VPNs MPLS en IOS XR

Una vez más, en el marco del acuerdo con Educática y Ediciones EduBooks hemos diseñado un nuevo curso integralmente desarrollado en video para su acceso en línea de modo asincrónico.

Este entrenamiento está orientado a brindar al personal técnico de empresas de prestación de servicios de comunicaciones utilizando tecnología MPLS los conocimientos teóricos y el desarrollo de habilidades prácticas referidas al diseño e implementación de servicios MPLS y VPN MPLS en plataformas IOS XR.

Objetivo

• Brindar al personal técnico de empresas de provisión de servicios de conectividad IP un entrenamiento teórico práctico sobre diseño e implementación de redes de transporte MPLS sobre plataforma IOS-XR.

Prerrequisitos

• Conocimientos generales de networking en plataformas TCP/IP.
• Conocimientos de enrutamiento IPv4 avanzados.
• Habilidades de configuración en sistemas IOS XR, incluyendo configuración de enrutamiento IP.
• Conocimientos y habilidades de configuración de enrutamiento BGPv4 en sistemas IOS XR. Para esto sugerimos el curso Enrutamiento IP BGP en IOS XR.

Calendario

Cada alumno adopta su propio calendario de clases y revisa las clases grabadas según su posibilidad y a su propio ritmo.

Metodología

• Desarrollo asincrónico.
• Temario teórico presentado en clases grabadas en video. El alumno puede repetir cada clase las veces que sea necesario.
• Ejercicios de laboratorio presentados en una guía de laboratorios descriptos paso a paso. Los ejercicios pueden realizarse sobre una maqueta emulada o montada en dispositivos reales.
• Consultas por correo electrónico dirigido a capacitación@educatica.com.ar
• Soporte por correo electrónico de un instructor certificado.

Materiales de estudio

Cada inscripto recibe:

• Copia digital (e-book) de la Guía de Laboratorios VPNs MPLS en IOS XR versión 1.1 de Diego Tornay, Ediciones EduBooks.
• Acceso al curso en línea por 180 días corridos.
• Acceso en línea a la totalidad de los videos que desarrollan el temario del curso.
• Todos los videos han sido desarrollados, íntegramente, por mí.

Materiales accesibles en línea

• Temario y detalles del curso (pdf).
• Índice de videos disponibles (Excel).
• Videos de desarrollo teórico.
• Copia de las presentaciones utilizadas en el desarrollo (pdf).
• Apuntes conteniendo configuraciones desarrolladas en cada capítulo (pdf).
• Apuntes complementarios (pdf).

Temario

1. Conceptos básicos de MPLS

• Conceptos iniciales
• Descubrimiento de vecinos LDP
• Etiquetas MPLS y pilas de etiquetas
• Aplicaciones de MPLS

2. Asignación y distribución de etiquetas

• Distribución típica de etiquetas en MPLS frame-mode
• Convergencia en MPLS frame-mode

3. Implementación de MPLS frame-mode

• Configuración de MPLS frame-mode
• Monitoreo de MPLS frame-mode
• Diagnóstico de MPLS frame-mode

4. Tecnología VPN MPLS

• Introducción a las VPNs
• Categorías de VPNs
• Introducción a la arquitectura de VPNs
• Modelo de enrutamiento de VPNs MPLS
• Reenvío de paquetes en una VPN MPLS

5. Implementación de VPNs MPLS

• Utilización de los mecanismos de VPNs MPLS
• Configuración de tablas VRF
• Configuración de sesiones MP-BGP entre router PE
• Configuración de enrutamiento de menos escala entre PE y CE
• Monitoreo de la operación de VPNs MPLS
• Configuración de OSPF entre PE y CE
• Configuración de BGP entre PE y CE
• Diagnóstico de VPNs MPLS

6. VPNs MPLS complejas

• Introducción a VPNs superpuestas
• Introducción a VPNs de servicios centralizados
• Uso de funciones avanzadas de importación y exportación de VRFs
• Introducción a servicios de CEs gestionados

