Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 1 Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten www.dante.net/tf-ten Tiziana Ferrari [email protected]INFN - CNAF Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
37
Embed
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten1 Tiziana Ferrari [email protected].
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 1
Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 7
Private Network-Network Interface 1.0
• Protocollo standardizzato dall’ATM Forum per implementare:– 1. un protocollo di segnalazione per garantire la propagazione
delle richieste di connessione UNI all’interno della rete fra sorgente e destinatario
– 2. un protocollo di routing per calcolare le informazioni relative alla topologia e alle risorse della rete ATM (routing applicato ai messaggi del protocollo di segnalazione)
• “Private”: per reti private ATM basate su indirizzamento NSAP
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 8
Sb reference point:private UNI
Tb reference point:public UNI
PrivateATM
network
PrivateATM
network
PublicATM
network
PublicATM
network
privateNNI
publicUNI
publicNNI
publicUNI private
UNI
• S: interfaccia tra un apparato terminale e un apparato che implementa protocolli di livello 2 e 3 (es. uno switch o un router)
• T: punto di terminazione di una connessione fisica
• NNI: Network-Network Interface, l’interfaccia che connette due nodi di rete appartenenti a due reti diverse
Tipi di interfacce ATM
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 9
Link PNNI fisico
Link PNNI virtuale
entità PNNI fisica
Link UNI fisico
Link PNNI: esempio
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 10
PNNI: segnalazione
• Propaga i messaggi di connection set-up all’interno della rete ATM
• integra il protocollo UNI, il quale genera le richieste di connessione, aggiungendo informazioni al messaggio UNI di connection setup
• stesso VCI utilizzato da UNI: VCI=5
• VPI variabile
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 11
Interazione UNI - PNNI
ingressswitch(DTL originator)
egressswitch(DTL terminator)
SegnalazioneUNI
SegnalazioneUNI
SegnalazioneNNI
DTL: Designated Transit List
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 12
PNNI: protocollo di routing
• Permette agli switch PNNI di raccogliere informazioni
sulla topologia della rete, in base alle quali viene deciso il
cammino da seguire per raggiungere la destinazione
• il medesimo cammino è sia utilizzato per instradare il
messaggio di connection set-up che successivamente dai
dati della connessione
• ATM è connection-oriented
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 13
Routing PNNI: obiettivi
• 1. Quality of Service (QoS) routing
– negoziazione di QoS
– QoS garantita per l’intera durata della connessione grazie ad un
meccanismo di Call Acceptance Control (CAC)
– CBR (Constant Bit Rate), VBR (Variable Bit Rate), ABR
(Available Bit Rate), UBR (Unspecified Bit Rate)
• 2. Scalabilità
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 14
Routing PNNI: caratteristiche
• Topology state routing protocol (variante dei protocolli di
routing IP di tipo link state)
• per ogni switch, flooding delle seguenti informazioni:
– disponibilità di risorse di traffico locali (per il QoS routing)
– stato dei link adiacenti (elenco dei nodi direttamente raggiungibili)
• informazioni contenute nei “P-NNI Topology State
Packets (PTSP)”
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 15
Routing PNNI: algoritmo
• Parametri link e node state (PNNI Topology State Element
-PTSE):
– 1. Non-additive link attributes: parametri che caratterizzano un
singolo link
• Available Cell Rate (ACR): banda disponibile espressa in celle/sec
– 2. Additive link metrics: parametri che caratterizzano in modo
aggregato lo stato di un insieme di link e nodi PNNI concatenati
• Maximum Cell Transfer Delay (MCTD)
• Maximum Cell Delay Variation (MCDV)
• Maximum Cell Loss Ratio (MCLR)
• Administrative Weight: peso metrico associato ad un link
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 16
Routing PNNI: source routing
• Source routing: il cammino calcolato dall’ingress switch
non è ottimale poiché
– l’informazione di stato propagata nella rete (PTSE) è basata
sull’aggregazione, per cui non è totalmente accurata
– i PTSE sono distribuiti in modo periodico, per cui l’informazione
sullo stato non è sempre allineata con lo stato effettivo della rete
• ogni nodo deve svolgere la funzione di CAC
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 17
Routing PNNI: scalabilità
• Per ottenere un routing scalabile, gli switch vengono
suddivisi in sottoinsiemi, ciascuno associato ad un dato
livello gerarchico, in modo da minimizzare la quantità di
informazioni topologiche che vengono scambiate
all’interno di un dato gruppo o tra gruppi distinti
• Obiettivo: utilizzo di un unico protocollo di routing ATM
a qualsiasi livello gerarchico della rete
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 18
Routing PNNI: gerarchia di rete
• Ogni livello è identificato da un dato prefisso NSAP
• numero massimo di livelli: 104 (104 è la lunghezza massima di un
prefisso, essendo la parte HO-DSP dell’indirizzo NSAP pari a 13
byte)
• PNNI specifica il meccanismo di interazione fra i vari nodi di un dato
livello gerarchico n, e il meccanismo di interazione fra due livelli
gerarchici adiacenti n e n-1. Tale meccanismo viene applicato in modo
ricorsivo ad ogni livello
• peer group: insieme di nodi del medesimo livello che scambiano tra di
loro informazioni “topology state” complete sul peer group di
appartenenza. Essi possiedono la medesima informazione topologica
con stesso livello di dettaglio.
