Download Ajustes LAN necesarios para garantizar el buen funcionamiento de

5 y 6 de noviembre de 2015
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Agronómica, Alimentaría y de Biosistemas
Ajustes LAN necesarios para
garantizar el buen funcionamiento
de la VoIP
QoS, PoE/PoE+, HA, SAIs
Marcos Mezo
ETS Edificación
Situación actual RTC (Ibercom)
 Libre de manentenimiento para los servicios
de informática
 Únicamente reparcheo de extensiones en caso
de movimiento de algún despacho o en el peor
de los casos instalación de algún cableado
adicional
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Situación actual RTC (Red Telefónica Conmutada) (II)
 Punto de fallo único Centralita Ibercom
(con mantenimiento por parte de Telefónica)
 Tolerancia a caídas eléctricas: viene de serie
 Teléfonos “plug&play”
DIAPOSITIVA 3
DIAPOSITIVA 4
VoIP
 Depende de la red
 Depende del suministro eléctrico de la escuela
 Depende de “nosotros”
¡¡ La hemos liado !!!!
DIAPOSITIVA 5
Retos: que al menos sea igual de fiable que hasta ahora
 Que nuestra red sea fiable
Enlaces redundantes, agregación de enlaces o mínimo STP
 Que nuestra red dé las prestaciones
Calidad de Servicio / Servicios diferenciados, QoS
 Que nuestro sistema eléctrico esté a la altura
Sistemas de Alimentación ininterrumpida
En definitiva: HA - Alta Disponibilidad
DIAPOSITIVA 6
X
X
X
X
DIAPOSITIVA 7
Sistema Eléctrico
 Teléfonos (y puntos de acceso WiFi) alimentados
por PoE / PoE+, generalmente desde switches
 Mantener la alimentación de los switches mediante
SAIS
 Dimensionar la potencia alimentación de los
armarios de comunicaciones !!
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PoE / PoE+
Común
 Sistemas de alimentación de dispositivos
a través del cableado estructurado existente
 Compatibles entre sí
 Compatibles con Gigabit Ethernet
 Compatibles con dispositivos no PoE
 negociación básica mediante resistencias físicas
en dispositivos
 Negociación avanzada mediante LLDP
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PoE
 802.3AF
 44-57V DC @ 350mA → Max. 15,4W en la salida
 Cableado >= CAT3
 Garantiza 13W en el dispositivo
 3 niveles de potencia
PoE+
 802.3AT
 50-57V DC @ 600mA → Max 30W en la salida
 Cableado >= Cat5
 Garantiza 25,5W en el dispositivo
 4 niveles de potencia + ajuste fino 0,1W
DIAPOSITIVA 10
Dimensionado Potencia Eléctrica
 48 puertos PoE+ = 48 x 15,4W = 740W !!
 Sumar consumo switch normal (~100-150W )
Consumo Total: ~ 850W
 48 puertos PoE+ = 48 x 30W = 1440W
 Sumar consumo switch normal (~100-150W )
Consumo Total: ~ 1600W !!!
Afortunadamente normalmente no siempre todos
los puertos están activos ni a la máxima potencia
DIAPOSITIVA 11
Ejemplo:
Switch 48 puertos PoE Cisco
“sólo” permite hasta 370W
simultaneos entre todos los
dispositivos PoE y no
hablamos de PoE+
o UpoE (propietario Cisco,
Hasta 60W por puerto).
Aún así puede consumir más
de 500W
DIAPOSITIVA 12
Dimensionado Potencia Eléctrica
Atención a los circuitos de alimentación
●
●
Una línea normal con cables de 2,5mm2 de sección,
enchufe Schuko → máximo 16A o 3,7kW
Varios switches PoE+ grandes pueden requerir más
de 1 línea de alimentación.
Atención especial a las regletas/ladrones si no
se utilizan PDUs específicas para rack. Muchas
tienen cables de 1,5mm2 → máximo 9A ~ 2kW
DIAPOSITIVA 13
Sistemas de Alimentación Ininterrumpida
 Importante: Poner al menos una SAI en cada
armario de comunicaciones. Al menos donde
haya tráfico VoIP
 Dimensionarla adecuadamente, teniendo en
cuenta los consumos que hemos visto y con
algo de margen para el futuro
Al menos que nos dé tiempo a llamar a la compañía eléctrica
cuando se vaya la luz :-)
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DIAPOSITIVA 15
Redundancia de enlaces de red
 Puede caer el switch “cabecera” del armario
 Puede romperse/soltarse el cable que une los
armarios.
Solución: duplicar los enlaces (y tener más de
un switch por armario)
DIAPOSITIVA 16
Caso Ideal
Switches del mismo fabricante y apliables en los 2 Armarios.
Agregación de puertos LACP 802.3ad / Etherchannel / …
(LACP = Link Aggregation Control Protocol)
Caso más probable
Switches distintos fabricantes, o no apliables, o...
Redundancia de enlaces y STP
DIAPOSITIVA 17
LACP (802.3ad o posteriormente 802.1AX)
 Estándar ampliamente adoptado, tanto por
hardware de red como incluso por distintos
sistemas operativos (Linux, MacOS, *BSD,...)
 Sustituye/compite con otros protocolos similares
propietarios.
 Permite unir varios enlaces físicos y que se vean
como un único enlace lógico.
