Redundancia Equipamentos-1

REDES DE ALTO DBITO

Tema: Redundncia em Infraestruturas de Redes Locais

Conceitos de Qualidade de ServioRedes Integradas Voz e Dados

Necessidade da Redundncia no Modelo Hierrquico de Rede.

Redundncia Equipamentos Rede de CampusHot Standby Router ProtocolVirtual Router Redundancy Protocol

Redes de Alto Dbito

Sumrio

UTANGA: Redes de Alto Dbito, Chicapa E. 2015

INTRODUO

QoS e Redundncia em Infraestruturas de Redes Chicapa, E. 2015

Com este estudo pretende-se mostrar um dos campos de aplicao dosconceitos sobre fiabilidade e tolerncia falhas concretizados por meio dediversos mecanismos de redundncia aplicados infraestrutura de uma redecorporativa, mormente nos seus equipamentos de comutao local. (pginas21 56)

Por ser bastante crtica a gesto integrada de dados e voz numa mesmaplataforma digital, feita uma anlise das principais caractersticas dotrfego de voz, para mostrar os aspectos ligados tolerncia a falhasaplicveis nestes sistemas. (pginas de 3 20)

Bibliografia: Cisco Global Learning Network (www.cisco.com)

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Aspectos de Implementao de Voz na Infraestrutura de Rede

Caracteristicas de Voz e Dados Comuns

O trfego de voz extremamente rigoroso quanto s exigncias dequalidade de servio.O trfego de voz normalmente gera um fluxo contnuo e suave e tem umimpacto mnimo a outros fluxos que possam estar a competir a mesmalargura de banda.Apesar dos pacotes de voz serem normalmente pequenos (entre 60 a 120bytes), estes no toleram atrasos nem quebras, cujo resultado pode serconsiderado inaceitvel para a qualidade requerida de voz.Uma vez que no so toleradas atrasos nem perdas, o suporte aotrfego de voz feito pelo protocolo UDP; a capacidade deretransmisso inerente ao TCP, no far sentido no contexto do trfegode voz.Em regra, para a garantia da qualidade de voz, os nveis de atraso nodevem ser superior a 150 ms e os nveis de perda de pacotes, no devemser superiores a 1%.

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Uma chamada de voz requer, em termos de garantia e prioridade de largura de banda, de 17 a 106 kbps, mais 150 bps de overhead, por cada chamada, para efeitos de controlo.A largura de banda total necessria para o trfego de voz, resulta da multiplicao do nmero mximo estimado de chamadas, medidas no intervalo de pico.

Caracteristicas de Voz e Dados Comuns5



Caractersticas de Voz e Dados Comuns

As exigncias de QoS, para o trfego de dados varia consideravelmente.Duas aplicaes ( por exemplo, uma aplicao de gesto de RH e outra degesto de ATM ), tero exigncias diferentes de largura de banda. Ainda quese tratem de verses diferentes da mesma aplicao, podem tercaractersticas diferentes de trfego na rede. O trfego de dados pode-seapresentar, ora constante, ora com descontinuidades em forma de rajadas;esta tendncia no afectar a qualidade da transmisso. Em geral, o trfegode dados tolera atrasos e s vezes, nveis acentuados de perdas.

Por tolerar atrasos e perdas, o suporte ao trfego de dados normalmenteatribudo ao TCP, dada a sua capacidade de retransmisso.

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Etapas Operacionais para estabelecimento de uma chamada

As chamadas por VOIPnormalmente competem sobrea mesma largura de banda, seo trfego de dados e o de vozestiverem sob a mesma VLAN.Um processo de competioretira a possibilidade departilha.

Para evitar este problema,normalmente a voz dedicadaa uma VLAN independente.Uma vez separados ostrfegos, j possvel aaplicao eficaz do QoS,visando a priorizao da voz.

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Um aspecto a ter em conta naconfigurao de uma rede de vozintegrada, o aprovisionamentoda largura de banda.

