ATM, FR, PPPoA e PPPoE

1.1      Objetivo

Dois roteadores de clientes são conectados ao backbone de uma operadora para a conectividade IP com o mundo externo e possuem entre eles um link direto que atravessa o backbone da operadora. O ISP em questão possui 4 roteadores conectados entre eles em full-mesh.

As conectividades devem ser feitas seguindo os tarefas a seguir:

·         O CE1 e o PE1 possuem entre eles uma conexão via Fast Ethernet usando PPPoE além de possui autenticação CHAP. O PE1 deve prover conectividade PPPoE usando a rede 101.101.101.0/30. A senha e usuário são CE1/CE1.

·         O CE1 se conecta ao CE2 diretamente usando FRF.8 através do PE3. Essa conexão é feita pelo CE1 usando a interface Serial 2/0 via Frame Relay com DLCI 103 ligada, via switch frame relay, na Serial 2/0 do PE3 com DLCI 301. No lado do CE2 é usada a interface A1/0 com PVC 0/203 ligada, via switch ATM, ao PE3 na interface A1/0 com PVC 0/302. Essa  conexão usa o endereçamento de rede 112.112.112.0/30 entre os CE’s;

·         O CE2 possui 3 interfaces Seriais (Serial 2/0, 2/1 e 2/2) ligadas nas seriais 2/0, 2/1 e 2/2 do PE2 e devem fazer uma conexão Multilink Frame Relay com endereçamento IP 102.102.102.0/30. O DLCI deverá ser 202;

·         O PE1, PE2 e o PE4 possuem, cada um deles, ligação a uma rede Multipoint Frame Relay broadcast com endereçamento de rede 6.6.6.0/24. Essa conectividade deverá seguir a tabela abaixo de DLCIs:

·         PE1 via Serial 2/1 e DLCI 103 conectado ao PE3 via Serial 2/1 e DLCI 301;

·         PE1 via Serial 2/1 e DLCI 104 conectado ao PE4 via Serial 2/1 e DLCI 401;

·         PE4 via Serial 2/1 e DLCI 403 conectado ao PE3 via Serial 2/1 e DLCI 304.

·         Os roteadores PE3, PE4 e PE2 possuem cada um deles uma ligação com um Switch ATM para conexão ATM Multipoint com mapeamento dinâmico de protocolo com endereçamento de rede 5.5.5.0/24. Essa conectividade segue a tabela abaixo de PVC’s:

·         PE2 via ATM 3/0 e PVC 0/203 conectado ao PE3 via ATM 3/0 e PVC 0/302;

·         PE2 via ATM 3/0 e PVC 0/204 conectado ao PE4 via ATM 3/0 e PVC 0/402;

·         PE4 via ATM 3/0 e PVC 0/403 conectado ao PE3 via ATM 3/0 e PVC 0/403.

·         O roteador PE1 usa a interface Serial 2/3 para conectar ao PE2 na interface Serial 2/3 usando Frame Relay Back-to-Back com DLCI 222, a rede usada é 12.12.12.4/30;

·         Os roteadores PE1 e PE2 também se conectam via Switch ATM usando PPPoA pela interface PE1 A1/0 com o PVC 0/102 e o PE2 via A1/0 com o PVC 0/201. A rede usada é a 12.12.12.0/30.

1.2      Topologia

Figure-01:              Topologia

1.3      IOS utilizados

·         CE1, CE2, PE1. PE2, PE3 e PE4 – c7200-ik9o3s-mz.123-1a.bin

2        Configuração

·         O CE1 e o PE1 possuem entre eles uma conexão via Fast Ethernet usando PPPoE além de possui autenticação CHAP. O PE1 deve prover conectividade PPPoE usando a rede 101.101.101.0/30. A senha e usuário são CE1/CE1.

Configuração CE1

!

interface Dialer1

 ip address 101.101.101.2 255.255.255.252

 encapsulation ppp

 dialer pool 1

 dialer idle-timeout 0

 dialer persistent

 ppp chap hostname CE1

 ppp chap password 0 CE1

!

interface FastEthernet0/0

 pppoe enable group global

 pppoe-client dial-pool-number 1

!

Configuração PE1

!

vpdn enable

vpdn-group PPPoE

 accept-dialin

  protocol pppoe

  virtual-template 1

!

interface FastEthernet0/0

 pppoe enable

interface Virtual-Template1

 ip address 101.101.101.1 255.255.255.252

 ppp authentication chap

!

username CE1 password 0 CE1

!

