“Emulación de la red avanzada CLARA”

La interconexión de las redes avanzadas de los países latinoamericanos se realizó a través de la red CLARA (Colaboración Latinoamericana de Redes Avanzadas), que ha desarrollado las telecomunicaciones latinoamericanas implementando una red avanzada de nueva generación para la interconexión de los diferentes países vía internet2 ; La infraestructura backbone permite proyectos de investigación que requieren una velocidad de transmisión superior a la de Internet1 y sólo conecta universidades y centros de investigación, separándolos del tráfico que tiene lugar en la red comercial de Internet [3,4]. El Capítulo II describe el nacimiento y evolución de la red CLARA en América Latina, la cual será la base para la construcción de nuevas generaciones de redes avanzadas (en el futuro podría llamarse Internet3) en América Latina.

EL ACIMIE TO DE I TER ET

Etapa I: 1962-1983
Etapa II 1985-1990
Etapa III 1991-1995
El nacimiento de las Redes Avanzadas: Internet2

ivel 3
ivel 2

Comparación del backone de internet1 con internet2

La Figura 1-6 muestra los primeros enrutadores conectados a la red troncal de ABILE en 1998 [13]. El nivel 2 se refiere a los servicios ofrecidos, la característica de esta capa es permitir la creación de usuarios V que hacen uso de la infraestructura i.

RED AVA ZADA E LATI OAMÉRICA

El acimiento de la Red CLARA
CLARA en 2006
CLARA 2007-2009
CLARA2

Además de conectarse a la red paneuropea GANT2 y en EE.UU. a la red WHREN-LILA como se muestra en la Figura 2-3. La columna vertebral de la red CLARA constaba de diez nodos enrutadores principales conectados en una topología punto a punto.

EVOLUCIÓN DE LA RED CLARA

La red CLARA brinda servicios para la creación y apoyo de comunidades de investigación latinoamericanas, permite a las comunidades comunicarse, compartir información, encontrar socios en otros países, recibir alertas sobre fondos de financiamiento, entre otras cosas. La Figura 2-7 muestra la columna vertebral de la red distinta con las conexiones de las diferentes redes nacionales de investigación y educación de los diferentes países conectados en América Latina.

PROTOCOLOS DE E RUTAMIE TO

Enrutamiento

El enrutador aprende sobre las redes externas de los enrutadores vecinos y crea una tabla de enrutamiento que describe cómo encontrar las redes externas. La configuración de rutas en las tablas de enrutamiento del enrutador se realiza automáticamente, pero una de las ventajas es que no es necesario actualizar las rutas manualmente en todos los enrutadores de la red.

Protocolos IGP

Vector-distancia

RIP V2
IGRP
EIGRP

Estado-enlace

OSPF (Open Shortest Path First)
Protocolo IS-IS

DBD (Descripción de la base de datos): Paquetes de descripción de la base de datos o DDP (Paquetes de descripción de la base de datos) incluye una lista abreviada de la base de datos del estado del enlace del enrutador. Dijkstra construye un árbol topológico, con las rutas más cortas de la red hacia cada uno de los enrutadores, para que el protocolo OSPF pueda generar la base de datos de enrutamiento. Ingeniería en Sistemas Electrónicos y de Telecomunicaciones... recorridos de red considerando el mayor ancho de banda de conexiones.

Una topología de red multiárea con diferentes tipos de enrutadores. Son publicaciones de estado de enlace utilizadas por el protocolo OSPF y enviadas a la base de datos de estado de enlace dependiendo del tipo de enrutadores. El diagrama se basa en la referencia [63]. Los paquetes OSPF enviados para crear la base de datos del estado del enlace se utilizan de manera diferente según el tipo de enrutador.

Protocolos EGP

A diferencia de otros protocolos de enrutamiento, IS-IS no utiliza el protocolo TCP/IP para enviar paquetes como lo hace. El protocolo BGP fue desarrollado a finales de los años 1980 como una solución para enrutar paquetes a través de diferentes AS, por lo que se define como un protocolo EGP, ya que se encarga de enrutar el tráfico de diferentes redes interconectadas entre diferentes sistemas autónomos. . Cada mensaje enviado tiene un tamaño de encabezado fijo, los mensajes pueden contener o no datos posteriores al encabezado, excepto los campos de identificación principales.