Deve-se calcular a largura debanda mnima para o suporte detodas as aplicaes da rede,incluindo voz, vdeo, etc.

O valor calculado deve estar a75% da largura disponvel.

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Uma chamada de voz sobre IP,consiste de dois tipos de trfego:

O trfego portador de vozO trfego de sinalizao

O trfego de voz, suportado peloProtocolo de Transporte em TempoReal (RTP), destinado aotransporte dos dados de voz;

Enquanto que o trfego desinalizao utiliza protocolos comoo H.323, que serve para setup dachamada.

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Formato do pacote de voz

Um pacote de voz composto por:Carga de voz (payload)Cabealho RTP (Real-Time Transport Protocol)Cabealho UDPCabealho IPEncapsulamento da camada de ligao de dados

O cabealho RTP de 12 bytes e o encapsulamento da camada 2 dependeda rede em uso.So empregues Coder-Decoders, para converter a voz no formato digital, deacordo com as normas habituais para sistemas TDM, as normas G.711 eG.729 (esta ltima com capacidade de compresso abaixo dos 8 kbps), entrevrios standards da industria.

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QoS (Qualidade de Servio)

Quase todas as redes, independentemente da sua dimenso, podem tirar vantagens do uso da QoS, para optimizarem sua eficincia. A QoS utiliza recursos e funcionalidades que vo de encontro s exigncias das aplicaes de rede que so sensveis s perdas, ao atraso, ou ainda s variaes de atraso (jitter). A QoS atribui preferncias ao uso da largura de banda disponvel aos fluxos de dados oriundos de aplicaes crticas.

A implementao da QoS, oferece os seguintes benefcios:

Prioridade de acesso aos recursos. Uma eficiente gesto dos recursos de rede.Servios personalizados.Suporte a um ambiente de coexistncia de aplicaes crticas.

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QoS e Trfego de Voz na Estrutura de Campus

Independentemente da capacidadeindividual dos equipamentos na rede ou davelocidade dos links, existem factorescomo:

A disparidade da capacidadenos links interligadosO modelo Vrios-para-Um e aAgregao

que podem causar congestionamentos eatrasos (latncia)Se os mecanismos de gesto decongestionamento no tiverem sido postosem aco, muitos pacotes podero serdescartados, o que por via da grandequantidade de retransmisses dadecorrentes, onera gravemente a carga darede.

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A QoS utiliza o mecanismo de marcaoou rotulagem de trfego, de acordo coma qual ser feita a sua classificao parafins de priorizao de trfego.

A classificao do trfego feita aosvrios nveis do modelo OSI.

Uma vez classificado, o trfego recebeuma marca ou valor de QoS.

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O trfego IP, pode ser classificado de acordo com as condies impostas por uma ACL ou ainda de acordo com os seguintes critrios:

Parmetros da Camada 2:Endereos fsicos, MPLS, Bit de Controlo da perda de prioridade na clula ATM, Bit DE (elegvel para descarte) do quadro Frame Relay, Interface entrada.

Parmetros da Camada 3Campo Cabealho IP PrecednciaCdigo de Diferenciao de Servio (DSCP)Grupo QoS, Endereo IP, Interface entrada.

Parmetros da Camada 4:Nmero de Portas TCP e UDPInterfaces de entrada.

Parmetros da Camada 7:Assinaturas nas aplicaes e Interfaces de entrada

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A classificao QoS da camada de ligao dedados, avalia a informao do cabealhoEthernet ou do cabealho IEEE 802.1q, talcomo o endereo MAC de destino ou a VLANID, mais concretamente, a marcao QoSocorre ao nvel do campo Priority, docabealho 802.1q.Note-se que o cabealho normal Ethernet nopossui o campo acima, pelo que a QoS sdever ocorrer aps encapsulamento 802.1q.O campo Priority de 3 bits e igualmenteconhecido como

802.1p User Priority ouClass of Service (CoS) Value

O valor da prioridade varia de 0 7, sendo osvalores inferiores correspondentes saplicaes tolerantes a atrasos (trfego TCP,por exemplo) e os valores superiores aaplicaes sensveis a perdas, etc, conformeo quadro ao lado.