7. Acceso a Internet con VPNs MPLS

• Modelo de acceso a Internet con VPNs MPLS
• Implementación de servicios de acceso y VPNs separados
• Implementación de acceso a Internet como una VPN separada

8. Principios de VPNs MPLS capa 2

• Beneficios de VPNs de capa 2
• Plano de control y plano de datos VPN capa 2
• Características de VPWS y VPLS
• AToMPLS
• Ejemplo de configuración de EToMPLS

Modelos de suscripción

• Suscripción individual
  Acceso irrestricto a la plataforma para una persona por el término de 180 días corridos.
  USD 50
• Paquete corporativo 5
  Acceso irrestricto a la plataforma para hasta 5 personas por el término de 180 días corridos.
  USD 200 

Información para la inscripción

Para ampliar la información disponible o adquirir una suscripción, podés hacerlo de modo directo a través del catálogo de cursos de Educática: https://www.educatica.com.ar/nuestros-cursos.

Por consultas sobre formas de pago, formas alternativas de inscripción y otros temas, podés contactar por correo electrónico con Ediciones Edubooks: libros.networking@gmail.com

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Las abreviaturas y siglas utilizadas en este post puede encontrarlas desarrolladas en

 el Glosario de Siglas y Términos de Networking

que está disponible en la Librería en Línea de EduBooks.

Opciones de conectividad WAN

Tema CCNA 200-301

Un elementos que llamó la atención en la migración al nuevo CCNA 200-301 es la reducción del capítulo dedicado a tecnologías WAN a solamente un punto en el título "Fundamentos de networking".
En este sentido ya no se incluye desarrollo sobre protocolos tales como Frame Relay, MPLS, PPP, PPPoE, etc.
Pero esto no significa descuidar el tema durante nuestra preparación.
Un punto que es necesario tener en cuenta es que en este examen Cisco muestra una nueva consideración de las diferente tecnologías WAN, no diferente pero si una evolución respecto de las menciones que se hacían en temarios anteriores.
Vaya entonces este post para revisar las diferentes opciones de conectividad WAN consideradas en el contexto del examen 200-301 y cómo se las organiza o clasifica.

Tecnologías tradicionales

• Enlaces de comunicaciones dedicados
  Se denomina línea dedicada a un enlace de comunicación WAN establecido de modo estable y permanente desde el CPE local hasta el CPE remoto a través de la red del proveedor de servicios. Brinda servicios full-time, sin requerir procedimientos de inicialización del enlace antes de iniciar la transmisión de datos.
• Enlaces de comunicaciones conmutadas por circuitos
  Operan sobre la base del establecimiento de circuitos virtuales que se generan dinámicamente para definir circuitos temporales dedicados entre origen y destino. 
• Enlaces de comunicaciones conmutadas por paquetes
  Estos servicios apuntan a un manejo más eficiente del ancho de banda disponible en la red del proveedor de servicios.
  En estas redes capa paquete se identifica como perteneciente a un cliente en particular y reenviado hacia el destino en función de esa etiqueta. Las tramas son transportadas a través de la red WAN basándose en un ID ubicado en el encabezado de cada una de las tramas ya que la transmisión se realiza sobre una infraestructura física compartida estableciendo circuitos virtuales conmutados.

