Instrukcja do laboratorium

Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
.......................................................................................................
Instrukcja do laboratorium
Badanie właściwości wieloprotokołowej komutacji etykietowej MPLS
(Multi-Protocol Label Switching ). Wznawianie pracy po wystąpieniu
uszkodzenia w sieciach rozległych
Piotr Chołda
26 marca 2010
Przed zajęciami należy dokładnie zapoznać się z instrukcją oraz z materiałami pomocniczymi.
Cel ćwiczenia
Ćwiczenie ma umożliwić zapoznanie się z podstawami działania wieloprotokołowej komutacji etykietowej
MPLS oraz z najważniejszymi procedurami wznawiania pracy po wystąpieniu uszkodzenia.
1
1.1
Przebieg laboratorium
Sprawdzenie wiedzy teoretycznej
Przed rozpoczęciem zajęć praktycznych, prowadzący sprawdzi wiedzę uczestników związaną z tematyką
laboratorium (dotyczącą zarówno materiałów teoretycznych jak i niniejszej instrukcji) — odpowiedź jest
punktowana w skali 0 − 2 pkt. W przypadku stwierdzenia braku dostatecznej wiedzy, uczestnik nie
zostanie dopuszczony do zajęć. Taki uczestnik może zgłosić się na zajęcia innej grupy i po zaliczeniu
odpowiedzi (skala zmienia się wtedy na 0 − 1 pkt.), może odbyć laboratorium.
1.2
Przygotowanie konfiguracji sprzętowej
Sprzęt przeznaczony do użycia w trakcie laboratorium realizowanego w laboratorium L-2 (s. 304), paw.
D-6, został zestawiony w tab. 1, str. 3.
Proszę złożyć konfigurację sprzętową pokazaną na rys. 1, str. 2. Prowadzący dostarczy pliki konfiguracyjne dla ruterów i przełączników. Należy je tylko wgrać za pomocą hyperterminala (w trybie
konfiguracji globalnej — prompt np. R21(config)#). Rutery, przełączniki oraz komputery PC są zaadresowane adresami z sieci 192.168.X.0 z maską domyślną (wartości X podano na rysunku, końcówki
adresów urządzeń są tożsame z identyfikatorami numerycznymi poszczególnych urządzeń). Z kolei adresy
Loopback0, służące do identyfikacji ruterów z punktu widzenia procesów trasujących i sygnalizacyjnych,
mają postać 10.0.0.R, gdzie R jest identyfikatorem numerycznym rutera. Przełączniki są skonfigurowane w taki sposób, żeby na porcie FastEthernet0/3 obserwować ruch wysyłany z R23 do R22 (na
S21 — widoczne w Wireshark na PC7) lub wysyłany z R24 do R22 (na S22 — widoczne w Wireshark
na PC8), zaś na FastEthernet0/4 obserwować ruch wysyłany z R22 do R23 (na S21 — widoczne w
Wireshark na PC10) lub wysyłany z R22 do R24 (na S22 — widoczne w Wireshark na PC9).
Strona 1
Strona 2
R21
S 0/0/1*
X =1
X =2
PC9
R24
S 0/1/0
S 0/2/1
Fa 0/1
Fa 0/0
X =3
S 0/2/0*
S 0/1/0
R23
Fa 0/4
Fa 0/2
Fa 0/2
Fa 0/4
PC8
Fa 0/1
Fa 0/3
S22
X =5
X =4
Fa 0/1
Fa 0/3
S21
PC7
Fa 0/0
R22
Fa 0/1
PC12
S 0/1/0*
X =6
R25
PC11
X =8
Fa 0/0
S 0/1/0
Rysunek 1: Konfiguracja sprzętowa używana w trakcie laboratorium. Linia prosta — kabel prosty, linia przerywana — kabel skrośny,
linia kropkowana — połączenie konsolowe. Gwiazdką oznaczono wejście DCE kabla szeregowego.
PC13
X =7
Fa 0/0
S 0/0/0*
Interfejsy i sieci: 192.168.X.R/S/P C
Loopback0: 10.0.0.R
PC10
.......................................................................................................
Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
.......................................................................................................
1.3
Obserwacja działania MPLS
Według konfiguracji dostarczonej przez prowadzących został zestawiony jednokierunkowy tunel Tunnel1
z R21 do R22 z dwiema ścieżkami typu explicit. Pierwsza ścieżka LSP1 biegnie przez ruter R23, natomiast druga ścieżka LSP2 biegnie przez rutery R23 i R24 (por. rys. 2, str. 4). Można to zaobserwować
przesyłająć ping z PC13 do PC11. Należy zwrócić uwagę na fakt, że na przełącznikach nie będzie widać
etykiety MPLS (dla ruchu przechodzącego przez tunel), ponieważ ruch jest monitorowany na ostatnim
przeskoku i poprzedzający ruter ściąga etykietę. Ruch powrotny dla ping jest przesyłany w MPLS,
co świadczy o tym że w domenie MPLS zostały utworzone tunele dynamiczne (warto przeanalizować
strukturę nagłówka MPLS). Ponadto w trakcie przeglądania przepływu pakietów w Wireshark można
zaobserwować przesyłanie komunikatów LDP i RSVP (warto zachowywać pliki z podglądu interfejsów
pod kątem przygotowania sprawozdania). Należy je przeanalizować i wytłumaczyć, jakie pełnią role w
zestawionej sieci. Należy zaobserwować, jak często są wysyłane aktualizacje związane z nimi (i na jakie
adresy) oraz jaki mają charakter. Należy również podglądnąć konfigurację ruterów pod kątem MPLS
(proszę zwrócić uwagę na przydatne komendy oraz zagadnienia do opisania w sprawozdaniu — rozdz. 2,
str. 5). Proszę wykryć, w jaki sposób ruter (lub Wireshark) rozpoznaje, że ma do czynienia z pakietami
MPLS.
1.4
Obserwacja zachowania w przypadku wystąpienia uszkodzenia
W kolejnej części laboratorium należy sprawdzić, czy działa ścieżka alternatywna zdefiniowana jako opcja
druga dla utworzonego tunelu (LSP2 dla Tunnel1). Należy tego dokonać uruchamiająć w sposób ciągły
ping z PC13 do PC11 i obserwować przepływ pakietów za pomocą programu Wireshark (interesujące
są tutaj tylko komunikaty IP EchoRequest, ponieważ one przemieszczają się zdefiniowanym tunelem).
Następnie należy wyłączyć interfejs FastEthernet0/1 rutera R22. W następstwie takiej akcji (symulującej uszkodzenie i następujące po nim wznawianie pracy), pakiety EchoRequest powinny przestać płynąć
przez sieć, w której znajduje się przełącznik S21, a powinny zacząć poruszać się przez sieć związaną z
przełącznikiem S22. Przebieg trasy można sprawdzić stosując tracert, warto zaobserwować również
wartości pól TTL (powinny być o jeden mniejsze niż wcześniej, co wskazuje że pakiety płyną przez sieć
192.168.3.0, w wyniku czego tunel korzysta teraz z jednego przeskoku więcej).
Następnie należy włączyć FastEthernet0/1 rutera R22 i zaobserwować, że trasa pozostaje przez
pewien czas nie zmieniona (ruch nadal będzie płynął trasą alternatywną), mimo że pierwsza ścieżka
jest ponownie zdatna i poprawnie widziana przez rutery (aby to obserwować należy po włączeniu interfejsu poczekać kilkanaście sekund, aż OSPF nawiąże sąsiedztwo między ruterami R22 i R23 — będzie
to można poznać, gdy na konsoli wyświetli się komunikat typu: <znacznik czasu> %OSPF-5-ADJCHG:
Tablica 1: Sprzęt używany w trakcie wykonywania laboratorium (wersja dla jednej podgrupy)
Lp.
Nazwa
Opis
1.
R21, R22, R23, R24 Rutery z obsługą MPLS
Ruter pomocniczy
2.
R25
Przełączniki służące do obserwacji ruchu w sieci
3.