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Como resultado da marcao de nvel 2, devero ter lugar as seguintes operaes de QoS:

Armazenamento Temporrio em Filas de Entrada (Input Queue Scheduling)

Inspeco ou Policiamento

Armazenamento Temporrio em Filas de Saida (Output Queue Scheduling)

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A Classificao de nvel 3, examina algunsvalores do cabealho, como

Endereo IP de destino ouProtocolo.

A marcao de QoS tem lugar no campoTipo de Servio (ToS) em cujos primeiros 3bits define-se a Precedncia, emconformidade aos bits CoS (Priority) docabealho da camada 2.

O campo ToS serve tambm para amarcao DSCP (Cdigo de ServiosDiferenciados). A DSCP permite apriorizao salto-a-salto, sendo que ospacotes so processados em cadaequipamento ou interface, durante seu ciclode vida.

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Como o DSCP utiliza o campo ToS?

Os primeiros 3 bits so definidos deacordo com os correspondentes bits CoS ePrecedncia, identificando a Classe deServio (CoS) na categoria DSCP, atribudaa um pacote.

Os trs bits seguintes definem aPrecedncia DSCP para a eliminao,(Drop Precedence), sendo que os pacotescom maior precedncia so os primeiroscandidatos a serem descartados em caso decongestionamento ou sobrelotao dosdispositivos e filas. evidente que o trfego de voz deve sermarcado com a precedncia menor, nosentido de se minimizar o efeito de perdas.Os dois ltimos bits so utilizados para ocontrolo de fluxo.

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O esquema representa a topologia comum de uma ligao Switch-Telefone-PC

Configurao Bsica:

1. Associar uma porta para voz, a respectiva VLAN

switchport voice vlan vlan-id

2. Configurar a relao de confiana e as opes de CoS

mls qos cosmls qos trust device cisco-phone mls qos extend trustswitchport priority extend cos cos-value

3. Verificar configuraes

show interface interface switchportshow mls qos interface interface

Configurao Bsica VOIP

Fonte: Gentileza Cisco

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Configurao Bsica VOIP Exemplo de Configurao

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Auto configurao QoS possvel estabelecer-se a confiana QoS de forma automtica o que pode melhorar o desempenho do sistema.

Estabelece a relao de confiana na porta dispositivo, face ao trfego ido do equipamento de voz (telefone IP)

auto qos voip trust

Automaticamente detecta a presena do telefone IP, por intermdio do controlo CDP

auto qos voip cisco-phone

Verifica a configurao

show auto qos interface

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Redundancia no Modelo Hierrquico de Rede.

Necessidade da Redundncia no Modelo Hierrquicode Rede.

A arquitectura de rede, luz do modelo acima referido, devegarantir os nveis de redundncia necessrios para umfuncionamento ininterrupto (alta disponibilidade) dos fluxos de dadosentre as camadas de acesso e de distribuio no modelohierrquico, da rede, bem como nas interligaes corporativas,atravs da camada de backbone.

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Diagrama Lgico de uma Rede Corporativa ComumInclui todos os elementos estruturais e fluxos de Dados ....

as

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IntroduoO alto desempenho das redes locais, deve-se em parte utilizao demecanismos slidos para a garantia da disponibilidade dos equipamentos eservios, face ocorrncia de falhas, sendo este o factor essencial fiabilidade e qualidade de servio na rede.Entre vrias abordagem de redundncia de equipamentos na rede, vamosfalar da HSRP: Hot Standby Routing Protocol, que uma ferramenta baseadaem software (actua na camada 3 do modelo tcpip) que permite adisponibilidade total de equipamentos na rede, num ambiente previsvel defalhas.Existem hoje verses que reflectem melhorias deste software:

