EIGRP: Balanceamento de carga por métrica desigual

 

unequal cost load balancing

Loop de encaminhamento em R3 devolve o pacote a R1, porque o custo do link R3-R1 é menor que o cuso R3-R2.

 

Observe a figura acima: Suponha que R1 pretenda enviar pacotes para R2. Ele o poderá fazer pela rota de menor custo directamente por R1->R2. Poderá faze-lo também por R3, R1->R3->R2. Acontece que de R3->R2 o custo é de 100. E de R3->R1, o custo é de 20. Logo o pacote a caminho de R2 por R3, será devolvido a R1 que encaminhará novamente a R2 provavelmente por R3 . A esse acontecimento chamamos Routing Loop, ou laços de encaminhamento.

unequal cost load balancing 02
Observe a figura acima. Os custos para a chegada dos pacotes de E para A, pelas 03 rotas são os seguintes:

E->B->A=30
E->C->A=20
E->D->A=45

A rota com menor custo, conhecida como Feasible Distance (FD) é igual a 20 (E->C + C->A = 10+10 = 20). Se essa rota falha por qualquer motivo, uma rota alternativa, chamada de Feasible Sucessor Route, FS, é activada, e essa rota é E->B->A = 30, porque o custo anunciado pelo encaminhador B para alcançar A, ou seja a Reported Distance, RD = 10, é menor que a FD=20.

Redes sérias precisam necessariamente de ter algum bom esquema de balanceamento de carga. As vantagens são inúmeras. Por exemplo é sempre bom enviar pacotes por mais do que um caminho, desse modo pode-se diminuir a sobrecarga nos enlaces (desculpe mas não encontrei um termo mais PT-pt para link, diferente de ‘ligação’) de dados.

Outra vantagem é a rápida convergência em caso de quebra ou falha de um dos enlaces de dados. Nao é necessário esperar pelo processo de convergência, que pode ser moroso porque ja existe uma ou mais rotas alternativas na tabela de roteamento.

Configura-se o balanceamento de carga de rotas com desiguais métricas (deve ser assim que se pronuncia Unequal Metric Route Load Sharing) recorrendo ao comando Variance que multiplica o seu argumento que varia de 1 a 128 pelo valor da rota FD. Todas as rotas com custo menor a FD serão consideradas como rotas sucessoras FS.

Por exemplo. Configure-se uma variância de 02. O novo valor da métrica será FD = (10+10)*2 = 40. FS = (10*2) = 20 < FD.
Na linha de comando teríamos:

>router eigrp 33
>variance 2

O encaminhador irá adicionar todas rotas menores ou iguais a 40, valor de FD. E->D->A não é adicionado porque a RD de D = 25*2 = 50 > FD.

Abrangência IP e a sumarização de rotas

Existem motivos muito fortes pelos quais voce necessita sumarizar ou agregar rotas. Um factor é que o processo de encaminhamento, introduz uma grande sobrecarga no sistema. Tendo o encaminhador que calcular mais rotas, maior é a sobrecarga. Outro motivo para sumarizar rotas é que ela acelera o processo de convergência em protocolos IGP (Interior Gateway Protocol) como o protocolo EIGRP. Observe a figura abaixo:

Stuck in active

Se o encaminhador 1 perde uma rota ele envia uma mensagem de solicitação e aguarda por uma mensagem de resposta. Quanto maior o numero de encaminhadores a frente de 1, menor é a probabilidade dele receber uma mensagem de resposta em menor tempo e dessa forma convergir rapidamente. Ja ensinamos num artigo anterior como sumarizar rotas. O problema que se coloca aqui é quando estamos em presença de redes algo descontínuas. O gerente do projecto entrega a voce 4 (quatro) rotas e solicita a sua sumarização. Como proceder? O exemplo abaixo dá uma dica sobre o assunto:

An engineer plans to configure summary routes with the ip summary-address
eigrp asn prefix maskcommand. Which of the following, when added to such a
command, would create a summary that includes all four of the following subnets:
10.1.100.0/25, 10.1.101.96/27, 10.1.101.224/28, and 10.1.100.128 /25?
a.  10.1.0.0  255.255.192.0
b. 10.1.64.0  255.255.192.0
c.  10.1.100.0  255.255.255.0
d. 10.1.98.0  255.255.252.0

Como se observa, estamos perante 4 redes algo descontínuas. Qual das seguintes alíneas corresponde a uma rede que satisfaça a sumarização delas?

