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Este documento describe la configuración de una configuración de Fluidez de Capa 3 para dispositivos CURWB y proporciona una guía práctica para la resolución de problemas de la red.
El objetivo es garantizar un proceso de configuración sin problemas y equiparle con herramientas para resolver posibles problemas de manera eficaz.
La configuración detallada en este documento incluye estos componentes de hardware:
La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.
En el contexto de CURWB (red de retorno inalámbrica ultrarfiable de Cisco), Fluidity es una arquitectura de red basada en la tecnología de switching de etiquetas multiprotocolo (MPLS), diseñada para ofrecer datos encapsulados por IP de forma eficaz.
En una red de movilidad CURWB, los procesos de transferencia ocurren cuando se rompe un link existente y se establece un nuevo link. Este traspaso se asemeja a un cambio en la topología de la red, un reto fundamental en los escenarios de movilidad de alta velocidad.
Los mecanismos convencionales para detectar estos cambios y reconfigurar nodos suelen ser demasiado lentos y requerir un gran volumen de datos, lo que hace que el rendimiento no sea óptimo.
Para superar estas limitaciones, Fluidity introduce una solución de transferencia rápida que proporciona una reconfiguración rápida de la ruta con una latencia de tan solo un milisegundo. T
Este mecanismo mejora el rendimiento en tiempo real en escenarios de alta movilidad al ampliar el plano de control de la red y aprovechar una técnica de manipulación especializada para tablas de la Base de información de reenvío MPLS (FIB) de nodos.
En la arquitectura Fluidity, los nodos móviles establecen de forma dinámica pseudocables con radios en tierra al detectarse mutuamente.
A medida que el vehículo se desplaza por la vía, inicia la transferencia de una radio en tierra a otra en función de parámetros de fluidez predefinidos, lo que garantiza una conectividad perfecta y un rendimiento óptimo
Layer 3 Fluidity ofrece una gama de capacidades que abordan los retos de movilidad en entornos de múltiples redes. Entre las principales ventajas se incluyen:
La capa de fluidez 3 permite que un vehículo realice la transición sin problemas entre estaciones base en tierra o radios que pertenecen a diferentes subredes.
Esta conectividad perfecta se consigue mediante túneles de protocolo de túnel de capa 2 (L2TP). Estos túneles conectan el extremo de malla en cada clúster o sitio de red a un dispositivo Fluidmesh Gateway centralizado ubicado en el núcleo de la red, conocido como Global Gateway.
Cada gateway global establece un túnel L2TP con el extremo de malla en cada clúster de red o subred. Esta configuración permite que el routing MPLS se produzca en la puerta de enlace global, lo que elimina la necesidad del routing de capa 3 convencional en cada subred.
Con Fluidez de capa 3, los vehículos pueden moverse entre varios clústeres de red en tierra, cada uno de ellos perteneciente a una red o subred diferente, sin perder conectividad de extremo a extremo con la red principal, incluso durante la transferencia.
Layer 3 Fluidity está diseñado para ampliarse en varias implementaciones y sitios de red, incluso en aquellos separados por distancias significativas. Funciona perfectamente tanto si los sitios están conectados a través de enlaces de fibra óptica privados o a través de infraestructuras de dominio público como ISP.
La capa 3 de fluidez funciona sobre la infraestructura de red existente y "aplana" las subredes mediante la encapsulación L2TP. Estas encapsulaciones establecen un routing sin problemas y una conectividad de extremo a extremo para los vehículos que se desplazan a través de varias redes, todo el camino de vuelta a la red principal.
Este documento describe la arquitectura de un diseño de red de capa 3 de red de red de retorno inalámbrica ultrarfiable (CURWB) de Cisco.
Esta robusta topología está diseñada para facilitar una comunicación fluida y fiable entre los vehículos en movimiento y una infraestructura fija en tierra, integrando en última instancia los datos en una red corporativa centralizada.
El diseño aprovecha el routing de capa 3 para segmentar la red de forma lógica, lo que garantiza un flujo de datos eficaz y una escalabilidad entre distintos dominios operativos.