VRRP: Virtual Router Redundacy Protocol eGLBP: Gateway Load Balancing Protocol

sendo o VRRP um padro aberto eO GLBP proprietrio da Cisco

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Default GatewayQuando os dispositivos utilizam odefault gateway, normalmente noexiste uma forma explcita deconfigurar um segundo parmetropara sada padro, ainda que para oefeito exista uma rota alternativa.Na figura ao lado, aps a falha doRouter A, a rede convergir nosentido de adotar o Router B, paraencaminhar os dados antes geridospelo ora falhado router A.Porm, a grande maioria dasestaes, servidores, impressoras, etc,no possuem a capacidade dereflectir esta alterao, pois nopodem ler a informao deencaminhamento dinmico.

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Default Gateway, por Proxy ARPEquipamentos de encaminhamentopodem accionar o mecanismo ProxyARP, a partir do qual as estaesconseguem obter a informao sobrea presena de um novo DefaultGateway.Todas as solicitaes de resoluocujo o endereo no faz parte dosegmento local, so aceites peloRouter B, na qualidade de Proxy ARP.Eventualmente, as tabelas ARPs locaiss estaes, podem invalidar asentradas para o servidor (porcaducidade), o que interromper otrfego, pelo menos, durante otempo necessrio para a mudanapara um outro proxy, caso exista.

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Redundancia de EquipamentosA redundncia de equipamentos (Routers)permite fazer de um agrupamento derouters, um Router Virtual, acessvel sestaes da rede, como se de apenas umequipamento de sada se tratasse. Estaconfigurao permite manter um nvelpermanente de redundncia sada dotrfego da rede.

Um ou mais equipamentos vo partilhar opar de parmetros (Endereo IP eEndereo MAC), actuando em conjuntocomo apenas um Router Virtual.

Quando uma estao solicita a resoluopara um endereo fora da gama local, aresposta ser o endereo do Router Virtual fisicamente representado pelo Router Activoou o Router Standby, que fazem parte doconjunto de redundncia.

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Redundncia no Modelo Hierrquico de Rede.

Redundancia de EquipamentosDois ou mais Routers, utilizam umprotocolo que determinar qual dosRouters fsicos ser responsvel para oprocessamento dos quadros enviadosao Endereo MAC ou IP do RouterVirtual.Para as estaes da rede completamente transparente ainformao sobre o actual Router quefisicamente encaminha dos dados,pelo que, qualquer mudana quepossa ocorrer no afectar o fluxonormal dos dados sada da redelocal.

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Redundncia no Modelo Hierrquico de Rede

Hot Standby Router Protocol (HSRP) O HSRP define um grupo de equipamentosem Standby, em que cada um assume umadeterminada tarefa no grupo, para efeitosde redundncia na sada do trfego darede local.Compem o HSRP, os seguintes elementos:

Router ActivoRouter StandbyRouter VirtualOutros Routers

O Router Activo o actual router queprocessa a informao devida ao RouterVirtual enquanto que o Standby o Routerde backup em caso de falha do primeiro.Ambos trocam periodicamente mensagensHello, para o endereo multicast 224.0.0.2,porta UDP 1985.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)Neste exemplo, o Router A, assume-secomo Router Activo, processandotodo o trfego endereado ao MAC0000.0c07.acXX,onde XX o identificador do GrupoHSRP, neste caso,0000.0c07.ac01, o grupo HSRP 1.A informao sobre o endereamentodo Router Virtual mantida na tabelaARP de cada um dos membros dogrupo.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)A figura ao lado, mostra a saida docomandoshow ip arp,num dos routers do grupo.Os restantes routers, para alm doactivo e do standby, monitoram asmensagens Hello, a si enviadas,para se certificarem da presenadaqueles, no grupo de que somembros.Tanto o router activo como ostandby, anunciam nas mensagensHello, a funo que estesdesempenham no grupo HSRP e oestado em que se encontram.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP) Se o router activo falhar, os outros routers deixam de monitorar as mensagens a partir deste e ento o standby assume-se no novo papel de activo.Se ambos, o activo e o standby falharem, ento os demais iro disputar a liderana. Existir sempre uma prioridade atribuda aos equipamentos.Existem dois temporizadores que controlam o processo de sucesso:O tempo de actualizao Hello (3 segundos).O tempo de reteno (hold time): o tempo que vai desde a recepo da ltima mensagem Hello e o momento em que se presume que o router ter falhado, normalmente igual a 10 segundos ( 3 x tempo hello).