·         O CE1 se conecta ao CE2 diretamente usando FRF.8 através do PE3. Essa conexão é feita pelo CE1 usando a interface Serial 2/0 via Frame Relay com DLCI 103 ligada, via switch frame relay, na Serial 2/0 do PE3 com DLCI 301. No lado do CE2 é usada a interface A1/0 com PVC 0/203 ligada, via switch ATM, ao PE3 na interface A1/0 com PVC 0/302. Essa  conexão usa o endereçamento de rede 112.112.112.0/30 entre os CE’s;

Configuração CE1

!

interface Serial2/0

 encapsulation frame-relay IETF

!

interface Serial2/0.1 point-to-point

 ip address 112.112.112.1 255.255.255.252

 frame-relay interface-dlci 103  

!

Configuração PE3

!

interface ATM1/0

 pvc 0/302

  encapsulation aal5mux fr-atm-srv

!

interface Serial2/0

 encapsulation frame-relay

 frame-relay interface-dlci 301 switched

!

connect CE1-CE2 Serial2/0 301 ATM1/0 0/302 service-interworking

!

Configuração CE2

!

interface ATM1/0

 ip address 112.112.112.2 255.255.255.252

 pvc 0/203

!

·         O CE2 possui 3 interfaces Seriais (Serial 2/0, 2/1 e 2/2) ligadas nas seriais 2/0, 2/1 e 2/2 do PE2 e devem fazer uma conexão Multilink Frame Relay com endereçamento IP 102.102.102.0/30. O DLCI deverá ser 202;

Configuração CE2

!

interface MFR22

!

interface MFR22.1 point-to-point

 ip address 202.202.202.1 255.255.255.252

 frame-relay interface-dlci 202  

!

interface Serial2/0

 encapsulation frame-relay MFR22

!

interface Serial2/1

 encapsulation frame-relay MFR22

!

interface Serial2/2

 encapsulation frame-relay MFR22

!

Configuração PE2

!

frame-relay switching

!

interface MFR22

 frame-relay intf-type dce

!

interface MFR22.1 point-to-point

 ip address 202.202.202.2 255.255.255.0

 frame-relay interface-dlci 202  

!

interface Serial2/0

 encapsulation frame-relay MFR22

!

interface Serial2/1

 encapsulation frame-relay MFR22

!

interface Serial2/2

 encapsulation frame-relay MFR22

!

·         O PE1, PE3 e o PE4 possuem cada um deles ligação a uma rede Multipoint Frame Relay broadcast com endereçamento de rede 6.6.6.0/24. Essa conectividade deverá seguir a tabela abaixo de DLCIs:

·         PE1 via Serial 2/1 e DLCI 103 conectado ao PE3 via Serial 2/1 e DLCI 301;

·         PE1 via Serial 2/1 e DLCI 104 conectado ao PE4 via Serial 2/1 e DLCI 401;

·         PE4 via Serial 2/1 e DLCI 403 conectado ao PE3 via Serial 2/1 e DLCI 304.

Configuração PE1

!

interface Serial2/1

 encapsulation frame-relay

!

interface Serial2/1.1 multipoint

 ip address 6.6.6.1 255.255.255.0

 frame-relay map ip 6.6.6.3 103 broadcast

 frame-relay map ip 6.6.6.4 104 broadcast

!

Configuração PE2

!

interface Serial2/1

 encapsulation frame-relay

 !

interface Serial2/1.1 multipoint

 ip address 6.6.6.3 255.255.255.0

 frame-relay map ip 6.6.6.1 301 broadcast

 frame-relay map ip 6.6.6.4 304 broadcast

!

Configuração PE4

!

interface Serial2/1

 encapsulation frame-relay

!

interface Serial2/1.1 multipoint

 ip address 6.6.6.4 255.255.255.0

 frame-relay map ip 6.6.6.1 401 broadcast

 frame-relay map ip 6.6.6.3 403 broadcast

!

·         Os roteadores PE2, PE3 e PE4 possuem cada um deles uma ligação com um Switch ATM para conexão ATM Multipoint com mapeamento dinâmico de protocolo com endereçamento de rede 5.5.5.0/24. Essa conectividade segue a tabela abaixo de PVC’s:

·         PE2 via ATM 3/0 e PVC 0/203 conectado ao PE3 via ATM 3/0 e PVC 0/302;

·         PE2 via ATM 3/0 e PVC 0/204 conectado ao PE4 via ATM 3/0 e PVC 0/402;

·         PE4 via ATM 3/0 e PVC 0/403 conectado ao PE3 via ATM 3/0 e PVC 0/403.

Configuração PE2

!

interface ATM3/0

!

interface ATM3/0.1 multipoint

 ip address 5.5.5.2 255.255.255.0

 pvc 0/203

  broadcast

 !

 pvc 0/204

  broadcast

!

Configuração PE3

!

interface ATM3/0

!

interface ATM3/0.1 multipoint

 ip address 5.5.5.3 255.255.255.0

 pvc 0/302

  broadcast

 !

 pvc 0/304

  broadcast

!