SIMULACIÓ DEL BACKBO E DE LA RED CLARA

Cálculo de direcciones IP

Luego de obtener las subredes que se utilizarían en la simulación de la red CLARA, se determinó cómo serían asignadas a lo largo de la topología. La Figura 4-1 muestra el diagrama utilizado como referencia para configurar el backbone de la red CLARA en el simulador. La Figura 4-2 muestra la topología de la red CLARA generada en el simulador de Packet Tracer, así como sus etiquetas que identifican la subred a la que pertenece el enlace y las direcciones IP que fueron asignadas a cada una de las interfaces de la red.

Configuración del protocolo OSPF

La configuración del ancho de banda se realizó en cada una de las interfaces del router cuando se ejecutó el comando ancho de banda, ya que en la topología de los enlaces de la red CLARA existen diferentes velocidades de transmisión. El procedimiento de configuración del protocolo OSPF y validación de subredes realizado en el nodo Panamá se aplicó a cada uno de los enrutadores de la topología, haciendo referencia a las subredes y direcciones IP, así como a los nombres de los enrutadores. que se describió en el diagrama de referencia para la simulación. La Tabla 4-7 indica las subredes y direcciones IP en cada uno de los nodos troncales de la red CLARA.

Validación de parámetros OSPF y transmisión

La Figura 4-7 enumera los estados de todas las interfaces en los enrutadores troncales de la red CLARA, así como su prioridad, su dirección IP y las interfaces y estados de los vecinos conectados a cada uno de los enrutadores. Como se indica en la Figura 4-7, tenemos más de un enrutador con estados de interfaz DR, que son los hubs en Brasil, Chile y Panamá. Estas configuraciones nos permitieron mantener la transmisión de información con el protocolo OSPF en todo el Backbone. Red CLARA. La Figura 4-11 indica un nuevo mensaje de saludo OSPF encontrado en el nodo Perú que será enviado al nodo Ecuador a través de la interfaz serial con la dirección IP.

EMULACIÓ DEL BACKBO E DE LA RED CLARA

Herramientas

Wireshark: Es una herramienta para capturar paquetes que pasan a través de enlaces de comunicación de topologías de red construidas en GNS3, como Ethernet y enlaces seriales. Simuladores de PC GNS3: permite que otros dispositivos de red incluyan PC en topologías de red creadas en el simulador. Estas simulaciones se pueden realizar utilizando el programa VPC (Virtual PC Simulator), que utiliza puertos UDP para la comunicación entre el simulador y cada una de las PC simuladas [70]. La Figura 5-1 muestra el espacio de trabajo del simulador GNS3, donde se pueden ver los diferentes espacios de trabajo que tiene para emular dispositivos de red.

Configuración de los equipos de la red CLARA

Después de conectar los enlaces en cada una de las interfaces del enrutador, las direcciones IP, la ID del enrutador y las subredes a las que está conectado cada uno de los enrutadores se enumeraron en toda la topología de la red, como se muestra en la Figura 5-3. El comando utilizado para realizar el cambio fue ancho de banda como se indica en la Tabla 5-6. La Tabla 5-8 enumera las propiedades de los equipos asignados a la topología de red CLARA para emulación, la cual describe algunos parámetros del dispositivo como versión de IOS, modelo de enrutador, tipo de dispositivo. , ID y sistema operativo.

Validación de los parámetros del protocolo OSPF

Luego de terminar de encender todos los dispositivos y configurar su parámetro IDLE-PC, luego de un tiempo el emulador GNS3 baja el consumo de procesador y memoria para mantenerlos en los valores indicados en la Figura 5-7. Para validar qué vecinos estaban conectados a cada una de las interfaces del enrutador, la prioridad del enlace y el estado de la interfaz, se ejecutó el comando sh ip ospf vecino, como se indica en la Tabla 5-13. La lista de la Tabla 5-15 indica los distintos valores de ancho de banda para las interfaces con las que se emuló el backbone de la red CLARA.

Validación de la transmisión en los enlaces de la red CLARA

Los primeros parámetros que se examinaron fueron los parámetros ICMP que se activaron cuando se ejecutó el comando ping, en la pantalla de captura de paquetes de Wireshark se pueden ver dos tipos de paquetes ICMP que son solicitudes de eco (ping) que se envían para la solicitud, este es hecho a partir de la dirección IP que se derivó de la PC Linux_Core y a través del comando ping para el mensaje de solicitud escriba la dirección de origen y la dirección de destino para el tipo de paquete Respuesta de eco (ping) La dirección de origen es la dirección de interfaz del enrutador R5Ecuador y la dirección de destino es la PC Linux_Core, como se muestra en la Figura 5-9. La siguiente lista indica las direcciones IP de las interfaces del enrutador cuando se ejecuta el comando traceroute para alcanzar la dirección IP como se muestra en la Tabla 5-17. Otra prueba de transferencia realizada se muestra en la Tabla 5-20 al ejecutar el comando traceroute con diferentes direcciones IP, confirmando la transferencia de conexiones de red.

