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Nuevo Modelo de Punto de Intercambio de Tráfico en IPv6

Nuevo Modelo de Punto de Intercambio de Tráfico en IPv6. Autores. Jose Antonio García Artel Ingenieros Jose Luis Rubio DIT(UPM) David Fernández DIT(UPM) Juan Quemada DIT(UPM) Mario Morelli Telecom Italia Jordi Palet Consulintel Antonio F. Gomez Universidad de Murcia.

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Nuevo Modelo de Punto de Intercambio de Tráfico en IPv6

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  1. Nuevo Modelo de Punto de Intercambio de Tráfico en IPv6

  2. Autores • Jose Antonio García Artel Ingenieros • Jose Luis Rubio DIT(UPM) • David Fernández DIT(UPM) • Juan Quemada DIT(UPM) • Mario Morelli Telecom Italia • Jordi Palet Consulintel • Antonio F. Gomez Universidad de Murcia

  3. INTRODUCCIÓN • Internet de Nueva Generación: migración de la Red al nuevo protocolo IPv6 o IPng: • Resuelve el problema de la escasez de direcciones y además añade nuevas funcionalidades. • Arquitectura de direccionamiento muy jerarquizada para garantizar la escalabilidad. • Euro6IX: línea investigación centrada en el estudio de nuevos puntos de intercambio de tráfico (IX). • http://www.euro6ix.org • Algunas contribuciones del DIT (UPM): • David Fernández et al, “Study and Emulation of IPv6 Internet Exchange based Addressing Models”, Communications Magazine, IEEE, Enero 2004. • Advanced IPv6 Internet Exchange model draft-morelli-v6ops-ipv6-ix-00.txt.

  4. Objetivos • Estudiar nuevos modelos de puntos de intercambio de tráfico (IXs): • IXs capaces de asignar direcciones IPv6 (RFC 2374). • Ofrecer soluciones de multihoming manteniendo la escalabilidad de Internet. • El servidor de rutas (RS) será el elemento central de los modelos de IX. • Identificar el modelo funcional. • Diseñar e implementar un nuevo RS basado en Quagga. • Integración de RPSLng con el Servidor de Rutas. • Simular los casos de estudio propuestos en base a la herramienta VNUML.

  5. CONMUTADOR ETHERNET/ATM EN ALTADISPONIBILIDAD ENCAMINADORES DE LOS ISPs Puntos de Intercambio de Tráfico • Tradicionalmente conocidos como: puntos neutros, NAPs … • Son emplazamientos donde distintos proveedores llevan sus encaminadores y entre ellos se intercambian información de rutas, en base a intereses recíprocos. • BGP-4 es el protocolo de encaminamiento utilizado. • Cada proveedor (ISP) tiene su propio sistema autómono (AS). • Ejemplos: Espanix, Catnix, Linx o HKIX Infraestructura de nivel 2 IX Distribuido IX con RS

  6. Arquitectura Actual de Internet • AS como elemento cohesionador Relaciones de Peering y Política de admisión dentro de un IX Multihoming y Direccionamiento PI Direccionamiento PA

  7. Nuevos Puntos de Intercambio de Tráfico (IXs) • La RFC 2374 propone que los IXs tengan capacidad para asignar direcciones a sus clientes. • Ahora en los IXs tendremos proveedores, pero también clientes finales. Posible impacto en el modelo de negocio!!

  8. LH ISP1 LH ISPm LH ISP2 Propuesta de Nuevo Modelo de IX • Ahora el IX proporciona servicios de nivel 3. • Debe agregar hacia Internet todos los subprefijos de los clientes propios. • Proporcionar servicios entre los proveedores y los clientes. Ej: selección de proveedor, multihoming. IX Proveedores Tránsito - LH L3MF Otros Servicios IX Mediator Route Server BGP Reenvío de Tráfico Directo con LH seleccionado Clientes del IX

  9. ISP 1 ISP n LH ISP1 LH ISPm LH ISP2 Nuevos Clientes de los IXs IX L3MF Proveedores Tránsito - LH Otros Servicios IX Mediator Route Server Proxy Router Proveedores Regionales A1 A2 A3 B3 B1 B2 IXLC IXLC Clientes Tradicionales Clientes Tradicionales C2 C1 IXRC

  10. Escenarios Reales con Clientes IXLC • Los clientes IXLC no es necesario que tengan presencia directa en el IX.

  11. Servidor de Rutas Peering con Servidor de Rutas Peering Directo

  12. Servidor de Rutas Mejorado (L3MF) Características Principales: • Aplica los filtros de entrada y salida en nombre de sus clientes • Dispone de una tabla de rutas dedicada a cada cliente • Actúa de forma transparente sobre ciertos atributos (AS-Path, MED y Next-Hop)

  13. Routing Policies Routing Policies Routing Policies Sesiones BGP Integración de Servidor de Rutas y RPSLng • Se ha instalado una base de datos RPSLng y la herramienta RtConfig • Se ha modificado RtConfig para soportar Quagga y el Servidor de Rutas • Se ha probado con éxito la integración todos estos elementos AS65001 AS 65002 Base de Datos RPSLng R1 R2 RtConfig R3 Servidor de Rutas AS 65003