Segmento del vehículo: Cada "vehículo" está equipado con un router integrado, un switch integrado, servidores integrados y dos dispositivos IW9167, lo que proporciona una redundancia de hardware esencial.
El router de a bordo actúa como la puerta de enlace principal para la red interna del vehículo, conectándose al switch de a bordo, lo que a su vez facilita la conectividad para los dispositivos IW9167 y los servidores de a bordo.
Subredes en tierra: La infraestructura incluye varias "subredes en tierra" (por ejemplo, subred A en tierra, subred n en tierra), cada una de las cuales incluye varias radios IW9167, incluidos los dispositivos de extremo de malla y punto de malla.
Cada subred en tierra está diseñada con dos dispositivos de extremo de malla en su punto de entrada/salida, que implementan una función de "fallo rápido" para la redundancia de hardware.
Esta configuración permite que cada sección de subred represente un área geográfica distinta, lo que permite que los vehículos se desplacen sin problemas entre estas áreas, a la vez que se mantiene una conectividad continua con la red corporativa.
Red corporativa: Esta red central sirve como red troncal, conectándose a todas las subredes de tierra y alojando la infraestructura central. Incluye un servidor de núcleo, un router de núcleo y gateways de URL redundantes (dispositivos IEC6400 primarios y secundarios).
El router de núcleo es responsable de agregar tráfico desde las diversas subredes de tierra y de gestionar las rutas estáticas para garantizar una comunicación eficaz entre la red corporativa y los segmentos de vehículo y tierra.
Componente/dispositivo |
IP Address |
Subred |
Gateway predeterminado |
Dirección L2TP |
Notas |
Segmento del vehículo |
|||||
IW9167 integrado (1) |
10.42.0.2 |
255.255.255.248 |
10.42.0.1 |
NA |
Ruta estática 172.30.128.0/29 > 10.42.0.1 VIP: 10.42.0.6 |
IW9167 integrado (2) |
10.42.0.3 |
255.255.255.248 |
10.42.0.1 |
NA |
|
Servidor incorporado |
172.30.128.2 |
255.255.255.248 |
172.30.128.1 |
NA |
|
Interfaz IW del router integrado |
10.42.0.1 |
255.255.255.248 |
|
||
Interfaz de red del router integrado |
172.30.128.1 |
255.255.255.248 |
|||
Segmento en tierra (Subred A) |
|||||
Extremo de malla IW9167 (1) |
192.168.200.10 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
192.168.200.210 |
VIP 192.168.200.13 |
Extremo de malla IW9167 (2) |
192.168.200.12 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
192.168.200.212 |
|
Punto de malla IW9167 |
192.168.200.15 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
||
Segmento en tierra (Subred B) |
|||||
Extremo de malla IW9167 (1) |
192.168.201.10 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
192.168.201.210 |
VIP 192.168.201.13 |
Extremo de malla IW9167 (2) |
192.168.201.12 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
192.168.201.212 |
|
Punto de malla IW9167 |
192.168.201.15 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
||
Segmento de red principal |
|||||
Gateway IEC6400 (1) |
192.168.20.2 |
255.255.255.0 |
192.168.20.1 |
192.168.20.12 |
VIP 192.168.20.4 |
Gateway IEC6400 (1) |
192.168.20.3 |
255.255.255.0 |
192.168.20.1 |
192.168.20.13 |
|
Interfaz de gateway del router principal |
192.168.20.1 |
255.255.255.0 |
Ruta estática: 172.30.128.0/29 -> 192.168.20.4 Ruta estática: 10.42.0.1 -> 192.168.20.4 |
||
Interfaz De Subred A En Tierra Del Router Principal |
192.168.200.1 |
255.255.255.0 |
|||
Subred en tierra del router de núcleo en interfaz |
192.168.201.1 |
255.255.255.0 |
|||
Interfaz del servidor del router principal |
172.20.128.2 |
255.255.255.248 |
172.20.128.1 |
Este documento presenta una configuración básica de Capa 3, destacando solamente las configuraciones esenciales requeridas para establecer la conectividad entre la red principal y la red del vehículo. Las configuraciones no esenciales y las funciones avanzadas no se tratan en esta descripción general.