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 19
Routing PNNI: gerarchia di rete (cont)
Peer Group Leader (PGL),border node
PGL
Logical Group Node (LGN)
Peer Group
Peer Group
PTSE flooding
Aggregated PTSE flooding
LGN
LGN
LGN
LGNLGN
LGN
123a
123b
123c
123d
123124
125
1213
14 15
Parent Group
Grandparent Group
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 20
Routing PNNI: ricostruzione della topologia
– 1. viene identificato l’insieme dei nodi appartenenti al medesimo peer group (quelli che possiedono l’identico prefisso comune di lunghezza massima)
– 2. flooding di PTSE tra gli elementi del peer group (VCI 18, VPI 0 nel caso di link fisici; VCI 18, VPI x in caso di link logici)
– 3. dati due border node di due distinti peer group viene determinata la gerarchia attraverso il confronto dei loro ID
– 4. una volta identificati i peer group leader, tra nodi PGL del medesimo parent group vengono stabiliti i link PNNI virtuali
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 21
Source routing
H1 H2
A1
A2
B1
B2
C1
C22. Construct DTL to B:{A1->A2, B,C} 3. Pop DTL A1->A2,
Send to peer group B
4. Pop B, Push DTL to cross B, {B1->B2,C}
5. Pop DTL B1->B2,Send to peer group C
6. Pop C, Push DTL to cross C, {C1->C2}
7. Connect to H2
UNIUNI
Peer group A
Peer group B
Peer group C
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 22
Single e Multi-level PNNI
• Molteplici costruttori di switch (Bay, 3Com, Fore, IBM, Xylan, Olicom etc) supportano PNNI 1.0 permettendo un unico peer group
• beta-version Cisco IOS 11.3 (release ufficiale fine marzo `98), 32 MB DRAM, livelli gerarchici multipli
• obiettivi del test (IOS beta version):– verificare la correttezza del funzionamento di PNNI a livello
geografico e il grado di stabilità, verificare il meccanismo di tunneling del protocollo su VP geografico
– configurare l’insieme degli switch in modo da formare una architettura a più livelli gerarchici
– interoperabilità
– route summarization (aggregazione)
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 23
Prefissi NSAP
• Austria (JKU): 39.040F.54040101• Belgio (ULB): 39.056F• Svizzera (Switch): 39.756F.11111111.700100011002• Germania (DFN/RUS): 39.276F.31000011000000001• Spagna (Rediris): 39.724F.10010001000100010001• Francia (Renater): 39.250F.0000002D• Italia (INFN-MI): 39.380F.00000000000000000000• Italia (INFN-CNAF): 39.380F.10010001000000010000• Lussemburgo (Restena): 39.442F• Olanda (SURFnet): 39.528F.1100• Norvegia (Uninett): 47.0023.01000005• Portogallo (RCCN): 39.620F.00000000000000000000• Gran Bretagna (Ukerna): 39.826F.1107250010
3916 Data Country Code; 4716 International Code Designator
3916= (0011.1001)2 ; 4716 = (0100.0111) 2 prefisso comune di 1 bit
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 24
Configurazione di PNNI (single level)hostname JKUASTE1atm address 39.040f.5404.0101.0001.9999.0001.0060.83c4.a301.00atm router pnni precedence pnni-remote-exterior 2 background-routes-enable statistics call node 1 level 1 lowest redistribute atm-static!interface ATM0/0/3 description GDC APEX Test Switch no ip address no atm auto-configuration no atm address-registration no atm ilmi-enable atm pacing 2000 force atm iisp side user atm pvp 4 atm pvp 5 atm pvp 6