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Hot Standby Router Protocol (HSRP) Um router, enquanto membro de umgrupo HSRP, pode estar num dosseguintes estados operacionais:

InicialAprendizagemEscutaConversaoStandby eActive

O ciclo de vida de um router comea noestado em que a interface activadapara pertencer ao grupo HSRP.O estado seguinte permite que o routeraprenda a configurao do RouterVirtual e em seguida entra na fase demonitoramento.Se j existir um router activo e umstandby, o que se encontrar no estadode escuta l ir permanecer, at queeventualmente ocorra uma alterao.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP) O estado de Conversao (Speak)Se aps certo perodo de tempo o routerno acusar a recepo de algumamensagem Hello, ento este entrarnuma fase em que disputardirectamente a eleio do novo routeractivo, stanby ou ambos. nesta fase em que os routers observam-se mutuamente, atravs das respectivasmensagens hello.Esta tambm a nica etapa, em querouters que no so, nem activos nemstandby, experimentam as mensagenshello, na condio de possveiscandidatos eleio para o estadoactivo ou standby.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)No estado activo, o routerencaminha todo o trfego enviadoao endereo fsico virtual do grupoe responde s solicitaes deresoluo de endereos (ARPreply), dirigidas ao endereo IP dorouter virtual.Enquanto isto, o router no estadoactivo, continua a gerar e enviarmensagens hello, que somonitoradas pelos restantesmembros do grupo.A figura mostra o resultado de umamensagem enviada por um routeractivo, com prioridade igual a 200.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)Configurao de um grupo StandbyA configurao do grupo HSRP deve seleccionar uma interface e atribuir o endereo IP do Router Virtual:

standby group-number ip ip-address

Para verifcar a configurao:show running-configshow standby interface group

brief

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)Configurao de um grupo StandbyA configurao do grupo HSRP deve seleccionar uma interface e atribuir o endereo IP do Router Virtual:

standby group-number ip ip-address

Para verifcar a configurao:show running-configshow standby interface group

brief

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)Com o HSRP activo, as estaesterminais no devem descobrir osendereos MAC reais dos membrosdo grupo standby.Por isso, devem estar desabilitadostodos os protocolos de descobertaque se reportem ao anuncio doendereo real do router, como ocaso do redireccionamento ICMP.Com a presena do HSRP nainterface, o ICMP redirect, ficaautomaticamente desabilitado,para garantir o pressuposto acima.

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)Uma vez configurada a redundancia em uma interface, pode-se utilizar o seguinte comando, para verificar o seu estado:show standby [interface [group]] [active | init | listen | standby] [brief]

Veja o exemplo ao lado, que reflecte a saida parcial do comando acima.

O endereo MAC, do router virtual um endereo bem conhecido, (reservado) que atende operao do HSRP

show standby Vlan11 11Vlan11 - Group 11Local state is Active, priority 110 Hellotime 3 holdtime 10Next hello sent in 00:00:02.944Hot standby IP address is 172.16.11.115 configuredActive router is localStandby router is 172.16.11.114 expires in 00:00:08Standby virtual mac address is 0000.0c07.ac01

