do QinQ
a1
Carrier Access
Carrier Core
b1
Enterprise CPE
Carrier Core
Carrier Access
Enterprise CPE
80
Q in Q data frame format
C Tag
C-Payload
C-FCS
81
Q in Q data frame format
82
Camadas de QoS

• Múltiplas tecnologias de QoS estão disponíveis em
  diferentes camadas de rede
• Nenhuma tecnologia sozinha consque prover QoS fim
  a fim.

Application-signaled QoS SIP/SDP, H.323
IP QoS IP Differentiated Services (DiffServ)
Network-signaled QoS ATM PNNI, MPLS RSVP-TE or CR-LDP
Traffic Engineered Paths ATM PVCs, MPLS E-LSPs and L-LSPs
Link Layer QoS Ethernet 802.1p, VLANs, ATM, PPP, MPLS EXP, DOCSIS, Frame Relay, 802.11e WLAN QoS
Physical Layer QoS ?s, Virtual Circuits (VCs), Ports, Frequencies
QoS Monitoring and Measurement
83
QoS Fim-a-Fim
L2 Ethernet Switch
L3 Ethernet Switch
Cable Modem
Cable Access Provider
OE MAN
OE Switch
CMTS
84
Exemplo de CoS-based SLA

• 4 classes de serviço
• CoS determinado via 802.1p CoS ID

Service Class Service Characteristics CoS ID Bandwidth Profile per EVC per CoS ID Service Performance
Premium VoIP e Video 6, 7 CIR gt 0 EIR 0 Delay lt 5ms Jitter lt 1ms Loss lt 0.001
Silver Aplicações de Missão Crítica (e.g. sistema ERP) 4, 5 CIR gt 0 EIR UNI Speed Delay lt 5ms Jitter N/S Loss lt 0.01
Bronze Trágo do tipo burst com necessidade de banda 3, 4 CIR gt 0 EIR UNI Speed Delay lt 15ms Jitter N/S Loss lt 0.1
Standard Best effort 0, 1, 2 CIR0 EIRUNI speed Delay lt 30ms Jitter N/S Loss lt 0.5