1 30/5/20001 Coexistencia de IP y ATM Experiencia de la Universidad de Valencia Rogelio Montañana Universidad de Valencia ([email protected])[email protected] 30 de mayo de 2000

2 30/5/20002 Sumario Perfil de la Universidad de Valencia Algunos datos sobre la red de la Universidad Evolución, situación actual y planes futuros Algunos detalles de interés Problemas Conclusiones

3 30/5/20003 La Universidad de Valencia 19 escuelas y facultades 11 Institutos Amplio espectro de disciplinas: –Ciencias básicas (matemáticas, física, química) –Ingeniería (informática, telecomunicaciones, química) –Ciencias de la vida (biología, farmacia, medicina) –Ciencias Sociales (economía, derecho) –Humanidades (filología, pedagogía, filosofía, psicología) 500 años de historia

4 30/5/20004 La Universidad: algunos datos Personal: –3.000 PDI (Personal Docente/Investigador) –1.600 PAS (Personal Administrativo y de Servicios) –58.000 estudiantes Estructura muy dispersa: –Tres grandes campus y una sede central –6 centros medianos (50-500 ordenadores) –8 centros pequeños Todos los centros (menos dos) en área metropolitana

5 30/5/20005 La red local: algunos datos 9.300 equipos en red 450 dispositivos gestionados SNMP Acceso: –Personal de Plantilla: PC/Mac/Wkstn dedicado –Estudiantes: aulas informáticas compartidas. Servicio deficiente debido a la escasez de recursos Protocolos enrutados: TCP/IP, Appletalk Otros protocolos: NETBIOS, DECNET, IPX, etc. (solo disponibles dentro de una VLAN) Conexión multicast (MBone) en centros grandes y medianos (enlace  2 Mb/s)

6 30/5/20006 Un poco de historia 1986: LAN Ethernet (DECNET). Conex. WAN X.25 con HEPNET 1989: TCP/IP en LAN. Conexión a RedIRIS con protocolos OSI 1991: Conexión a Internet 1995: Primer acuerdo con Telefónica: enlaces ATM de 34 Mb/s 1999: Segundo acuerdo con Telefónica: enlaces de 155 Mb/s, VTOA (Voice and Telephony Over ATM)

7 30/5/20007 1 er acuerdo con Telefónica (1/1996) Enlaces E3 (34 Mb/s) entre los tres campus (estructura no mallada). Solo para datos (IP principalmente), no voz ni vídeo nativos. Escasez de productos para 34 Mb/s. IP nativo sobre E3 prácticamente inexistente. ATM elegido como la solución más barata y menos arriesgada en 34 Mb/s. Inicialmente LANE v 1.0. Posteriormente también Classical IP over ATM.

8 30/5/20008 2º acuerdo con Telefónica (11/1999) Instalación de nuevos enlaces OC-3 (155 Mb/s) conectando los tres campus y la sede central. Mantenimiento de los antiguos enlaces de 34 Mb/s; mallado de la red. Interconexión de centralitas con CES para reducir costes y aprovechar caudal disponible. Establecimiento de enlaces de 2 Mb/s con centros medianos

9 30/5/20009 1ª época de la red (1986-1995) Ethernet 10 Mb/s compartida Incorporación paulatina de puentes para segmentar tráfico Cableado coaxial Enlaces entre campus de 2 Mb/s Red con estructura plana (sin subredes) Routing centralizado

10 30/5/200010 2ª época de la red (1995-1997) Backbone ATM (LANE) Enlaces inter-campus de 34 Mb/s Acceso: Eth. conmutada 10/100 Puestos: Eth. 10 Mb/s conmutada o compartida Cableado estructurado (F.O. Multi y monomodo) Creación de subredes y VLANs Routing por campus

11 30/5/200011 3ª época de la red (1998-2000?) Backbone: evolución de ATM a Gigabit Ethernet (GE). –ATM solo en enlaces WAN de alta velocidad (  34 Mb/s) –Uso de VTOA (CES). –Enlaces inter-campus de 34 y 155 Mb/s Acceso: Eth. conmutada 10/100/1000 full dúplex y agregación de enlaces (802.3ad) Puestos: Eth. 10/100 conmutado Routing IP distribuido (conmutación nivel 3) Uso de EIGRP, HSRP y PNNI para mejorar fiabilidad del servicio

12 30/5/200012 Futuro (previsible) Implantación de QoS en la red (802.1p, RSVP, DiffServ, etc.). Problemas pendientes: –Definición de una política de reparto de recursos (tema polémico) –Mecanismos de gestión y control de uso de recursos: COPS (RFC 2748), Bandwidth Broker,... Fibra oscura + WDM entre campus para tener GE y ATM a la vez (¿Tercer acuerdo con Telefónica? ¿Primer acuerdo con Ono?) ¿Implementación y desarrollo de MPOA? (poca ventaja por el ámbito reducido de ATM) ¿Evolución del backbone hacia 10GB Ethernet?