La configuración sigue un diseño que incorpora redundancia de hardware (FastFail) en gateways globales, extremos de malla local y radios del vehículo, con la suposición de que FastFail ya está configurado.
Observe que MPLS FastFail (HA) y VIP no se pueden configurar a través de la GUI y requieren el uso de CLI o IW-Services. Para obtener orientación detallada sobre la configuración de MPLS FastFail, consulte este artículo:
IEC6400, cuando se configura como una puerta de enlace global, está diseñada para servir como punto de entrada y salida para la red CURWB de capa 3, lo que permite la conectividad de núcleo a vehículo. El funcionamiento de la puerta de enlace para IEC6400 está configurado en la página Fluidez.
Por el contrario, cuando se utilizan dispositivos como el IW9167 como puerta de enlace global para una red de capa 3, se requiere una configuración de puerta de enlace explícita en la página General Mode (Modo general). Además, al configurar las radios IW en el modo de gateway se desactivan las interfaces inalámbricas, por lo que el modo de desactivación de radio debe configurarse en Fluidez.
Para IEC-6400, la frase de contraseña se configura en la página General Mode (Modo general), mientras que para otras radios, se configura en la página Wireless Radio (Radio inalámbrica). Es esencial utilizar la misma frase de contraseña para todos los dispositivos de la vía y del vehículo para garantizar la conectividad.
La IP local, la máscara de red local y la puerta de enlace predeterminada del dispositivo deben configurarse según sea necesario.
En la página de configuración L2TP, asigne la dirección IP de WAN L2TP dentro de la misma subred que el gateway y especifique el gateway WAN como gateway para esta subred. El puerto UDP local debe configurarse como 5701.
En la página Fluidez, debe estar activado el modo Fluidez. La función de unidad IEC6400 solo se puede configurar como infraestructura. Para el funcionamiento de la capa 3, el tipo de red debe configurarse en varias subredes y debe seleccionarse la opción Puerta de enlace global.
A continuación, es necesario configurar las radios de tierra. Las radios en tierra pueden abarcar varias subredes, con radios bajo la misma subred formando un clúster. Cada clúster debe incluir radios de extremo de malla dedicadas, que actúan como punto de entrada y salida para esa subred de radios CURWB. Se pueden configurar uno o dos extremos de malla, dependiendo de si se requiere alta disponibilidad (HA). Las radios de tierra restantes dentro de la subred deben configurarse como puntos de malla.
La IP local, la máscara de red local y la puerta de enlace predeterminada del dispositivo deben configurarse según sea necesario.
En la página Wireless Radio (Radio inalámbrica), es fundamental utilizar la misma frase de paso que el resto de radios. La función de radio para la interfaz inalámbrica debe configurarse como Fluidez. Aunque se pueden utilizar varias interfaces inalámbricas para una radio en función de los requisitos del proyecto, sólo se configura Radio 1 y Radio 2 está desactivada en esta configuración de laboratorio por motivos de simplicidad.
En la página de configuración L2TP, asigne la dirección IP de WAN L2TP dentro de la misma subred que el gateway y especifique el gateway WAN como gateway para esta subred. El puerto UDP local debe configurarse como 5701. Esta configuración solo se requiere en las radios de extremo de malla, ya que el gateway global establece el túnel L2TP con las radios de extremo de malla de cada clúster de subredes.
En la página Fluidez, la función de unidad debe ser Infraestructura. Para el funcionamiento de la capa 3, el tipo de red debe configurarse en varias subredes.
A continuación, es necesario configurar las radios del vehículo. Las radios en tierra pueden abarcar varias subredes, con radios bajo la misma subred formando un clúster. Cada clúster debe incluir radios de extremo de malla dedicadas, que actúan como punto de entrada y salida para esa subred de radios CURWB. Se pueden configurar uno o dos extremos de malla, dependiendo de si se requiere alta disponibilidad (HA). Las radios de tierra restantes dentro de la subred deben configurarse como puntos de malla.
La IP local, la máscara de red local y la puerta de enlace predeterminada del dispositivo deben configurarse según sea necesario.
