Asynchronous Transfer Mode (ATM) : ATM para rede frame relay

Compreendendo os Modos Transparente e de Tradução com FRF.8

22 Maio 2008 - Tradução Manual
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Tradução por Computador (28 Julho 2013) | Inglês (15 Novembro 2007) | Feedback


Índice

Introdução
Pré-requisitos
     Requisitos
     Componentes Usados
     Convenções
Entendendo Cabeçalhos de Camada 2
Entendendo Encapsulamento da IETF de Frame Relay e da Cisco
     Encapsulamento IETF
     Encapsulamento do Cisco
Modo de Tradução e Transparente Definido
Configurar
     Diagrama de Rede
     Configurações
Comandos debug
Modo de Tradução Ilustrado
Modo Transparente Ilustrado
Discussões relacionadas da comunidade de suporte da Cisco

Introdução

O Fórum de Frame Relay (FRF) publica acordos ou padrões de implementação para redes de Frame Relay para promover a interoperabilidade. O FRF.8 especifica a interconexão de serviço Frame Relay para ATM. Nossa topologia de rede usa três componentes:

  • Ponto final do roteador com uma interface serial configurada para encapsulamento de Frame Relay.

  • Ponto final ATM.

  • Switch de rede ou roteador Cisco que implementa a função de interconexão (IWF) para permitir a comunicação entre dois pontos finais.

traff_shape_fr2.gif

A seção 5 do acordo do FRF.8 aborda dois modos de encapsulamento de protocolo de camada superior. Esse encapsulamento refere-se ao cabeçalho que identifica o protocolo carregado dentro da unidade de dados de protocolo (PDU), permitindo que o receptor processe adequadamente o pacote recebido. O FRF.8 define dois modos: tradução e transparente. A seleção de um desses modos na função de interconexão determina o encapsulamento que precisamos configurar em nosso ponto final ATM.

Este documento ilustra as diferenças de nível de pacote entre o modo transparente e de tradução para auxiliar na solução de problemas de conectividade de ponta a ponta com implementações do FRF.8.

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Usados

Este documento não está restrito a versões específicas de software e de hardware.

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções de documentos, consulte Convenções e Dicas Técnicas da Cisco.

Entendendo Cabeçalhos de Camada 2

Frame Relay e ATM são protocolos da camada 2 para interfaces de rede. Os dois protocolos usam dois cabeçalhos diferentes na camada 2:

  • Encapsulamento de protocolo de camada superior - comunica o protocolo encapsulado e transportado no quadro ou na célula. Definido pela Solicitação para Comentários (RFC) 1490 e pelo FRF 3.2 para Frame Relay e pelas RFCs 1483 e 2684 para ATM.

  • Cabeçalho de endereço - comunica o endereço de camada 2 (identificador da conexão de link de dados [DLCI] ou o identificador de caminho/identificador de canal virtual [VPI/VCI]), bem como valores de indicação de prioridade de perda e de congestionamento. Definido por Q.922 (geralmente, dois bytes) para Frame Relay e um cabeçalho de célula de cinco bytes para ATM.

Observação: Os modos transparente e de tradução do FRF.8 estão relacionados ao cabeçalho de encapsulamento.

O diagrama a seguir ilustra um exemplo de pacote de Frame Relay com o cabeçalho de endereço Q.922 e os campos de controle e de network layer protocol identification (NLPID) do cabeçalho de encapsulamento do protocolo de camada superior.

frf8modes1.gif

Entendendo Encapsulamento da IETF de Frame Relay e da Cisco

Antes de consultarmos alguns comandos de depuração para ilustrar os modos de FRF.8, primeiro precisamos entender o encapsulamento de Frame Relay. As interfaces de roteador Cisco suportam dois encapsulamentos de protocolo, Cisco e Internet Engineering Task Force (IETF), os quais podem ser selecionados com o comando encapsulation frame-relay [ietf]. Esses encapsulamentos incluem dois formatos IETF e um formato Cisco. Vamos analisar esses formatos mais detalhadamente:

Encapsulamento IETF

As RFCs 1490 e 2427 definem o encapsulamento da IETF para Frame Relay. Elas especificam como usar um valor NLPID. O documento ISO/International Electrotechnical Commission (IEC) TR 9577 define valores NLPID para um número selecionado de protocolos, incluindo:

Valor

Descrição

0x00

Camada de rede nula ou conjunto inativo (não é usado com Frame Relay)

0x80

Protocolo de Acesso de Sub-rede de Comunicação (SNAP)

0x81

ISO CLNP

0x82

ISO End System-to-Intermediate System (ES-IS)

0x83

ISO Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)

0xCC

IP da Internet

Os protocolos com um valor NLPID definido usam um cabeçalho curto, como mostrado a seguir.

frf8modes2.gif

Os protocolos sem um valor NLPID definido usam um cabeçalho SNAP e indicam isso com um valor NLPID de 0x80, como mostrado a seguir.

frf8modes3.gif

O roteador escolhe automaticamente qual forma de IETF usar pela seguinte regra: Se houver um valor NLPID para o protocolo, use a forma curta. Caso contrário, use a forma longa.