13 30/5/200013 Enlaces con el exterior Nodo RedIRIS de la Comunidad Valenciana Conexión a Madrid vía PVC CBR ATM asimétrico (Gigacom de Telefónica): –25 Mb/s Madrid  Valencia –12 Mb/s Valencia  Madrid Primario RDSI de backup (prácticamente inútil) Enlaces con las demás universidades y centros de I+D de la C. Valenciana

14 30/5/200014 Tráfico en acceso RedIRIS de la Comunidad Valenciana Diario Semanal Mensual Tráfico Madrid  Valencia Tráfico Valencia  Madrid

15 30/5/200015 Implicaciones de VTOA Disponib.Tiempo fuera de servicio no previsto al año Redund.Tiempo de reparación de averías Red fiable99,9 %8 h 46 min.No< 24 horas Red de alta disponib. 99,99 %53 min.Sí< 4 horas Red ‘non- stop’ 99,9998 %33 seg.Sí< 2 horas Objetivo: mejorar servicio de ‘fiable’ a ‘alta disponibilidad’ Ej.: Gigacom 99,7 % de disponibilidad (22 h /año fuera de servicio)

16 30/5/200016 Aumento de disponibilidad VTOA Medidas adoptadas: –Topología WAN mallada (caminos redundantes) –Reconfiguración automática a nivel ATM (PNNI) –Rápida respuesta ante averías: stock propio de recambios y contrato de mantenimiento normal (2 días tiempo respuesta) –SAIs de larga duración (2 horas mínimo) –Monitorización continua de la red (registro histórico). –Análisis detallado de cada incidencia; medidas correctoras (aprender de los errores) –Planes de emergencia (¿que pasaría si fallara...?)

17 30/5/200017 Experiencia de VTOA (3 meses) Un fallo del servicio en un equipo por manipulación errónea (solucionado). Tres fallos de corriente en un ADM por deficiente instalación eléctrica (solucionado).

18 30/5/200018 Centros medianos y pequeños Medianos: 2 Mb/s (sede central ATM 155 Mb/s) Pequeños: RDSI BRI (2B+D ) tarifa plana (Novacom). Servicios multimedia no disponibles. Opciones: –2 Mb/s –Acceso residencial de banda ancha (ADSL, cable modem). Posible problema por caudal asimétrico (videoconferencia, servidores locales). –Sistemas inalámbricos (por radio o infrarrojos): necesidad de visión directa. Problemas de mantenimiento y fiabilidad.

19 30/5/200019 Centros medianos y pequeños Voz no integrada en la red en centros con pocas necesidades de telefonía (menos de 30 canales). Poco margen de reducción de costes (ámbito metropolitano en casi todos los casos) Opciones en consideración: –VoIP (actualmente en pruebas). Necesidad de asegurar QoS –Compresores de voz con asignación estática de caudal (en estudio). Solución mas segura

20 30/5/200020 Equipamiento Primer concurso ATM (1995). –Finalistas: Fore y Cisco. –Ganador Cisco. Razones: Énfasis en la optimización de tráfico IP Reciente anuncio de Lightstream 1010 y Catalyst 5000. Buenas perspectivas. Precio inferior Buena gama de productos Amplia gama de suministradores

21 30/5/200021 Equipamiento Posteriores adquisiciones: mismo fabricante. Razones: –Gestión (ciscoworks) –Mantenimiento (recambios) –Amplia gama de productos –Precios competitivos –Gran base instalada –Extensiones propietarias interesantes (HSRP, CGMP, CDP, LAM, etc.)