S21, S22
Komputery służące do podglądania ruchu z przełączników S21 i S22
4.
PC7, PC8
oraz ich konfiguracji
Komputery służące do konfiguracji ruterów i podglądania ruchu z
5.
PC9, PC10
przełączników S21 i S22
Komputer służące do konfiguracji ruterów
6.
PC12
Komputery służące do konfiguracji ruterów i generowania ruchu
7.
PC11, PC13
Druga podgrupa używa analogicznego zestawu (R3i, S3i i PC1-PC6).
Strona 3
Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
.......................................................................................................
R23
LSP1
S21
R25
X =4
R21
R22
X =5
S22
LSP2
R24
Rysunek 2: Przebieg ścieżek LSP1 i LSP2 związanych z tunelem Tunnel1 między ruterami R21 i R22.
<dane nt interfejsu> from LOADING to FULL, Loading Done). Gdy RSVP będzie odświeżać ścieżkę,
nastąpi powrót na trasę sprzed uszkodzenia. Po przełączeniu na ścieżkę alternatywną warto zaobserwować
zmiany w tablicy przełączania etykiet.
Potem należy wyłączyć opcję keepalive warstwy L2 na FastEthernet0/1 rutera R22, a następnie
rozłączyć fizycznie połączenie do tego interfejsu. W ten sposób emulowana jest niezdatność niewidoczna
w warstwie L2. Proszę zaobserwować w jaki sposób zostanie wykryte uszkodzenie ścieżki.
1.5
Tworzenie ścieżki typu explicit
W ostatniej części laboratorium należy skonfigurować z rutera R21 tunel Tunnel2, którego ścieżka robocza LSP3 przebiega przez rutery R21-R23-R22-R24 (rys. 3, str. 5). W celu obserwacji ruchu należy
podpiąć PC9 do rutera R24 na FastEthernet0/1 i skonfigurować podsieć 192.168.9.0 (wystarczy to
zrobić tylko na PC9, na R24 konfiguracja będzie wcześniej wgrana). Natępnie należy zaobserwować
na przełączniku S21, że pakiety związane z ping wysyłanym z PC9 do PC13 są przesyłane z etykietą
MPLS, natomiast pakiety powrotne przechodzące przez przełącznik S22 już nie korzystają z MPLS (jest
to kolejne przykład, że przedostatni ruter na ścieżce LSP zdejmuje etykietę). W programie Wireshark
należy również przyjrzeć się komunikatom protokołu RSVP.
1.6
Zakończenie laboratorium
Ważne — po zakończeniu laboratorium należy uporządkować laboratorium, przywracając konfigurację
do stanu wyjściowego:
• wyczyszczenie konfiguracji ruterów (jeśli była kopiowana do pamięci NVRAM),
• rozłączenie używanych przewodów,
• wyłączenie komputerów i listwy zasilającej rutery i przełączniki,
• ponowna instalacja systemu Windows na komputerach PC (komputery należy podłączyć do Internetu — gniazdko INET — i wybrać po uruchomieniu opcję labreinstall).
Strona 4
Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
.......................................................................................................
R23
S21
R25
X =4
R21
R22
X =5
S22
LSP3
Fa 0/1
R24
192.168.9.0
PC9
Rysunek 3: Przebieg ścieżki LSP3 związanej z tunelem Tunnel2 między ruterami R21 i R24.