Uma forma fácil de verificar isso é por fazer uma analise de abrangência. Para isso voce deve lembrar para que serve uma mascara de sub-rede. Ela não apenas serve para indicar o endereço de rede fazendo a operação matemática de AND com um determinado e válido endereço IP, mas também para determinar os limites ou a abrangência da sub-rede.

Repare: Se voce tem uma rede com o endereço 10.0.0.0/8 qual é a sua abrangência? Eu que sou experiente neste calculo digo que é de 10.0.0.0/8 a 10.255.255.255. Como provar? Simples: subtraia a mascara de sub-rede pela mascara todos 1 (255.255.255.255). Fica assim:

255.255.255.255
– 255.  0  .   0. 0
________________
0    . 255 . 255 . 255

Somar (OR) o endereço IP (10.0.0.0) ao resultado da subtração do todos 1 com a mascara de sub-rede:

  10 . 0  . 0   . 0
+ 0 .255.255.255
________________
10 . 255.255.255

Ou seja a rede vai de 10.0.0.0/255.0.0.0 a 10.255.255.255/255.0.0.0.

Respondendo a pergunta destacada anteriormente, voce pode repetir os passos que fizemos agora nas quatro alíneas para obter a resposta. Observe as redes em análise:

10.1.100.0/25, 10.1.101.96/27, 10.1.101.224/28, and 10.1.100.128 /25

Nota-se que a rede mais a direita ou seja com o endereço IP maior é 10.1.101.224/28, logo temos de encontrar uma sub-rede que abranja este endereço. Analisando a alínea d) temos: 10.1.98.0  255.255.252.0. Qual é a sua abrangência?

255.255.255.255 – 255.255.252.0 = 0.0.3.255

Somando: 10.1.98.0 + 0.0.3.255 = 10.1.101.255

Ou seja a sua abrangência vai de 10.1.98.0 a 10.1.101.255.

O endereço 10.1.101.224 está dentro desse intervalo, logo a alínea d) está correcta.

 

 

 

 

 

 

 

 

GNS3 e o problema da escalabilidade

Das melhores ferramentas de estudo, design e projecto de redes o GNS3 ocupa uma posição primordial, porque passamos do processo da simples simulação de redes para a emulação dos próprios encaminhadores (routers) em si. Ou seja você roda em cima do seu computador pessoal versões robustas de encaminhadores Cisco. Ferramentas de simulação como o Cisco Packet Tracer ou outras ajudam muito pouco quando você sobe de nível nas carreiras Cisco. Os comandos são limitados, os serviços são limitados, algumas configurações assumem um carácter básico, quando não são, etc, etc.

Eu não tenho nada contra ferramentas de simulação, pelo contrario, o meu Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) foi baseado numa ferramenta desse gênero, ou seja se eu quisesse projectar uma rede metropolitana de Fibra Óptica eu recorreria ao OPNet, poderoso simulador, agora adquirido pela Riverbed.

O bom do GNS3 é que você pode ir adicionando maquinas virtuais e conectar a sua topologia a elas. O mau dele é que isso requer demasiado espaço em Memoria de Acesso Aleatório (RAM). Com 4 (quatro) encaminhadores a 512 MBytes você tem no minimo 2048 GBytes de RAM, e isso é muito para um computador pessoal meu caro. Situação: Você usa o GNS3 e não usa mais nada. Se apertar muito você pode nem o GNS3 conseguir usar mais.

Solução? Ter uma boa maquina com uns bons MB de RAM. Essa maquina pode ser um servidor, uma workstation ou mesmo um portentoso laptop. Depois disso você instala um gerenciador de maquinas visuais, ou seja, um Hypervisor que nada mais nada é, um servidor de maquinas virtuais. Depois de instalado, você pode acessar as suas maquinas virtuais a rodarem imagens de roteadores Cisco, via rede. Tao simples quanto isso, ou seja, você tem um Servidor/Hypervisor que roda os seus laboratórios Cisco, o que o deixa sem necessidade de se preocupar com a memoria RAM do seu computador pessoal. Se quiser escalar, aumenta a memoria RAM do Hypervisor e ponto final. Quer ‘brincar ‘mais? Experimente utilizar Drives de Estado Solido (SSD), placas de rede Gigabit Ethernet, mini clusters etc etc. Se quiser ‘piorar’ a brincadeira ‘ alugue um endereço IP fixo e mesmo quando você se viajar ou se ausentar você ainda poderá usar seu laboratório.

vmware esxi

Existem algumas dicas de como fazer isso disponíveis na net, não são muitas. A maior parte delas de pessoal com grau CCIE, porque a esse nível é exigível determinada topologia que ou está disponível fisicamente ou você emula ela por meio de computador, o que não é fácil dada a parca disponibilidade de memoria RAM. Deixo com vocês 3 (três) links bem interessantes de como configurar um laboratório Hypervisor de encaminhadores Cisco.