22 30/5/200022 Equipamiento: inventario TipoModeloCantidad Router75001 720x3 47001 250316 Conmut. ATM (LightStream) 10104 Conmut. LAN (Catalyst) 5xxx7 4912G8 3524160 2948G16 192470

23 30/5/200023 Equipamiento: Problemas Versiones de software (IOS) poco robustas cuando se utilizan funciones poco habituales. Ej. Routing multicast. Necesidad de usar versiones muy recientes de IOS (poco depuradas) para acceder a funciones interesantes (ej.: pruning de VLANs en enlaces trunk de los Catalyst 3524). Necesidad de ‘marcha atrás’ en algún caso. Tasa de fallos mayor de lo normal en equipos nuevos de Catalyst 3524 y 4912

24 30/5/200024 Red U.Valencia. Conectividad física (no exhaustivo) LS1010 C5513 RSM 4700 2500 7202 2500 C5000 7206VXR C5000 C5505 4912 3524 1924 3524 1924 7202 2948 2503 1924 3524 ATM 622 Mbps ATM 155 Mbps ATM 34 Mbps Gigabit 1000 Mbps FastEthernet 100 Mbps Serie 2 Mbps RDSI 2x64 Kbps 1924 ciatm cataciuv gordius ciatm2 cisco blasro taronrosendaro taronatm blasatm Campus Burjassot Ed. Senda Senent Campus Naranjos Campus Blasco Ibañez

25 30/5/200025 Inteconexión de PBX sobre ATM AAL1 ciatmtaronatmblasatm Actualizado: 22-2-2000 Burjassot1/2 Tarongers1/1 sendar o PBX Burjassot PBX Blasco Ibañez GS Burjassot2/2 Burjassot1/2 Burjassot2/2 ATM PNNI PBX Naranjos GS Tarongers1/1 PBX Magisterio PBX Senda Senent Burjassot1/2 Burjassot2/2 Tarongers1/1

26 30/5/200026 gordius taronro cisco blasro ciatmtaronatmblasatm Conexiones físicas en el backbone de routers UV sendaro ciatm2 Actualizado:21-1-2000 34 Mb/s (E3) SDH 155 Mb/s (OC-3) SDH 155 Mb/s (OC-3) directo SDH SDH Generalitat/Telefónica SDH Telefónica

27 30/5/200027 gordiu s cisc o blasrotaronr o Conectividad SVCs ATM en el backbone de routers UV ciatmtaronatmblasatm Actualizado: 17-1-2000 ESI 0050.0F50.5C00 ESI 0060.3E99.7E39 ESI 0050.2A52.6008 ESI 0050.2A52.5C08 FF FA FC FE FD FB FD FB sendar o ESI 0030.B652.4808 EA EB EA EC

28 30/5/200028 Vlan farmacia 147.156.12.0 255.255.252.0 Vlan decanatos 147.156.141.0 255.255.255.0 Vlan ciuv 147.156.2.0 255.255.254.0 ATM1/0.5 147.156.208.1 Conectividad IP en el backbone de routers UV gordius taronro cisco blasro ATM0/0.5 147.156.200.7 3 ATM1/0.1 147.156.200.74 ATM1/0.3 147.156.200.81 ATM1/0.3 147.156.200.82 ATM1/0.1 147.156.200.66 147.156.200.72 255.255.255.252 Vlan filologia 147.156.164.0 255.255.252.0 147.156.200.68 255.255.255.252 147.156.200.84 255.255.255.252 147.156.200.64 255.255.255.252 147.156.200.76 255.255.255.252 ATM1/0.4 147.156.200.69 ATM0.21 147.156.200.70 ATM0/0.2 147.156.200.65 ATM0.20 147.156.200.78 ATM1/0.4 147.156.200.77 ATM0.19 147.156.200.86 ATM0/0.4 147.156.200.85 Vlan oriental 147.156.208.0 255.255.248.0 Vlan institutos-i 147.156.160.0 255.255.252.0 Vlan5 147.156.160.1 ATM1/0.5 147.156.164.1 Vlan servidoresciuv 147.156.0.0 255.255.254.0 Vlan20 147.156.1.35 ATM0.1 147.156.1.174 Vlan aulastarongers 147.156.128.0 255.255.252.0 ATM1/0.6 147.156.128.1 Vlan quifis 147.156.132.0 255.255.255.0 Vlan12 147.156.132.1 Vlan8 147.156.141.1 Actualizado:17-2-2000 147.156.200.80 255.255.255.252 Vlan4 193.145.246.2 Vlan caches 192.187.17.128 255.255.255.240 Vlan15 192.187.17.129 Vlan central 147.156.192.0 255.255.252.0 ATM1/0.7 147.156.192.1 Vlan bibtaron 147.156.188.0 255.255.252.0 ATM1/0.8 147.156.188.1 Vlan blasur 147.156.168.0 255.255.248.0 ATM1/0.6 147.156.168.1 Vlan blanor 147.156.148.80 255.255.255.240 147.156.184.1 255.255.252.0 147.156.176.1 255.255.248.0 193.146.183.80 255.255.255.192 ATM1/0.7 147.156.148.81 147.156.184.1 147.156.176.1 193.146.183.188 Vlan10 147.156.188.213 Vlan13 147.156.192.11 Vlan14 147.156.208.61 Vlan6 147.156.128.219 Vlan9 147.156.148.87 147.156.184.39 147.156.176.95 Vlan11 147.156.164.83 Vlan7 147.156.168.44 ATM1/0.9 147.156.1.149 ATM1/0.8 147.156.1.155 Vlan odontologia 147.156.138.0 255.255.255.0 ATM1/0.9 147.156.138.1 Vlan16 147.156.138.17 Vlan bibcien 147.156.139.0 255.255.255.0 Vlan17 147.156.139.1 Vlan deportes 147.156.145.0 255.255.255.0 ATM1/0.10 147.156.145.1 Vlan18 147.156.145.24 sendaro Senda 147.156.196.0 255.255.254.0 Sestud 147.156.149.128 255.255.255.128 FA0/0 147.156.196.2 147.156.149.129 147.156.200.100 255.255.255.252 ATM2/0.2 147.156.200.94 ATM0/0.3 147.156.200.93 147.156.200.92 255.255.255.252 ATM2/0.4 147.156.200.102 ATM0.23 147.156.200.101 ATM2/0.3 147.156.1.188 147.156.200.104 255.255.255.252 ATM2/0.5 147.156.200.106 ATM1/0.11 147.156.200.105 Vlan21 147.156.2.1 Vlan iata 193.145.246.0 255.255.255.0 Vlan investigacion 147.156.120.0 255.255.248.0 Vlan33 147.156.120.1 Vlan32 147.156.12.1