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A redundncia HSRP, em rede local pode ser melhorada se o administrador de rede poder avaliar a influncia exercida pela alterao do valor de alguns parmetros, como, a prioridade o ajustamento dos temporizadores a reactivao

do equipamento activo o rastreamento de interfaces

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Optimizao das Operaes HSRP



TemporizadoresAs mensagens do tipo Hello, sotransmitidas periodicamente, pelos routersactivo e standby ou por todos os routersdo grupo, em fase de eleio.As mensagens transportam o valor daprioridade e os valores dos relgios helloe reteno (hold).Como j foi mencionado, o relgio hello,conta o tempo que medeia o envio dosanncios, enquanto que o relgio dereteno conta o tempo em que oanuncio actual ainda vlido. Os seusvalores por defeito, so 3 e 10 segundos,respectivamente. Isto tambm significaque em caso de falha, a recuperao porredundncia levar quanto muito, 10segundos, para que as estaes sereportem ao novo default gateway.

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Optimizao das Operaes HSRP TemporizadoresO tempo ora indicado para a recuperao a falhas, pode se tornar demasiado excessivo, para o suporte adequado algumas aplicaes, da a necessidade da optmizao dos timers.standby group-number

timers [msec] hellotime oldtimeQuando se fizer a alterao dos intervalos, estes devem ser iguais em todos os equipamentos do grupo.Exemplo

standby 1 timers msec 200 msec 750Aqui, os perodos de hello e reteno passam a ordem de milisegundos, o que aumenta o trfego de controlo HSRP.

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Em determinadas ocasies, o estado de uma interface, pode directamente afectar na deciso de que router pode ser elevado para assumir-se como activo. Isto particularmente til, quando os routers pertencentes ao grupo tm caminhos diferentes para acesso aos recursos da Rede de Campus.Repare na figura, que os routers A e B, todos esto localizados num edifcio e possuem links Gigabits (G1) para o outro edifcio. O router A, por possuir maior prioridade, o que actualmente encaminha o trfego, ou seja, o router activo do grupo standby, digamos, 1; e naturalmente, o router B o standby, deste mesmo grupo. Deste modo, ambos os routers, estaro a executar a troca de mensagens hello, atravs das respectivas interfaces, E0.

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Vamos agora supor, que o link entre o router activo e o outro edifcio, se torne inactivo.Na ausncia do HSRP, o router A, ao acusar a falha do link, accionaria o processo ICMP de redirecionamento para o router B, passando atravs deste a ser feito o trfego do link falhado. Mas com a presena do HSRP, o redirecionamento ICMP fica desabilitado, quer ao nvel do router activo, como no virtual. Apesar da sua parcial inoperatividade, devida a falha da interface G1, o router A, atravs da interface E0, continuar a trocar mensagens hello, ao router B, reportando o facto de que ainda o router activo; porm, os pacotes enviados ao router virtual no podero ser encaminhados ao ediffio sede.

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No cenrio que temos vindo a analisar, possvel que algum protocolo de encaminhamento esteja presente e activo na rede, que ao dectetar a falha, do link Router A, Edificio Sede, actualiza as tabelas de routing nos dois routers e por via disto, o trfego enviado para ser encaminhado por A , ser reencaminhado a B, atravs da interface E0, para da seguir por meio da interface G1, que se encontra activa.Mas a soluo que se pretende dar passa pelo uso do mecanismo de monitoramento de interface (interface tracking), segundo o qual, ser possvel ajustar automticamente a prioridade do router standby do grupo, de acordo com a sua disponibilidade.

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Se a interface a ser monitorada se tornar inactiva, a prioridade do router que a detm baixa.Quando devidamente configurado, o recurso de rastreamento HSRP garante que um router com uma interface chave indisponvel, abandona o papel de router activo do grupo.No exemplo, a interface E0 de Router A, rastreia a outra interface, G1. Quando a ligao a partir de G1 falhar, o router automaticamente decrementa a prioridade da interface E0 (lembremo-nos que a partir desta que se desenrola o protocolo HSRP, com Router B) e interrompe o envio de mensagens hello. Decorrido o perodo hold time, o router B (standby) assumir o papel de activo.