Tecnologías emergentes

• MPLS
  Tecnología definida por la IETF que establece un mecanismo de reenvío de paquetes basado en etiquetas diseñado para lograr un reenvío rápido en el core de las redes IP y que permite escalar las redes corporativas. Se trata de una tecnología que combina la flexibilidad y estabilidad del enrutamiento IP con la velocidad de conmutación de las redes capa 2.
  Permite transportar contenido de cualquier protocolo transportándolo en la porción de datos, puede ser tanto paquetes IPv4 como IPv6, Ethernet, DSL, etc.; habilitando a que cada sitio corporativo se conecte a la red de transporte con la tecnología de acceso que sea necesario.
  Cuando cada paquete ingresa en la red MPLS el primer router MPLS que lo recibe agrega una etiqueta entre el encabezado de capa de enlace de datos y el encabezado IP. Esa etiqueta es utilizada por la red de transporte para reenviar el tráfico hacia el punto de salida conde el último router MPLS retira la etiqueta. Este proceso es transparente para la red corporativa y se implementa exclusivamente en la red de transporte del proveedor de servicios.
• Ethernet over WAN
  Ethernet es hoy posible utilizarla como mecanismo de acceso a la red WAN manteniendo el mismo formato de trama e interfaces que ya conocemos.
  En la actualidad se ofrecen diferentes servicios WAN utilizando Ethernet: Metro Ethernet, Ethernet over MPLS, VPLS, etc. En estos casos todos los sitios que componen una red corporativa operan como si estuvieran conectados a un mismo switch LAN. De esta forma los diferentes sitios remotos están en una única red multi acceso y cada sitio puede conectarse directamente con los demás sitios que componen la misma red WAN utilizando espacio de direccionamiento propio para el enrutamiento.
• Acceso a Internet de banda ancha
  En la actualidad hay múltiples tecnologías de banda ancha para el acceso a Internet que pueden ser utilizadas en la red corporativa. Hay múltiples posibilidades de acceso cableado sea por fibra óptica o cable de cobre; este tipo de conexión tiende a ser de tipo permanente, dedicada y con una capacidad consistente. Las soluciones de conectividad inalámbrica son también posibles aunque no tienen la misma consistencia en su capacidad, tasas de error y latencia.
  Ejemplos de conexiones de banda ancha cableada son DSL, cable módem y los accesos de fibra óptica. Por el lado de las conexiones de acceso inalámbrico las más frecuentes son los accesos por tecnología celular (3G/4G/5G) y los servicios de acceso satelital.
  Se trata de soluciones de bajo costo pero en los que no hay control de latencias o calidad de servicio.
• Conexiones WAN de fibra óptica
  Las conexiones de fibra óptica tienen algunas ventajas claras sobre las conexiones de cobre: menor atenuación e inmunidad a interferencias. La reducción de los costos de instalación de fibra óptica y las nuevas tecnologías han impulsado un uso creciente de este tipo de conexiones.
  Son ejemplos de este tipo de conectividad: FTTx, SONET o SDH, DWDM, Fibra oscura.

Enlaces relacionados

• Blog: El nuevo CCNA 200-301
• Versión oficial del temario en el sitio de Cisco

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Tipos de VPNs - Gráfica

Una VPN es, como su nombre lo indica, una red privada virtual. Es decir que se trata de una conexión que une puntos remotos como si se tratara de una red privada pero desarrollada en realidad utilizando protocolos de tunelizado sobre un medio compartido.
Ese medio compartido puede ser Internet o la red de un proveedor de servicios.
El término suele asociarse a seguridad pero no es estrictamente así, no todas las VPNs son "seguras". Por ejemplo, una VLAN es una VPN ya que se trata de un segmento de red independiente que opera sobre una red conmutada más amplia, y no implementa mecanismos de seguridad.
Hay diferentes formas de abodar su tipología:

Desde la perspectiva de la seguridad.

• Hay VPNs "seguras" porque implementan sistemas de autenticación y control de privacidad.
  Las más conocidas son las que implementan protocolos como IPsec o SSL.
• Hay VPNs no-seguras que solamente aíslan tráfico.
  Es el caso de las montadas utilizando túneles GRE o las VPN MPLS.

La certificación CCNA de Cisco adopta una perspectiva diferente centrada en quién configura y gestiona la VPN:

• VPNs gestionadas por el proveedor de servicios.
  En la actualidad son básicamente los servicios de VPN MPLS sean en capa 2 o en capa 3.
  Su implementación y despliegue es parte del servicio ofrecido por el proveedor.
• VPNs gestionadas por las empresas.
  Circunstancialmente son también VPNs seguras implementadas utilizando IPsec o SSL. Se trata de redes virtuales desplegadas directamente por la empresa o usuario sin intervención de un proveedor de servicios.