29 30/5/200029 ATM1/0.5 standby 1 147.156.208.1(62) Redundancia HSRP IP en el backbone de routers UV gordius taronro ciscoblasro ATM0/0.3 147.156.200.73 ATM1/0.1 147.156.200.74 ATM1/0.3 147.156.200.81 ATM1/0.3 147.156.200.82 ATM1/0.1 147.156.200.66 Vlan filologia 147.156.164.0 255.255.252.0 147.156.200.68 255.255.255.252 ATM1/0.4 147.156.200.69 ATM0.21 147.156.200.70 ATM0/0.2 147.156.200.65 ATM0.20 147.156.200.78 ATM1/0.4 147.156.200.77 ATM0.19 147.156.200.86 ATM0/0.4 147.156.200.85 Vlan oriental 147.156.208.0 255.255.248.0 ATM1/0.5 standby 7 147.156.164.1(87) Vlan servidoresciuv 147.156.0.0 255.255.254.0 Vlan2 standby 20 147.156.1.11(35) ATM0.1 147.156.1.174 Vlan aulastarongers 147.156.128.0 255.255.252.0 ATM1/0.6 standby 3 147.156.128.1(137 ) Los números entre parentesis (xx) representan el número IP real del interface. El número IP que lo lleva detrás es el de mayor prioridad. Actualizado:23-2-2000 Vlan central 147.156.192.0 255.255.252.0 ATM1/0.7 standby 7 147.156.192.1(12) Vlan bibtaron 147.156.188.0 255.255.252.0 ATM1/0.8 stanby 2 147.156.188.1(215) Vlan blasur 147.156.168.0 255.255.248.0 ATM1/0.6 standby 6 147.156.168.1(45) Vlan blanor 147.156.148.80 255.255.255.240 147.156.184.1 255.255.252.0 147.156.176.1 255.255.248.0 193.146.183.80 255.255.255.192 ATM1/0.7 standby 8 147.156.148.81(88) 147.156.184.1(41) 147.156.176.1(96) 193.146.183.188 Vlan10 147.156.188.213 Vlan13 147.156.192.11 Vlan14 147.156.208.61 Vlan6 147.156.128.219 Vlan9 147.156.148.87 147.156.184.39 147.156.176.95 Vlan11 147.156.164.83 Vlan7 147.156.168.44 ATM1/0.9 147.156.1.149 ATM1/0.8 147.156.1.155 Vlan odontologia 147.156.138.0 255.255.255.0 ATM1/0.6 standby 9 147.156.138.1(16) Vlan16 147.156.138.17 Vlan quifis 147.156.132.0 255.255.255.0 Vlan12 standby 12 147.156.132.1(100) ATM0.6 147.156.132.16 Vlan deportes 147.156.145.0 255.255.255.0 ATM1/0.10 standby 10 147.156.145.1(25) Vlan18 147.156.145.24 Campus de Burjassot Campus de Blasco Ibáñez Campus de Naranjos