En la página Wireless Radio (Radio inalámbrica), es fundamental utilizar la misma frase de paso que el resto de radios. La función de radio para la interfaz inalámbrica debe configurarse como Fluidez. Aunque se pueden utilizar varias interfaces inalámbricas para una radio en función de los requisitos del proyecto, solo se ha configurado Radio 1 y Radio 2 está desactivada en esta configuración de laboratorio por motivos de simplicidad.
Si la red del vehículo incluye varias subredes para servidores o dispositivos a bordo, debe configurarse una ruta estática en la radio a bordo. En esta configuración, deben especificarse la subred y la máscara de red integradas, con la puerta de enlace establecida en la interfaz correspondiente del router integrado.
Al configurar la radio del vehículo, la función de la unidad debe ajustarse en Vehículo. Para activar varias subredes como tipo de red, primero debe desactivar la opción ID de vehículo automático. Las identificaciones únicas de los vehículos deberán asignarse a las radios de cada vehículo; sin embargo, si hay varias radios en el mismo vehículo, debe configurarse la misma ID de vehículo para todas ellas. Por último, establezca el tipo de red en Varias subredes.
Nota:
Mientras que la configuración básica de Capa 3 se puede realizar a través de la GUI, la configuración de TITAN o VIP para los dispositivos finales de malla requiere el uso de CLI o IW-Services, ya que estas opciones no están disponibles en la GUI.
Al configurar radios IW916X como puerta de enlace, tenga en cuenta que Radio Off se activará automáticamente, el modo Radio Off debe ser Fluidez.
Nota: Pero para el punto de malla radios en tierra El modo será el punto de malla
Si la red del vehículo incluye varias subredes para servidores o dispositivos a bordo, debe configurarse una ruta estática en la radio a bordo. En esta configuración, deben especificarse la subred y la máscara de red integradas, con la puerta de enlace establecida en la interfaz correspondiente del router integrado.
Esta sección describe la configuración CLI para dispositivos CURWB, basada en la topología presentada al principio del artículo. Se supone que la redundancia FastFail se implementa en la puerta de enlace global, el extremo de malla en tierra y el vehículo. Para conocer los pasos específicos de configuración de redundancia FastFail, consulte el artículo mencionado anteriormente. Aquí solo se trata el concepto de VIP específico para la fluidez de la capa 3, con la suposición de que FastFail ya se ha configurado en todas las radios necesarias.
Configuración de IEC6400 como gateway
iotod-iw configure offline
### BASIC CONFIG ###
modeconfig passphrase URWB
ip addr 192.168.20.2 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.20.1
modeconfig layer 3 mode gateway
l2tp wan 192.168.20.12 255.255.255.0 192.168.20.1 port 5701
l2tp add 192.168.200.210 5701
### APPLY CONFIG ###
write
reboot
Configuración de radios AP como gateway:
configure iotod-iw offline
### BASIC CONFIG ###
configure ap address ipv4 static 192.168.20.2 255.255.255.0 192.168.20.1
configure modeconfig mode gateway
configure modeconfig mode meshend radio-off fluidity
configure wireless passphrase URWB
configure fluidity id infrastructure
configure l2tp wan 192.168.20.12 255.255.255.0 192.168.20.1
configure l2tp port 5701
configure l2tp add 192.168.200.210 5701
mpls fastfail primary 192.169.20.4 // Set the virtual IP address of the redundant device group in Layer-3 scenarios
### APPLY CONFIG ###
write
Reload
configure iotod-iw offline
### BASIC CONFIG ###
configure ap address ipv4 static 192.168.200.10 255.255.255.0 192.168.200.1
configure modeconfig mode meshend //Applicable for only Mesh End Trackside Radio
configure modeconfig mode meshpoint //Applicable for only Mesh point Trackside Radio
configure wireless passphrase URWB
configure dot11Radio 1 enable