The “Perfect” virtual Lab (será?)
How to build CCIE v5 Lab with Cisco CSR 1000v Routers
VMs Running In My ESXi Networking Lab as of 23-Dec-2014

 

 

Configurando serviço DHCPv6 Stateless

Similar ao protocolo DHCP, o protocolo DHCPv6 também faz uso do protocolo Internet Control Message Protocol, mas na sua versão 6, o ICMPv6, que por seu lado recorre a outro protocolo, o Neighbor Discovery (ND), que vem assim substituir o protocolo de descoberta e resolução ARP pertencente ao protocolo IP.

Ao contrario do serviço DHCPv6 Stateful, o serviço DHCPv6 Stateless não conserva o estado dos dispositivos a que ele atribui endereços. Geralmente o esquema é composto pela atribuição simples ao cliente do endereço DNSv6 e do Domain Name (DN) e do prefixo bem como seu tamanho.

O endereço IPv6 é obtido pela combinação do prefixo (64 bits) e do endereço MAC do dispositivo que sao 48 bits. Como o endereço IPv6 é composto por 128 bits isso significa que ainda restam (64-48)bits = 16 bits. Esses bits sao completados com a inserção da assinatura FFFE (onde o bit 70 é complementado) na metade dos 48 bits ou seja depois do bit 24 do MAC Address. A este tipo de técnica, denomina-se StateLess Address AutoConfiguration (SLAAC) e o formato do de endereço denomina-se EUI-64.

Os comandos ipv6 address autoconfig e ipv6 nd other-config-flag em modo de interface, habilitam a configuração automática do endereço IPv6 e a obtenção do outras configurações enviadas pelas mensagens RA (já falaremos disto parágrafo abaixo) dos servidores-encaminhadores (DHCPv6 Routers).

Aquando da obtenção da informação DHCPv6 o cliente e o servidor trocam mensagens ND. Geralmente um cliente envia uma mensagem Multicast Router Solicitation (RS) a todos agentes DHCPv6 que podem ser servidores-encaminhadores ou servidores de reencaminhamento (relay servers) ao endereço Multicast FF02::1:2 com escopo local, a solicitar uma mensagem Unicast Router Advertisement (RA) do servidor-encaminhador, que, por sua vez responde com o tal RA que também indica o seu tipo de configuração DHCPv6 (stateful ou stateless). O Default Router do cliente é o endereço de link local do servidor-encaminhador.

Geralmente configura-se o servidor-encaminhador para gerar e enviar Unicast RA’s com o comando ipv6 unicast-routing. Dessa forma, ele não irá proceder a geração e envio de mensagens RS.

A topologia abaixo é bastante elucidativa. Temos dois encaminhadores, nomeadamente R2, que faz o papel de servidor-encaminhador, e R3 que faz o papel de cliente. R2 é configurado como servidor DHCPv6 Stateless de modo que envia RA’s com informações sobre o seu prefixo, o seu tamanho, o endereco DNSv6 e o Domain Name.
o cliente R3 na sua interface fastethernet 0/0 por seu lado obtêm de R2 apenas o prefixo, de modo que estando configurado para autoconfiguração ela gera o seu endereço IPv6 por meio do método EUI-64 e obtêm de R2 apenas o DNSv6 e o Domain Name.

 

DHCPv6 Stateless
R2 Configuration

hostname R2

ipv6 unicast-routing

ipv6 dhcp pool SEQEUELE
address prefix 3111:1111:2222:3333::/64 lifetime infinite infinite
dns-server 2001:4860:4860::8888
domain-name http://www.snnangola.co.ao

interface FastEthernet0/0
no ip address
speed auto
duplex auto
ipv6 address 3111:1111:2222:3333::1/64
ipv6 dhcp server SEQEUELE rapid-commit
!
ip forward-protocol nd
!
no cdp advertise-v2

R3 Configuration

hostname Router

interface FastEthernet0/0
ipv6 address autoconfig
ipv6 nd other-config-flag
ipv6 dhcp client pd SEQEUELE rapid-commit

ip forward-protocol nd
!
no cdp log mismatch duplex

Testes

Interfaces associadas em R2

R2#sh ipv6 dhcp int
FastEthernet0/0 is in server mode
Using pool: SEQEUELE
Preference value: 0
Hint from client: ignored
Rapid-Commit: enabled