Consumo de recursos en la emulación de la red CLARA

Los resultados de ejecutar el comando ping contra los nodos en México, Ecuador y El Salvador desde Brasil se presentan en la Tabla 5-21. Al comienzo del procedimiento de inicio del dispositivo, el emulador satura el uso de la CPU disparándose al 100% cuando se enciende el primer enrutador, aproximadamente 1 vez. GNS3 calculará el mejor valor y lo asignará a la memoria del sistema donde se encuentra la Emulación Backbone de Red CLARA 134.

CONSUMO DE CPU

CONSUMO DE MEMORIA

CO CLUSIO ES

Como segunda aproximación se utilizó el emulador GNS3 el cual permite simular interfaces de red y enlaces de fibra óptica a lo más de 1 Gbps. Para emular el backbone de la red CLARA se requieren enlaces

A pesar de las limitaciones del emulador GNS3 mencionado anteriormente, estos enlaces de 2,5 y 10 Gbps reemplazaron a los enlaces de 1 Gbps como una aproximación en una configuración punto a punto. En GNS3 fue posible configurar el equipo backbone de CLARA y establecer comunicación de manera que se logró una aproximación muy cercana al backbone de la red CLARA. Con la transmisión de acceso múltiple configurada en cada una de las interfaces ópticas de todos los enrutadores, OSPF podría configurarse y activarse fácilmente en toda la topología de la red.

Con la configuración de broadcast de acceso múltiple en cada una de las interfaces de fibra óptica en todos los routers, se pudo configurar y activar OSPF sin problema a lo largo de toda la topología de la red

Trabajar directamente con el IOS y utilizar ancho de banda en todo el backbone, debido al tráfico generado, es lo que ralentiza el tiempo de respuesta en la emulación, al trabajar muy cerca del backbone real de CLARA. Esto es diferente del simulador de Packet Tracer, en el que el uso del ancho de banda está determinado por un valor que no se puede modificar, sin importar cuánto tráfico se genere en la simulación. Un conjunto de propiedades y relaciones se convierte en un vínculo de simple repetición y complejidad ilimitada.

Bellman-Ford (Vector de distancia)

Para describir el procedimiento realizado durante el cálculo de la ruta, utilizaremos el gráfico de la Figura A-2 [45]. El término de costo mínimo se define en términos del número de aristas o arcos de la siguiente manera [45]. El siguiente ejemplo muestra cómo el algoritmo itera, para cada uno de los nodos, calculando los costos para encontrar el camino más corto, se toma como referencia para este ejemplo el gráfico de la Figura A-2.

Inicialización

Operación de Bellman-For en una red
Algoritmo Dijkstra

La Tabla A-2 muestra los cálculos realizados para obtener la mejor ruta para el Gráfico A-2. Las rutas duplicadas que eliminará el enrutador están marcadas con un guión como se indica en la Figura A-8. El Gráfico A-9 muestra las tablas de enrutamiento con las rutas más cortas para cada enrutador de la red.

Hacer permanente el nodo con longitud mínima

Revisión de los nodos transitorios

Operación de Dijsktra en una red

Para mostrar el camino más corto en el gráfico, luego de realizar los cálculos de los costos de cada una de las aristas, primero se obtiene el camino más corto calculado en el paso 0, por ejemplo fue el valor de 4 el que va. Finalmente, todo el camino más corto se traza en el gráfico como se muestra en la Figura A-12 y la Tabla A-4 [75]. Al recibir la base de datos con todos los estados, se ejecuta el algoritmo Disjktra en cada router, realizando cálculos numéricos con las expresiones que se presentaron en el ejemplo anterior, con el fin de obtener el camino más corto [75].

REFERE CIAS

1] Internet Society, Breve historia de Internet, [en línea]; EE.UU., 2012 [Consulta: 13 de marzo de 2014] Disponible http://www.internetsociety.org/es/breve-historia-de-internet. 31] Red CLARA, Creando la Primera Red de Investigación y Educación para América Latina, [en línea]; 2004 [Consulta: 18 de abril de 2014] Disponible: https://www.redclara.net/doc/541_Alice_Topology_map.pdf. 75] Universidad Pontificia de Madrid, Teoría de grafos y optimización de redes, [en línea], 2014 [Consulta: 30 de junio de 2014] Disponible: http://www.iit.upcomillas.es/aramos/simio/transpa/t_nf_jf.pdf.