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Exemplo de configurao do rastreamento de interfaces.Seja a VLAN 1 e o grupo standby1, no router activo:interface vlan 10

standby 1 track gigaethernet 0/7 50Quando a interface monitorada entrar fora de servio, o HSRP decrementar a prioridade e interromper o envio de hellos, forando o standby a entrar em aco ...

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Reactivao aps recuperao da falhaA possibilidade do router A retomar sua funo aps recuperao do link a partir de G1 ditada pela presena do mecanismo preempt, no grupo HSRP.Ora, uma vez habilitado tal mecanismo, na condio de ter havido o rastreamento de interface, que colocou provisoriamente, o router B, activo, o router A, retomaria sua anterior prioridade e passaria novamente a Router activo do grupo.Este mecanismo fundamentalmente til para a manuteno, que obriga, por exemplo, a uma aco de reboot ao equipamento.Quando se programa o tempo mnimo necessrio para a reactivao, este deve ser, pelo menos, 50% do tempo estimado para o reboot.

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No exemplo abaixo, se o tempo de reinicializao for de 120 segundos, o prempt deve ser configurado como segue:

standby 1 preemptstandby 1 preempt delay minimum 180

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)

Optimizao por vrios grupos

A existncia de mais de um grupo, numa mesma subrede, permite uma melhor utilizao dos equipamentos em termos de balanceamento de carga; Assim um mesmo router pode assumir-se como activo num grupo enquanto simultaneamente standby noutro grupo.Podem existir a at 255 grupos standby, mas este nmero deve estar limitado ao nmero de equipamentos existentes na rede

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Hot Standby Router Protocol (HSRP)

Optimizao por vrios grupos

Exemplo de configuraoRouter A

interface Vlan10ip address 172.16.10.32 255.255.255.0no ip redirectsstandby 1 priority 150standby 1 ip 172.16.10.110standby 2 priority 50standby 2 ip 172.16.10.120

Router Binterface Vlan10ip address 172.16.10.33 255.255.255.0no ip redirectsstandby 1 priority 50standby 1 ip 172.16.10.110standby 2 priority 150standby 2 ip 172.16.10.120

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Virtual Router Redundance Protocol (VRRP)

Tal como em HSRP, o VRRP consiste num grupo de routers que formam um nico router virtual. Entre os routers existe um que recebe e processa todas as solicitaes dirigidas ao endereo IP do router virtual, at aqui tudo igual, entre o HSRP e o VRRP.

O VRRP, trata de master, o router activo e aceita um ou mais routers backup (o que no HSRP standby e s pode existir um).

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Vejamos as principais diferenas entre o HSRP e o VRRP:

1. O VRRP uma norma IEEE (RFC 2338), para redundancia entre routers; o HSRP propriietrio da Cisco.

2. O router activo conhecido como master virtual router

3. O master virtual router deve ter o mesmo endereo IP que o router virtual que representa o grupo.

4. Vrios routers podem responder funo do router backup.

5. O VRRP, suportado em todas as variantes ethernet, MPLS, VPN e VLANs.

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Virtual Router Redundance Protocol (VRRP)Na figura, os routers A, B e C, so membros do grupo de redundancia VRRP.

O endereo IP do router virtual (10.0.0.1) o mesmo que o da interface LAN do router A, tornando-o master virtual router. Assim os reatantes routers assumem-se como backups.

Em caso de falha do master, o backup com maior prioridade ascende aquela funo; Uma vez recuperado o master falhado reassume as funes.

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No exemplo ao lado, existem dois grupos VRRP, numa mesma subrede, para que seja optmizado o processo de redundancia, reforada com o balanceamento de carga entre os dois routers (SW3).

O grupo 1, tem o endereo virtual equivalente ao do router A, tornando-o master e ao mesmo tempo, colocando o router B como backup.O inverso acontece quanto ao grupo 2, cujo o endereo virtual o do router B (10.0.0.2).A prioridade assinalada ao master sempre de 255 e a do(s) backup(s) varia de 1 254, sendo o default igual a 100.O valor da prioridade 0, indica que o master deixa de participar no processo VRRP.