Confirmação da ausência de estado em R2

R2#sh ipv6 dhcp binding
R2#sh ipv6 dhcp database

Nao retorna qualquer informação de associação. Mas…

Interfaces associadas em R3

#sh ipv6 dhcp interface
FastEthernet0/0 is in client mode
State is SOLICIT
List of known servers:
Reachable via address: 3111:1111:2222:3333::1
DUID: 00030001CA0210EC0000
Preference: 0
Configuration parameters:
IA PD: IA ID 0x00040001, T1 60, T2 120
DNS server: 2001:4860:4860::8888
Domain name: http://www.snnangola.co.ao
Prefix name: SEQEUELE
Rapid-Commit: enabled

 

O ano de 2013 em numeros

2013 não foi dos melhores anos para o SNNAngola. Não que não quiséssemos partilhar convosco muita informação que possuímos em mãos.

Pensamos quem em 2014, infalivelmente a situação será melhor, já sob uma nova gestão e um novo escopo definido. Brevemente detalharemos.

 

Entretanto fique com as estatísticas de 2013:

Brian McGaham e como ele passou o CCIE Data Center

B. MacGaham é instrutor no renomado, as vezes contestado INE. Neste post, ele pretende dar umas dicas de como conseguiu ser bem sucedido em obter a certificação CCIE Data Center, apenas 1 (um) ano e poucos meses depois de ter obtido a certificação CCDE.

CCIE Blog

Ele admite que o mercado começa a requerer mais treinamento na appliance Cisco Nexus por um lado, e por outro lado, que a melhor maneira de se preparar para o exame é por ler, entender e praticar com a documentação fornecida pela Cisco sobre o Nexus. Recomenda também alguns livros, dá umas dicas, etc. Mesmo que você não esteja nesta track, a experiencia pode ser proveitosa para algum fim.

A virtualização nas redes de computadores

A primeira vez que vi algo relacionado a virtualização, foi em 2006. Pela primeira vez em minha vida observei um Windows Server 2003 a rodar em cima dum outro sistema operacional com VMWare. De lá para cá, as tecnologias de virtualização não param de acontecer, muito em parte por causa do advento (hype??) do cloud computing. É que na minha opinião, hoje se temos cloud, devemos agradecer as tecnologias de virtualização. A tempos para me ‘desenferrujar’ fiz um curso de database genérico, e para aulas práticas bem podia ter baixado e instalado um Oracle 9i/10i/Xi da vida no meu computador. Em vez disso fiz uma inscrição no excelente Amazon S3, criei uma instância via browser, loguei com o cliente e já está. Esta facilidade de criar uma database ‘la do outro lado do mundo, como se estivesse desse lado’, não seria possível sem a tecnologia de virtualização. É uma diminuição brutal de custos, consequente aumento de produtividade, eficiência e de segurança (com criação de snapshots).

De olho nesse nicho, os gigantes de equipamentos e tecnologias de redes não perderam tempo e começaram a lançar também eles, produtos virtualizados. A Cisco por exemplo, a muito que possui tecnologias de virtualização, a saber VLAN’s, VSS, VSAN, VRF, StackWise, etc, para citar apenas alguns exemplos. No entanto ela não tinha ainda uma gama ‘seria’ de appliances que pudessem despertar a atenção do mercado. Bom, isso já não constitui preocupação com a existência de maravilhas como o Virtual Router CSR 1000V, onde é possível ter (não simular ter) varias instâncias dum ‘roteador’ (‘roteadores’ virtuais) físico. Isso na minha opinião é mais do que viável financeiramente para instituições que são operacionalmente escaláveis.

Imagem

Eu sinto que ainda tenho algumas duvidas quanto a essa matéria de encaminhadores (‘roteadores’) virtuais. No entanto deixo dois documentos com vocês. O primeiro [1] é da cisco e fala exactamente do Cisco CSR 1000V e o segundo [2] é da ‘insuspeita’ Brocade que também apresenta uma solução de Virtual Router o Vyatta que segundo eles é superior ao VMWare Virtual Switch.

[1] – http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/routers/ps12558/ps12559/csr_1000v_3.pdf

[2] – http://www.brocade.com/downloads/documents/white_papers/segmenting-virtual-networks-wp.pdf