30 30/5/200030 Servicios Inicialmente servidores UNIX de diversos fabricantes, principalmente HP y SGI Actualmente basado en PCs de alto rendimiento con Linux. Razones: –Mayor potencia por menor precio –S.O. muy extendido, buen soporte en la red –Componentes ‘estandarizados’. Posibilidad de tener servidores de backup y fácil reutilización de hardware –Costo de hardware reducido. Posibilidad de renovación continua de equipos.

31 30/5/200031 Servidores principales ServicioEquipo DNS Primario BOOTP/DHCP Correo PAS/PDI Listas Distribución HP 9000 Correo alumnosHP 9000 Gestión redHP 9000 Cálculo intensivoSGI Origin 2000 64 proc. Vídeo bajo demandaSGI Origin 2000 4 proc. FTPP II / 450 MHz / 128 MB / 36 GB NewsP II / 233MHz / 384 MB / 21 GB Web2*P II / 400MHz / 256 MB / 36 GB Proxy/cacheP II / 350 MHz / 512 MB / 27 GB P III / 450 MHz / 512 MB / 27 GB Aplicaciones GestiónIBM S390 S.O. MVS

32 30/5/200032 Servicio Proxy/Cache Uso obligatorio mediante filtro de puerto 80 en router de salida al exterior Necesidad de ofrecer servicio de gran fiabilidad y rendimiento. Servidores redundantes con reparto de carga Hit ratio 50% Integrado en jerarquía de caches a nivel nacional (RedIRIS). Caudal reservado en enlaces internacionales para ofrecer mayor calidad de servicio.

33 30/5/200033 Proxy1 Peticiones y aciertos (hits) de los servidores Proxy/Cache Proxy2 100% 50% 0% 100% 50% 0% Peticiones Aciertos Tasa de aciertos

34 30/5/200034 Problemas Escasez de recursos para acceso de estudiantes Congestión casi permanente de enlaces internacionales –Ausencia de protocolos y mecanismos que permitan ofrecer QoS –Imposibilidad de usar aplicaciones en tiempo real Aplicaciones multimedia: necesidad de dedicar mas recursos humanos y mayor soporte a usuarios Difícil retener personal cualificado Seguridad

35 30/5/200035 Seguridad Dificultades: –Universidad: ambiente muy abierto y de fácil acceso. Gran intercambio de información y personal con el exterior –Estructura organizativa poco jerarquizada. Dificultad a la hora de imponer normas –A veces el enemigo está dentro Medidas adoptadas: –Filtros en routers (IP spoofing, puertos peligrosos) –Evolución hacia conmutación por puesto (evita uso de sniffers) –Uso de encriptación en casos extremos (incómodo para el usuario)

36 30/5/200036 Filtro anti spoofing (RFC 2267) Internet Red 147.156.0.0/16 (Universidad de Valencia) No aceptar por A paquetes con IP origen  147.156.0.0/16 No aceptar por B paquetes con IP origen  147.156.0.0/16 A B

37 30/5/200037 Conclusiones La elección inicial de ATM (1995) se realizó por imposición del mercado y de las interfaces físicas (enlaces WAN). ATM se ha mostrado una opción adecuada en WAN, que permite además integrar la voz sobre los mismos enlaces. En LAN se ha optado por minimizar el desarrollo de ATM utilizando en su lugar Ethernet conmutada + VLANs con conmutación de nivel 3 distribuida.

38 30/5/200038 Acrónimos ADM:Add-Drop Multiplexor CBR:Constant Bit Rate CDP:Cisco Discovery Protocol CES:Circuit Emulation Services CGMP:Cisco Group Management Protocol CLNS:ConnectionLess Network Service CONS:Connection Oriented Network Service COPS:Common Open Policy Service EIGRP:Enhanced Interior Gateway Routing Protocol HEPNET:High Energy Fhysics NETwork HSRP:Hot Standby Routing Protocol IOS:Internetworking Operating System LAM:Local Area Mobility LANE:LAN Emulation PNNI:Private Network to Network Interface PVC:Permanent Virtual Circuit RSVP:Resource Reservation Protocol VLAN:Virtual LAN VTOA:Voice and Telephony Over ATM