Configuração PE4

!

interface ATM3/0

!

interface ATM3/0.1 multipoint

 ip address 5.5.5.4 255.255.255.0

 pvc 0/402

  broadcast

 !

 pvc 0/403

  broadcast

!

·         O roteador PE1 usa a interface Serial 2/3 para conectar ao PE2 na interface Serial 2/3 usando Frame Relay Back-to-Back com DLCI 222, a rede usada é 12.12.12.4/30;

Configuração PE1

!

interface Serial2/3

 encapsulation frame-relay

!

interface Serial2/3.1 point-to-point

 ip address 12.12.12.5 255.255.255.252

 frame-relay interface-dlci 222

!

Configuração PE2

!

interface Serial2/3

 serial restart_delay 0

 frame-relay intf-type dce

!        

interface Serial2/3.1 point-to-point

 ip address 12.12.12.6 255.255.255.252

 frame-relay interface-dlci 222

!

·         Os roteadores PE1 e PE2 também se conectam via Switch ATM usando PPPoA pela interface PE1 A1/0 com o PVC 0/102 e o PE2 via A1/0 com o PVC 0/201. A rede usada é a 12.12.12.0/30.

Configuração PE1

!

interface ATM1/0

!

interface ATM1/0.12 point-to-point

 pvc 0/102

  encapsulation aal5snap

  protocol ppp Virtual-Template102

!

interface Virtual-Template102

 ip address 12.12.12.1 255.255.255.252

!

Configuração PE2

!

interface ATM1/0

!

interface ATM1/0.21 point-to-point

 pvc 0/201

  encapsulation aal5snap

  protocol ppp Virtual-Template200

!

interface Virtual-Template200

 ip address 12.12.12.2 255.255.255.252

!

ATM Hub n Spoke PPPoA - Local Pool

1.1      PPPoA

É um protocolo de rede usado para encapsular frames do protocolo PPP dentro do AAL5 do ATM. Usado muito em operadores que provem acesso via DOCSIS e DSL.

Em interfaces ATM, usa-se esse protocolo PPPoA para simular uma rede PPP.

Na topologia Hub And Spoke sugerida nesse documento, um roteador é definido como o roteador da operadora (Hub) e os demais roteadores são os clientes (Spoke).

Para os roteadores clientes, é possível conseguir endereçamento IP usando Pool Address.

2        Cenário

2.1      Objetivo

Estabelecer a conectividade Hub-and-spoke usando PPP sobre a rede ATM (PPPoA). Os PVCs já estão predefinidos na configuração do switch ATM conforme a tabela abaixo.

A rede deverá ser multiponto por parte do Hub (R1) e ponto-a-ponto por parte dos demais roteadores (R2 e R3).

·         Os PVCs atribuídos para cada conexão deverão ser:

·         Conexão R1 (PVC 102) e R2 (PVC 201)

·         Conexão R1 (PVC 103) e R3 (PVC 301)

·         Endereçamento IP da rede multiponto será o descrito abaixo:

·         R1: 10.10.10.1 /24

·         R2 e R3: Os endereços IPs serão providos via Pool Address (10.10.10.2 à 10.10.10.5)

2.2      Topologia

Figure-01:              Topologia

2.3      IOS utilizados

·         R1 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

·         R2 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

·         R3 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

2.4      Descrição do Cenário

Estabelecer a comunicação IP full-mesh ponto-multiponto entre 3 roteadores (R1, R2 e R3) usando a tecnologia PPP sobre a rede ATM (PPPoA) sendo que o R1 deverá ser o multiponto (Hub).

Sugerem-se as seguintes atividades:

·         Teste de conectividade (PING) entre os roteadores;

·         Alteração dos parâmetros do ATM;

·         Adicionar protocolo de roteamento para divulgação de loopbacks no modo broadcast, pro exemplo OSPF.

2.5      Configuração dos Roteadores

Todos os roteadores possuem a mesma configuração, modificando apenas os parâmetros de endereçamento e PVC.

É criada a interface “virtual-Template ” onde são adicionadas as configurações de endereçamento IP da rede broadcast dos roteadores.

Na Interface ATM Física, nada é configurado. É criada uma única sub-interface da interface ATM de modo ponto-a-multiponto para o roteador Hub e ponto-a-ponto para os roteadores Spokes. Dentro da sub-interface lógica é criado o PVC. Dentro do PVC é adicionada a configuração do protocolo PPP apontando a interface virtual definida para aquele PVC além do encapsulamento que é o SNAP.