Encapsulamento do Cisco

O encapsulamento do Cisco usa um campo de controle de dois bytes com valores EtherType para identificar o protocolo de camada 3. O encapsulamento do Cisco para IP usa o EtherType de dois bytes de 0x0800, seguido pelo datagrama IP.

frf8modes4.gif

Modo de Tradução e Transparente Definido

O acordo de implementação de FRF.8 usa o texto a seguir para descrever os modos transparente e de tradução.

  • Modo Transparente (Modo 1) — Quando os métodos de encapsulamento não estão em conformidade com os padrões citados em Modo 2, mas são compatíveis entre os equipamentos de terminal, a função de interconexão (IWF) encaminha os encapsulamentos inalterados. Ela não realiza nenhum mapeamento, fragmentação ou remontagem.

  • Modo de Tradução (Modo 2) — Os métodos de encapsulamento para carregar vários protocolos de usuário de camada superior (por exemplo, LAN para LAN) em um PVC do Frame Relay e um PVC do ATM estão em conformidade com o FRF 3.2 e a RFC 2684 padrão, respectivamente. A IWF executa o mapeamento entre os dois encapsulamentos devido às incompatibilidades dos dois métodos. O Modo de Tradução suporta a interconexão de protocolos de interrede (roteado e/ou com ligação).

Agora, vamos executar os comandos show e debug do Cisco IOS® Software para entender como aplicamos esses modos a uma implementação real de FRF.8 em roteadores Cisco.

Configurar

Diagrama de Rede

Esta seção usa esta configuração de rede:

frf8modes5.gif

Configurações

Esta seção usa estas configurações:

3620-1

interface Serial1/0
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
encapsulation frame-relay IETF
frame-relay map ip 10.10.10.2 25
frame-relay interface-dlci 25
frame-relay lmi-type ansi

7206B

frame-relay switching
!
interface Serial4/3
 no ip address
 encapsulation frame-relay IETF
 frame-relay interface-dlci 50 switched
 frame-relay lmi-type ansi
 frame-relay intf-type dce
!
interface ATM5/0
 no ip address
 atm clock INTERNAL
 no atm ilmi-keepalive
 pvc 5/50
  vbr-nrt 100 75
  oam-pvc manage
  encapsulation aal5mux fr-atm-srv
!
connect SIVA Serial4/3 50 ATM5/0 5/50 service-interworking

7500-A

interface atm 4/0/0.50 multi
 ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
 pvc 5/50
  vbr-nrt 100 75 30
  protocol ip 10.10.10.1

Observação: Ao ilustrar os dois modos, fazemos duas alterações de configuração emitindo os comandos encapsulation aal5nlpid no ponto final ATM e no service translation no roteador de IWF.

Comandos debug

O dispositivo de interconexão executa seu modo de interrupção de função e, dessa forma, não podemos capturar a saída debug atm packet, uma vez que esses debugs trabalham apenas com pacote de nível de processo. Devemos executar debugs nas duas extremidades para capturar o formato dos pacotes.

Observação: Antes de emitir os comandos debug, consulte Informações Importantes sobre Comandos de Depuração.

  • debug frame-relay packet int serial 1/0 - captura uma decodificação de nível de pacote no ponto final de Frame Relay.

  • debug atm packet int atm 4/0/0.50 - captura uma decodificação de nível de pacote no ponto final ATM.

  • debug atm error - captura erros ou incompatibilidades de encapsulamento.

Modo de Tradução Ilustrado

Quando usamos o comando connect para ligar os PVCs de ATM e Frame Relay, o roteador de IWF usa automaticamente o modo de tradução. Use o comando show connect name para confirmar isto.

Podemos iniciar um ping do ponto final de Frame Relay até o ponto final ATM usando a seguinte configuração:

  • Configure o ponto final de Frame Relay com encapsulamento da IETF.

  • Configure o roteador de IWF para o modo de tradução.

  • Configure o ponto final ATM com encapsulamento AAL5SNAP.