diminuzione del livello di preference<- delle route statiche, le quali per default hanno un priorità più alta delle route dinamiche calcolate attraverso PNNI
<- shaping del flusso di celle
<- PVP end point per il tunneling del protocollo PNNI
<- redistribuzione delle route statiche attraverso PNNI
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 25
Configurazione di PNNI (single level) - cont -interface ATM0/0/3.4 point-to-point description Tunnel to Switch Zuerich no atm auto-configuration atm nni!interface ATM0/0/3.5 point-to-point description Tunnel to RUS Stuttgart no atm auto-configuration atm nni atm pvc 5 84 rx-cttr 101 tx-cttr 101 interface ATM0/0/3.4 4 84 atm pvc 5 165 rx-cttr 101 tx-cttr 101 interface ATM0/0/3.4 4 165 !interface ATM0/0/3.6 point-to-point description Tunnel to INFN Milano no atm auto-configuration atm nni atm pvc 6 164 rx-cttr 101 tx-cttr 101 interface ATM0/0/3.5 5 164
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 34
Aggregazione - cont -JKUASTE1#sh atm route Codes: P - installing Protocol (S - Static, P - PNNI, R - Routing control), T - Type (I - Internal prefix, E - Exterior prefix, SE - Summary Exterior prefix, SI - Summary Internal prefix, ZE - Suppress Summary Exterior, ZI - Suppress Summary Internal) P T Node/Port St Lev Prefix~ ~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~ ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~P SI 2 0 UP 0 39.040f/24
[...deleted...]
P I 20 0 UP 0 39.276f.3100.0110.0000.0001.0001.0020.ea00.059f/152P I 20 0 UP 0 39.276f.3100.0110.0000.0001.0001.1111.1111.1111/152P E 20 0 UP 0 39.276f.3100.0110.0000.0001.0001.2222.2222.2201/152P I 20 0 UP 0 39.276f.3100.0110.0000.0001.0001.4000.0c/128P I 26 0 UP 0 39.276f.3100.0110.0000.0001.0003/104P E 25 0 UP 0 39.528f.1100.2000/56P I 25 0 UP 0 39.528f.1100.2000.0020.0001.2005/104P I 21 0 UP 0 39.756f.1111.1111.7001.0001.10/96P E 11 0 UP 0 47.0005.80ff.e100.0000/72P E 2 0 UP 0 47.0005.80ff.e100.0000/72 JKUASTE1#
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 35
SVC setup time
050
100150200250300350400450500
msec
AT BE DE PT ES FR IT NO UK
destinazioni
RTT e setup time di SVC dalla Svizzera
RTT
setup time
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 36
Osservazioni• PNNI è stabile sia dal punto di vista del routing che dal punto di vista della
segnalazione
• interoperabilità LS1010 Fore ASX 200
• corretto funzionamento del tunneling anche quando i VPI agli estremi di una VPC sono differenti (vedi mappa)
• corretta aggregazione e route summarization con PNNI multi-layer
• requisiti:
– i messaggi PTSE vengono scambiati correttamente attraverso i VP CBR a 2 Mbps soltanto forzando lo shaping del traffico:
• shaping per interfaccia fisica: atm pacing 2000 force• shaping per VP (PFQ Feature Card)
– il carrier deve fornire un servizio di tipo “VP” per effettuare il tunneling
– schema di indirizzamento NSAP
Tiziana Ferrari Sperimentazioni geografiche su infrastruttura JAMES della task-force tf-ten 37