configure dot11Radio 1 channel 149
configure dot11Radio 1 band-width 20
configure dot11Radio 1 antenna ab-antenna
configure dot11Radio 1 antenna gain 10
configure dot11Radio 1 txpower-level AUTO
configure dot11Radio 1 mode fluidity
configure dot11Radio 2 disable
mpls fastfail primary 192.168.200.13 // Set the virtual IP address of the redundant device group in Layer-3 scenarios
configure modeconfig mode meshend mpls layer 3 //Applicable for only Mesh End Trackside Radio
configure modeconfig mode meshpoint mpls layer 3 //Applicable for only Mesh point Trackside Radio
configure fluidity id infrastructure
## L2TP CONFIG ## //Applicable only to the mesh end Trackside radios
configure l2tp wan 192.168.200.210 255.255.255.0 192.168.200.1
configure l2tp port 5701
configure l2tp add 192.168.20.12 5701
configure l2tp add 192.168.20.13 5701
### APPLY CONFIG ###
write
Reload
configure iotod-iw offline
### BASIC CONFIG ###
configure ap address ipv4 static 10.42.0.2 255.255.255.248 10.42.0.1
configure modeconfig mode meshpoint
configure wireless passphrase URWB
configure dot11Radio 1 enable
configure dot11Radio 1 channel 149
configure dot11Radio 1 band-width 20
configure dot11Radio 1 antenna ab-antenna
configure dot11Radio 1 antenna gain 10
configure dot11Radio 1 txpower-level AUTO
configure dot11Radio 1 mode fluidity
configure dot11Radio 2 disable
configure modeconfig mode meshpoint mpls layer 3
configure fluidity id vehicle-id 1
configure ip route add 172.30.128.0 255.255.255.248 10.42.0.1
mpls fastfail primary 10.42.0.6 // Set the virtual IP address of the redundant device group in Layer-3 scenarios
### APPLY CONFIG ###
write
Reload
configure terminal
ip route 172.30.128.0 255.255.255.248 192.168.20.4
ip route 10.42.0.1 255.255.255.248 192.168.20.4
exit
write
configure terminal
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.42.0.6
exit
write
Switch#show vlan brief
VLAN Name Status Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1 default active Gi1/0/3, Gi1/0/6, Gi1/0/7
Gi1/0/8, Gi1/0/9, Gi1/0/10
Gi1/0/13, Gi1/0/22
10 IT active Gi1/0/16
20 SALES active Gi1/0/17
30 CAMERA active Gi1/0/18
1002 fddi-default act/unsup
1003 token-ring-default act/unsup
1004 fddinet-default act/unsup
1005 trnet-default act/unsup
Switch #show interfaces trunk
Port Mode Encapsulation Status Native vlan
Gi1/0/23 on 802.1q trunking 100
Gi1/0/24 on 802.1q trunking 100
Port Vlans allowed on trunk
Gi1/0/23 1-4094
Gi1/0/24 1-4094
Port Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/23 1,10,20,30,60,100
Gi1/0/24 1,10,20,30,60,100
Port Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/23 1,10,20,30,60,100
Gi1/0/24 1,10,20,30,60,100
configure vlan status enabled
configure vlan management 60
configure vlan native 60
configure ip route add 10.10.10.0 255.255.255.0 10.42.0.6
configure ip route add 10.10.20.0 255.255.255.0 10.42.0.6
configure ip route add 10.10.30.0 255.255.255.0 10.42.0.6
configure terminal
ip route 10.10.10.0 255.255.255.0 192.168.20.4
ip route 10.10.20.0 255.255.255.0 192.168.20.4
ip route 10.10.30.0 255.255.255.0 192.168.20.4
exit
write
En un escenario de red de Fluidez L3, el estado de los túneles L2TP es una de las configuraciones más importantes para verificar; de hecho, un túnel L2TP hacia un clúster que está en estado INACTIVO o ESPERA o no está configurado correctamente, impide la comunicación entre el vehículo y la red troncal cuando el vehículo está conectado a ese clúster específico.
Una forma sencilla de verificar el estado del túnel sería ir a CLI y ejecutar "show l2tp" o desde GUI comprobar el estado.
Con el sistema en condiciones normales (todos los dispositivos en funcionamiento), este es el escenario esperado entre los gateways globales y cada clúster de L3 Fluidity en tierra:
Revisión | Fecha de publicación | Comentarios |
---|---|---|
1.0 |
09-Jul-2025 |
Versión inicial |