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Contrariamente ao HSRP, no VRRP, apenas o master participa do processo de envio de mensagens de status, aqui claramente conhecidas como anuncios (advertisements) em vez de hellos. Estes anuncios so difundidos pelo multicast 224.0.0.18, porta 112, a cada 1 segundo.

Quando o master se torna indisponvel, o processo dinamico de alternancia, utiliza 3 temporizadores:

Anuncio: ( 1 segundo )Reteno: ( 3 vezes anuncio + alternancia)Alternncia: ( 256 prioridade ) / 256 ms

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O tempo de reteno (master down interval) o periodo findo o qual, o backup presume o estado de indisponibilidade do master

O tempo de alternncia (skew time), o tempo de garantia ascenso para master do router backup de maior prioridade.

Para que a transio para o novo master se faa mais rpida, sempre que se tratar de uma operao de shutdown avisada, o ento master, emite um advertisement de prioridade zero, o que colocar o backup candidato master, num estado de transio directa ( que no precisa aguardar o accionamento dos timers)

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Virtual Router Redundance Protocol (VRRP)A instruo

interface vlan Xvrrp group-number ip virtual-gateway-addr

permite colocar a interface como membro do grupo group-number, cujo endereo IP virtual virtual-gateway-addr.

J a instruo

vrrp group-number priority prority-value,

permite definir a prioridade de um router.

vrrp group-number timers advertisetimers-value,

utilizado pelo master para estabelecer aos demais o intervalo entre anuncios.

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Exemplo de Aplicao59



Exemplo de Aplicao - HSRP

Configurar o encaminhamento Inter VLAN com a redundncia ao nvel da camada de distribuio, que permita tolerncia a falhas na comunicao entre as VLANs.Tarefas:

1. Configurao Bsica dos equipamentos (ALS1, ALS2, DLS1 e DLS2)

2. Configurarao Troncos e EtherChannel, de acordo com o diagrama.Protocolo de canalizao: PAgP

3. - Configurao VTP; Passar ALS1 e ALS2, para modo VTP cliente e criar o domnio VTP em DLS1.

4. Configurar a camada de acesso (definio das portas em modo de acesso)

5. Configurar HSRP em DLS1 e DLS2.

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Exemplo de Aplicao - HSRP

Para o exemplo abaixo, as VLANs 1, 10 e 20 a prioridade em DLS1, ser de 150, tornando-o router activo para estas VLAN e as restantes, VLANs 30 e 40, tm a prioridade de 100, no mesmo DLS1, o que torna DLS1, router standby para estas VLANs.Este esquema de prioridade invertido, em relao ao DLS2:

VLANs 30 e 40 prioridade 150, tornando DLS2, router activo para estas VLANs.

VLANs 1, 10 e 20 prioridade 100 (router standby)

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Exemplo de Aplicao - HSRP Etapa 4: Configurar redundncia HSRPPor exemplo, para a VLAN1 em DSL1:

DLS1(config)# ip routingDLS1(config)# interface vlan 1DLS1(config-if)# standby 1 ip 172.16.1.1DLS1(config-if)# standby 1 preemptDLS1(config-if)# standby 1 priority 150DLS1(config-if)# exit

e para a VLAN10DLS1(config)# interface vlan 10DLS1(config-if)# ip address 172.16.10.3 255.255.255.0DLS1(config-if)# standby 1 ip 172.16.10.1DLS1(config-if)# standby 1 preemptDLS1(config-if)# standby 1 priority 150DLS1(config-if)# no shutdown

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Exemplo de Aplicao - HSRP Etapa 4: Configurar redundncia HSRPPara as demais VLANs, seguir os procedimentos da pgina anterior e no final verificar a configurao com

Bem como,

para ver o encaminhamento a ser executado em ambos DLS.No final, deve-se interromper a comunicao com DLS2, para verificar o nvel de alteraes na prioridade atribuda s VLANs.

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Redundancia Equipamentos-1