 Hasta 8 enlaces activos simultáneos (depende
del fabricante/modelo
 Configuración manual o automática
Pega: únicamente entre 2 dispositivos lógicos
DIAPOSITIVA 18
LACP (configuración automática)
 El switch envía tramas LACPDU por todos los puertos
en los que esté habilitado el protocolo
 El switch también recibe estas tramas y anota si ha
recibido más de una trama por diferentes puertos desde
el mismo switch. En caso afirmativo, une ambos enlaces
en un mismo enlace lógico
 El switch se puede configurar para que envíe tramas
LACPDU siempre (modo activo) o sólo si previamente
ha recibido una trama por ese puerto (modo pasivo)
Resultado: enlace de más capacidad y redundante
DIAPOSITIVA 19
LACP + pilas switches independientes
 Los switches de una misma pila actuan como un único
switch lógico → se puede establecer la agregación
LACP incluso teniendo los cables a puertos de diferentes
switches físicos
 Protege de caída de un switch, puesto que ahora el enlace
troncal se recibe por dos miembros distintos de la pila
 Protege de la rotura o desconexión de un cable
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Alternativa: switches dispares y STP
Si los switches no son apilables o son de fabricantes
distintos, no queda más remedio que optar por el plan B
 Duplicar enlaces
 mucho mejor utilizar switches distintos del mismo armario.
 ¡¡¡Activar STP!!!
Resultado: enlace redundante, pero sólo capacidad original
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Tenemos casi todo resuelto, pero...
¡¡Nos faltan los Lemmings!!!!
DIAPOSITIVA 22
Calidad de Servicio, QoS
 Hasta ahora hemos visto problemas de
disponibilidad, ahora los vamos a combinar
con calidad
 La VoIP y en general la comunicación en tiempo
real impone unos requisitos bastante exigentes
a la red.
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Requisitos importantes
● Baja Latencia
● Poca pérdida de paquetes
● Bajo “jitter”
pero...
Estos son nuestros
“blockers”
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Requisitos de VoIP
 Ancho de banda no demasiado exigente
 Ejemplos de Codecs:
●
G.711 (equivalente a calidad telefónica tradicional)
64kbit/s, voz hasta 3,4kHz y frec. muestreo 8kHz
●
G.722 calidad “HD”,
64kbit/s voz hasta 7kHz y frec. Muestreo de 16kHz
●
G.722.2 o AMR-WB, misma calidad que G.722
24 kbit/s, utilizado en móviles
●
G.729 y variantes, entre 6,4 y 11,8 kbit/s (VoIP y
conferencias múltiples)
DIAPOSITIVA 25
Requisitos de VoIP
Sin embargo:
 La ITU (International Telecommunication Union
recomienda una latencia de menos de 150ms
(y según algunos autores incluso 120ms) de extremo
a extremo para poder seguir una conversación fluída
 Pérdida de paquetes inferior a 1% (fuente Cisco)
 Requiere bajo “jitter” (bufferbloat,...)
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QoS
Tenemos que priorizar el tráfico VoIP en nuestras
redes.
 Tenemos que reservar un ancho de banda
suficiente
 Sobre todo tenemos que minimizar la latencia,
haciendo que los paquetes de VoIP adelanten
a otros en las cachés de nuestros equipos
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QoS L2 802.1p
Curiosidad: en realidad no existe el estándar 802.1p, forma parte de 802.1Q (VLAN)
 Se utiliza el CoS (Class of Service), los paquetes se
clasifican con 8 niveles de prioridad, mediante el
marcado con los 3 bits más significativos del campo
ToS ¡¡en los paquetes que llevan también marcaje
de 802.1Q!!
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QoS L3 DSCP (Differenciated Services Code Point)
 Se utiliza lo 6 bits más significativos del campo
ToS
 Normalmente se utilizan los siguiente identificadores
DSCP
●
●
●
●
PHB por defecto, código DSCP 000000
Expedited Forwarding (EF) – dedicado a tráfico con
pocas pérdidas, baja latencia y poco Jitter (Voz, Video)
Se recomienda el código DSCP 101110
Voice Admit (VA)(similares características al anterior)
Assured Forwarding (AF)
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QoS L3 DSCP (II)
 También se pueden mapear las peticiones de
calidad de servicio del nivel 2 a códigos de
servicios diferenciados de DSCP
CS0→000 000 | CS1→001 000 | ... | CS7→111000
 Normalmente se respetan los marcajes de QoS
dentro de una organización, pero no hay garantías
de que todos los routers por los que atraviesa
un paquete mantengan el marcaje o siquiera que
lo interpreten de la misma forma.
Pero... es problema del rectorado/telefónica, las escuelas entregamos el tráfico en L2
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Caso práctico, una escuela
 Definir una VLAN de voz (se asigna el identificador
desde el rectorado)
 Extenderla a todos los switches por los que pueda
pasar tráfico VoIP
 Marcarla como VLAN de voz
ó
 Marcar manualmente con el CoS 5
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DIAPOSITIVA 32
Muchas gracias y...
¡¡ Hasta el año que viene !!
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Créditos:
Lemmings: DMA Design / Psygnosis
Iconos: openclipart.org
Gráficos red: Dia
Presentación: LibreOffice Impress
Licencia:
CC Reconocimiento – CompartirIgual 4.0 Internacional
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