2
Sprawozdanie
Sprawozdanie z laboratorium jest obligatoryjne (punktacja do uzyskania: 0 − 3 pkt.). Obowiązuje minimalnie jedno sprawozdanie na grupę. W sprawozdaniu należy zawrzeć opis czynności wykonanych w
trakcie laboratorium (bez powtarzania informacji przedstawionych w instrukcji), ale przede wszystkim
własne przemyślenia oraz odpowiedzi na problemy/pytania przedstawione poniżej. Proszę opisać ewentualne problemy, jakie się pojawiły (oraz sposób ich rozwiązania, jeśli problem udało się rozwiązać; można
też podać proponowane metody rozwiązania problemu). W sprawozdaniu należy również ustosunkować
się do następujących problemów:
1. Proszę zaprezentować, zinterpretować oraz scharakteryzować informacje konfiguracyjne wyświetlone
na ruterach R22 i R23 po wydaniu następujących komend:
• show mpls traffic-eng tunnels (m.in. sprawdzanie jakie tunele zostały utworzone, jaki
jest ich status, którędy biegnie aktualnie używana ścieżka związana z danym tunelem — należy sprawdzić przed wyłączeniem jednego z interfejsów i po wyłączeniu; pozwala dodatkowo
sprawdzić: czy sygnalizacja tunelu działa poprawnie, jaki jest priorytet tunelu i przepływność
skonfigurowana przy jego tworzeniu, czas od utworzenia tunelu i od ostatniej zmiany jego
stanu, informacje o ostatnim błędzie, jaki w związku z tym tunelem wystąpił — widoczne np.
przy przełączaniu na ścieżkę zapasową),
• show mpls forwarding-table (m.in. jakie etykiety są przełączane; warto zauważyć że dla
łączy FastEthernet w tablicy jako nextHop pokazany jest adres IP, a dla łączy typu serial:
point2point; ciekawe spostrzeżenia można poczynić również porównując wynik tego polecenia
przed wyłączeniem któregoś z interfejsów i po wyłączeniu go),
• show mpls interfaces (m.in. interpretacja oraz różnica między Pop tag i Untagged; dlaczego niektóre z sieci obecnych w naszej topologii nie są wyświetlane po wydaniu tego polecenia?),
Strona 5
Przedmiot:
Prowadzący:
Kierunek:
Rok studiów:
Semestr:
Zarządzanie sieciami i usługami — laboratorium
Dr inż. Krzysztof Wajda [email protected], Dr inż. Andrzej Szymański [email protected], Dr inż. Piotr Chołda [email protected]
Telekomunikacja
Trzeci
Letni, 2009-2010
.......................................................................................................
• show mpls ldp parameters,
• show mpls ldp discovery,
• show mpls ldp neighbor,
• show mpls ldp bindings (m.in. warto porównać z wynikami wyświetlanymi dla show mpls
forwarding-table i show mpls ip binding),
• show ip rsvp counters,
• show ip rsvp neighbor,
• show ip route,
• show ip cef detail.
2. Proszę ogólnie scharakteryzować komunikaty związane z MPLS obserwowane w programie Wireshark (np. komunikaty OSPF, pakiety z etykietami MPLS, komunikaty LDP i RSVP).
3. Proszę porównać otrzymane ramki MPLS — jakie etykiety są używane, jakie występują wartości
pól TTL i S?
4. Jak zmieniają się etykiety po uruchomieniu ścieżki zapasowej?
5. W którym ruterze ściągana jest etykieta związana z tunelem Tunnel1, a gdzie związana z tunelem
Tunnel2?
6. Na podstawie plików konfiguracyjnych ruterów R21-R24 proszę wyjaśnić podstawowe polecenia
służące do uruchomienia MPLS na ruterze, komendy używane podczas tworzenia tunelu oraz podczas konfigurowania ścieżki LSP, której przebieg jest zadany wprost (typ explicit).
7. Czy daje się zaobserwować równoważenie ruchu w MPLS w tej sieci (odpowiedź „tak” lub „nie”
proszę poprzeć odpowiednią interpretacją listingów konfiguracji).
Sprawozdanie należy oddać (tzn. wysłać w formacie do edycji na adres: [email protected])
najpóźniej dwa tygodnie od czasu wykonania ćwiczenia (potem z każdym dniem spóźnienia ocena będzie
się automatyczni obniżać o 0,25 pkt.). W sprawozdaniu należy zawrzeć dane identyfikacyjne: wszystkich
autorów (czyli wykonawców ćwiczenia laboratoryjnego), datę i godzinę odbycia ćwiczenia oraz podgrupę
laboratoryjną (tzn. czy używano ruterów R2i czy R3i).
Strona 6