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Planos de operación de un dispositivo de red - Gráfica

Ya en otras oportunidades me he referido a los diferentes planos de operación que convergen en cada dispositivo de red. Estos planos son los que hacen a las verdaderas capacidades y prestaciones de cada dispositivo.
Los 3 planos son:

• Plano de datos.
• Plano de control.
• Plano de gestión o management.

Una descripción gráfica de la alineación de los diferentes tipo de tráficos con cada uno de los planos mencionados, puede ser la siguiente.

Para profundizar esta información:

• Post: Los planos de operación de un dispositivo de red.
• Post: El reenvío de paquetes IP.

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MPLS - MultiProtocol Label Switching

En la actualidad hay una tecnología dominante a nivel de proveedores de servicio de conectividad WAN: MPLS.
MPLS es un mecanismo de conmutación de tráfico fruto de la evolución de las redes IP ruteadas tradicionales que está reemplazando tecnologías WAN tradicionales tales como Frame Relay, ATM, X.25, etc.

Sobre la base de un concepto inicial introducido en 1994 por Toshiba (CSR - Cell Switch Router) en el año 1996 se genera un grupo integrado por Ipsilon Networks, Cisco Systems e IBM y como resultado de ese trabajo Cisco presenta una tecnología propietaria inicialmente llamada Tag Switching que luego daría lugar al actual Label Switching.
El MPLS actual es una tecnología estándar desarrollada por la IETF y documentada inicialmente en el RFC 3031.

La base de la operación de MPLS es la introducción de una "etiqueta" entre los encabezados de capa 2 y 3 en base a la cual la red del proveedor reenvía el tráfico entre origen y destino.

• Documentado inicialmente en el RFC 3031.
• Agrega una etiqueta de 4 bytes entre el encabezado de la trama y el del paquete.
• Puede encapsular tráfico no-IP.
• El reenvío de tráfico se hace en base a la información de la etiqueta, sin llegar a revisar el encabezado del paquete.

• Proporciona una red flexible en el manejo de las rutas, independiente del encabezado de capa 3 y de alta capacidad de reenvío de tráfico.
• En redes Cisco exige la implementación de CEF.
• Reduce los requerimientos de procesamiento en la red del proveedor de servicios.
• Los dispositivos que imponen y retiran etiquetas al ingresar o salir de la red MPLS reciben la denominación de LER (Label Edge Router).
• La arquitectura está compuesta por dispositivos llamados LSRs (Label Switching router) que reenvían tráfico en base a la información de las etiquetas.
• En el ingreso a la red MPLS el LER identifica el tráfico perteneciente a una FEC (Forward Equivalent Class) y le asigna la etiqueta correspondiente que lo identifica.
• La ruta que utiliza una FEC para atravesar la red MPLS recibe el nombre de LSP (Label Swtiched Path).
• Una FEC es en definitiva un conjunto de tráfico que utiliza una ruta común para atravesar la red MPLS y que se identifica con una misma etiqueta.
• Las etiquetas tienen significado exclusivamente local.
• Cada dispositivo (LSR) genera sus propias etiquetas y las intercambia con sus dispositivos vecinos utilizando LDP (Label Distribution Protocol).
• Una LSP define una ruta virtual que el tráfico de una FEC utilizará para atravesar la red del proveedor desde un origen específico (LER de origen) y un destino específico (LER de destino).
• Hay diferentes implementaciones posibles de MPLS. La más frecuente es la denominada frame mode, utilizando como base del reenvío de tráfico las rutas IP (cada etiqueta identifica una red IP destino).
• Hay múltiples aplicaciones para esta tecnología en la red de los proveedores de servicios: Enrutamiento unicast, VPNs capa 2 y capa 3, ingeniería de tráfico, transporte de múltiples contenidos digitales.

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