2.6      Observações e Bugs

Documentação:

http://www.cisco.com/support/BR/customer/content/104/1043566/pppoa_arch.shtml

2.7      Comandos Importantes de Verificação

R1#sh atm vc

           VCD /                                        Peak  Avg/Min Burst

Interface  Name         VPI   VCI  Type   Encaps   SC   Kbps   Kbps   Cells  Sts

1/0.123    3              0   102 PVC     SNAP     UBR  155000                UP

1/0.123    4              0   103 PVC     SNAP     UBR  155000                UP

R1#sh ip local pool

 Pool                     Begin           End             Free  In use

 PPPoA                    10.10.10.2      10.10.10.5         2       2

3        Configuração

3.1      R1

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.123 multipoint  pvc 0/102   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  !  pvc 0/103   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1 ! interface Virtual-Template1  ip address 10.10.10.1 255.255.255.0  peer default ip address pool PPPoA ! ip local pool PPPoA 10.10.10.2 10.10.10.5 !

3.2      R2

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.21 point-to-point  pvc 0/201   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  ! ! interface Virtual-Template1  ip address negotiated !

3.3      R3

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.31 point-to-point  pvc 0/301   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  ! ! interface Virtual-Template1  ip address negotiated  !

 

ATM Hub n Spoke PPPoA

1.1      PPPoA

É um protocolo de rede usado para encapsular frames do protocolo PPP dentro do AAL5 do ATM. Usado muito em operadores que provem acesso via DOCSIS e DSL.

Em interfaces ATM, usa-se esse protocolo PPPoA para simular uma rede PPP.

Na topologia Hub And Spoke sugerida nesse documento, um roteador é definido como o roteador da operadora (Hub) e os demais roteadores são os clientes (Spoke).

2        Cenário

2.1      Objetivo

Estabelecer a conectividade Hub-and-spoke usando PPP sobre a rede ATM (PPPoA). Os PVCs já estão predefinidos na configuração do switch ATM conforme a tabela abaixo.

A rede deverá ser multiponto por parte do Hub (R1) e ponto-a-ponto por parte dos demais roteadores (R2 e R3).

·         Os PVCs atribuídos para cada conexão deverão ser:

·         Conexão R1 (PVC 102) e R2 (PVC 201)

·         Conexão R1 (PVC 103) e R3 (PVC 301)

·         Endereçamento IP da rede multiponto será:

·         R1: 10.10.10.1 /24

·         R2: 10.10.10.2 /24

·         R3: 10.10.10.3 /24

2.2      Topologia

Figure-01:              Topologia

2.3      IOS utilizados

·         R1 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

·         R2 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

·         R3 – c7200-itp-mz.122-25.SW4a.bin

2.4      Descrição do Cenário

Estabelecer a comunicação IP full-mesh ponto-multiponto entre 3 roteadores (R1, R2 e R3) usando a tecnologia PPP sobre a rede ATM (PPPoA) sendo que o R1 deverá ser o multiponto (Hub).

Sugerem-se as seguintes atividades:

·         Teste de conectividade (PING) entre os roteadores;

·         Alteração dos parâmetros do ATM;

·         Adicionar protocolo de roteamento para divulgação de loopbacks no modo broadcast, pro exemplo OSPF.

2.5      Configuração dos Roteadores

Todos os roteadores possuem a mesma configuração, modificando apenas os parâmetros de endereçamento e PVC.

É criada a interface “virtual-Template ” onde são adicionadas as configurações de endereçamento IP da rede broadcast dos roteadores.

Na Interface ATM Física, nada é configurado. É criada uma única sub-interface da interface ATM de modo ponto-a-multiponto para o roteador Hub e ponto-a-ponto para os roteadores Spokes. Dentro da sub-interface lógica é criado o PVC. Dentro do PVC é adicionada a configuração do protocolo PPP apontando a interface virtual definida para aquele PVC além do encapsulamento que é o SNAP.

2.6      Observações e Bugs

Documentação:

http://www.cisco.com/support/BR/customer/content/104/1043566/pppoa_arch.shtml

2.7      Comandos Importantes de Verificação

R1#sh atm vc

           VCD /                                        Peak  Avg/Min Burst

Interface  Name         VPI   VCI  Type   Encaps   SC   Kbps   Kbps   Cells  Sts

1/0.123    3              0   102 PVC     SNAP     UBR  155000                UP

1/0.123    4              0   103 PVC     SNAP     UBR  155000                UP

3        Configuração

3.1      R1

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.123 multipoint  pvc 0/102   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  !  pvc 0/103   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  ! ! interface Virtual-Template1  ip address 10.10.10.1 255.255.255.0 !

3.2      R2

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.21 point-to-point  pvc 0/201   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  ! ! interface Virtual-Template1  ip address 10.10.10.2 255.255.255.0 !

3.3      R3

! interface ATM1/0 ! interface ATM1/0.31 point-to-point  pvc 0/301   encapsulation aal5snap   protocol ppp Virtual-Template1  ! ! interface Virtual-Template1  ip address 10.10.10.3 255.255.255.0  !