  14. Herramienta VNUML • VNUML (Virtual Nerwork User Mode Linux): • Permite simular redes complejas mediante el software de virtualización UML. • Lenguaje tipo XML que incluye la herramienta vnumlparser.pl • http://www.dit.upm.es/vnuml <vnuml> <net name=”core”/> <vm name=”R1”> <if id=”1” net=”core”> <ipv6>3ffe:ffff:1::1/64</ipv6> </if> </vm> <vm name=”R2”> <if id=”1” net=”core”> <ipv6>3ffe:ffff:1::2/64</ipv6> </if> </vm> <vm name=”RS”> <if id=”1” net=”core”> <ipv6>3ffe:ffff:1::3/64</ipv6> </if> </vm> </vnuml> RS IPv6 prefix: 3ffe:ffff:1::/64 3ffe:ffff:1::3 3ffe:ffff:1::1 3ffe:ffff:1::2 R1 R2

  15. Ejemplo Simulación VNUML: Clientes IXLC

  16. Simulación VNUML: Selección de Proveedor • Selección proveedor para cliente IXLC: la política se define en el L3MF. encaminador bgp 5000 no bgp default ipv4-unicast neighbor 2001:db8:ffff::aa10 remote-as 5000 ! address-family ipv6 neighbor 2001:db8:ffff::aa10 activate neighbor 2001:db8:ffff::aa10 soft-reconfiguration inbound neighbor 2001:db8:ffff::aa10 route-server-client neighbor 2001:db8:ffff::aa10 route-map RSCLIENT_CA1_IMPORT import exit-address-family ! route-map RSCLIENT_CA1_IMPORT permit 10 match peer 2001:0DB8:FFFF::1 CA1# sho ipv6 bgp BGP table version is 0, local encaminador ID is 192.168.16.38 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *>i::/0 2001:db8:ffff::1 0 0 100 i *>i2001:100::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 0 100 i *>i2001:102::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 i *>i2001:103::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 i *>i2001:104::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 i *>i2001:110::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 110 i *>i2001:200::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 200 i *>i2001:202::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 200 i *>i2001:204::/32 2001:db8:ffff::1 0 0 100 200 i ......

  17. Simulación VNUML: Agregación • Agregación hacia Internet: • Si no agregamos en el IX, todos los prefijos de los clientes son visibles en Internet. • El diseño no sería escalable. R_Int:~# route -A inet6 Destination Next Hop 2001:db8:aa10::/48 fe80::fcfd:ff:fe50:202 2001:db8:aa20::/48 fe80::fcfd:ff:fe50:402 2001:db8::/32 fe80::fcfd:ff:fe50:402 C-A2 Import Policy 10 - From LH1  Permit ALL 20 - Deny ALL10 Export Policy 10 – To LH1  Permit match 2001:DB8:AA20::/48 set AS-PREPEND 65000 set community 64100:5555 20 - Deny ALL

  18. Simulación VNUML: Asimetrías • Asimetría de flujos de tráfico provocados por la agregación. 1 Asimetría en Internet 2 Asimetría en el IX

  19. Simulación VNUML: Propuesta para Eliminar la Asimetría ERS# sh bgp rsclient 2001:DB8:AA10:ffff::1 Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete Network Next Hop Path *>i2001:db8::/32 2001:db8:ffff::eeee 5000 i *>i2001:db8:aa10::/48 2001:db8:aa10:ffff::2 5000 i *> 2001:db8:aa20::/48 2001:db8:ffff::2 65526 i Redes exclusivas para el tráfico de datos

  20. Simulación VNUML: Multihoming ERS# sh bgp rsclient 2001:db8:aa10::1 Network Next Hop LocPrf Weight Path *> ::/0 2001:db8:aa20:ffff::1 888 0 200 i * 2001:db8:aa10:ffff::1 444 0 100 i *>2001:110::/32 2001:db8:aa10:ffff::1 444 0 100 110 i Total number of prefixes 2 • Multihoming. • Proveedor redundante. • Multihoming de prefijos. • El servicio de multihoming de prefijos no compromete ni la escalabilidad ni la estabilidad de las tablas de rutas globales.

  21. Ámbito Internacional y Regional de un IX • IX como frontera entre ámbito internacional y ámbito regional. • El IX simplifica la jerarquización de IPv6 a dos niveles: regional e internacional. • El nivel regional permite soluciones de multihoming tradicionales.

  22. Modelo de IX Distribuido • Ampliamos el ámbito geográfico del IX. • Los clientes disponen de redundancia en el emplazamiento. • Riesgo de convertir el IX en un operador y crear adversidades.

  23. Confederaciones de IXs • Los clientes pueden obtener multihoming de ISP y de IX.

  24. Conclusiones • Se ha propuesto un diseño sencillo de IX, basado en Servidor de Rutas, sobre el que se plantean y analizan diversos casos de estudio en base a distintos tipos de clientes. • Se han simulado con VNMUL escenarios que dan respuesta a las funcionalidades básicas demandadas a los nuevos IXs: • Cambio sencillo de proveedor • Soluciones de multihoming IPv6 • Agregación que proporciona escalabilidad y estabilidad de las tablas de rutas. • Se ha desarrollado un Servidor de Rutas de código libre, basado en Quagga, que se incorporará a la rama principal en un futuro próximo • Se ha probado con éxito la integración del Servidor de Rutas y una base de datos RPSLng

  25. Gracias !Preguntas? jagarcia@dit.upm.es

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