3620-1.9# ping 10.10.10.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.10.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/36/40 ms

Nossos pings são bem-sucedidos. Vamos analisar os cabeçalhos de pacote em cada ponto final.

debug frame-relay packet no Ponto Final de Frame Relay

3620-1.9#
*Apr 4 11:13:20.978: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.014: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.014: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.050: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.050: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.086: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.090: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.122: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.126: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
*Apr 4 11:13:21.162: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104

Fazendo novamente referência à nossa discussão de encapsulamento da IETF, vemos que o pacote de ping usa o cabeçalho de encapsulamento curto, uma vez que o valor NLPID de 0xCC é atribuído ao protocolo IP.

debug atm packet no Ponto Final ATM

7500-1.5#
1w3d: ATM4/0/0.50(I):
VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x0 SAP:AAAA CTL:03 OUI:000000 TYPE:0800         Length:0x70
1w3d: 4500 0064 004B 0000 FE01 9437 0A0A 0A01 0A0A 0A02 0800 0C14 08FE 246F    0000
1w3d: 0000 B1E8 92E0 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d:
1w3d: ATM4/0/0.50(O):
VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 DM:0x0 SAP:AAAA CTL:03 OUI:000000 TYPE:0800           Length:0x70
1w3d: 4500 0064 004B 0000 FF01 9337 0A0A 0A02 0A0A 0A01 0000 1414 08FE 246F    0000
1w3d: 0000 B1E8 92E0 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD

Para unidades de dados de protocolo (PDUs) roteado, o encapsulamento AAL5SNAP usa um valor de OUI 0x000000 e um valor de Ethertype (como 0x0800 para IP) para o campo de tipo. Consulte Vários Protocolos Roteados em PVCs de ATM que Usam Encapsulamento de LLC para obter informações adicionais.

As depurações ilustram como a IWF traduz entre o cabeçalho de NLPID de Frame Relay e o cabeçalho de ATM AAL5SNAP.

Modo Transparente Ilustrado

Para ilustrar o modo transparente, vamos alterar apenas o modo no roteador de IWF. Execute o comando no service translation para configurar explicitamente o modo transparente.

7200-2.4(config)# connect SIVA
7200-2.4(config-frf8)# no service translation
         

Execute o comando show connect name para confirmar a alteração.

7200-2.4# show connect name SIVA

FR/ATM Service Interworking Connection: SIVA
Status - UP
Segment 1 - Serial4/3 DLCI 50
Segment 2 - ATM5/0 VPI 5 VCI 50
Interworking Parameters -
nenhuma tradução de serviço
efci-bit 0
de-bit map-clp
clp-bit map-de

Nossos pings entre os dois roteadores agora falham. Com os comandos debug atm packet e debug atm error, vemos o motivo para a falha do ping - o cabeçalho NLPID original é carregado diretamente para a IWF e atinge o ponto final ATM, o qual está configurado com AAL5SNAP e não entende os valores NLPID.

7500-1.5#
1w3d: ATM4/0/0.50(I):
VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x0 SAP:03CC CTL:45 Length:0x6A
1w3d: 0000 6400 4A00 00FF 0193 380A 0A0A 010A 0A0A 0208 0058 3603 6F10 EA00 0000
1w3d: 00B1 8E60 2CAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB
1w3d: CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB
1w3d: CDAB CDAB CDAB CDAB CD43
1w3d:
1s3d: ATM(ATM4/0/0.50): VC(13) Bad SAP received 03CC
         

Com o encapsulamento AAL5SNAP, a interface ATM procura os valores AA de ponto de acesso do serviço de destino (DSAP) e ponto de acesso do serviço de origem (SSAP) para indicar que o cabeçalho SNAP vem a seguir. Em vez disso, no mesmo local de byte, recebemos o controle (0x03) e os valores NLPID (0xCC para IP) do cabeçalho de Frame Relay original.

Podemos corrigir esta condição de erro alterando o encapsulamento ATM para AAL5NLPID. Agora, os dois pontos finais estão usando o mesmo encapsulamento, portanto, nossos pings são bem-sucedidos.

7500-1.5(config)# interface atm 4/0/0.50
7500-1.5(config-subif)# pvc 5/50
7500-1.5(config-if-atm-vc)# encapsulation ?
 aal5ciscoppp Cisco PPP over AAL5 Encapsulation
 aal5mux AAL5+MUX Encapsulation
 aal5nlpid AAL5+Encapsulamento de NLPID
 aal5snap AAL5+LLC/SNAP Encapsulation

1w3d: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console

7500-1.5# show debug
Generic ATM:
 ATM packets debugging is on
 ATM errors debugging is on
7500-1.5#
1w3d: ATM4/0/0.50(I):
VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x2 NLPID:0x03CC Length:0x6A
1w3d: 4500 0064 0054 0000 FE01 942E 0A0A 0A01 0A0A 0A02 0800 F9A6 1C05 2248 0000
1w3d: 0000 B1F5 9460 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d:
1w3d: ATM4/0/0.50(O):
VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 DM:0x0 NLPID:0x03CC Length:0x6A
1w3d: 4500 0064 0054 0000 FF01 932E 0A0A 0A02 0A0A 0A01 0000 01A7 1C05 2248 0000
1w3d: 0000 B1F5 9460 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD

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