De documentatie van dit product is waar mogelijk geschreven met inclusief taalgebruik. Inclusief taalgebruik wordt in deze documentatie gedefinieerd als taal die geen discriminatie op basis van leeftijd, handicap, gender, etniciteit, seksuele oriëntatie, sociaaleconomische status of combinaties hiervan weerspiegelt. In deze documentatie kunnen uitzonderingen voorkomen vanwege bewoordingen die in de gebruikersinterfaces van de productsoftware zijn gecodeerd, die op het taalgebruik in de RFP-documentatie zijn gebaseerd of die worden gebruikt in een product van een externe partij waarnaar wordt verwezen. Lees meer over hoe Cisco gebruikmaakt van inclusief taalgebruik.
Cisco heeft dit document vertaald via een combinatie van machine- en menselijke technologie om onze gebruikers wereldwijd ondersteuningscontent te bieden in hun eigen taal. Houd er rekening mee dat zelfs de beste machinevertaling niet net zo nauwkeurig is als die van een professionele vertaler. Cisco Systems, Inc. is niet aansprakelijk voor de nauwkeurigheid van deze vertalingen en raadt aan altijd het oorspronkelijke Engelstalige document (link) te raadplegen.
Dit document beschrijft de configuratie van een configuratie van de Fluidity Layer 3 voor CURWB-apparaten en biedt praktische richtlijnen voor het oplossen van problemen in het netwerk.
Het doel is om een naadloos installatieproces te garanderen en u uit te rusten met tools voor het effectief oplossen van potentiële problemen.
De configuratie die in dit document wordt beschreven, omvat de volgende hardwarecomponenten:
De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.
In het kader van CURWB (Cisco Ultra-Reliable Wireless Backhaul) is Fluidity een netwerkarchitectuur die is gebaseerd op MPLS-technologie (Multiprotocol Label Switching), die is ontworpen om efficiënt IP-ingekapselde gegevens te leveren.
In een CURWB-mobiliteitsnetwerk vinden overdrachtsprocessen plaats wanneer een bestaande koppeling wordt verbroken en een nieuwe koppeling wordt gemaakt. Deze overdracht lijkt op een verandering in de netwerktopologie, een kritieke uitdaging in scenario's voor snelle mobiliteit.
Conventionele mechanismen voor het detecteren van dergelijke veranderingen en het opnieuw configureren van knooppunten zijn vaak te traag en data-intensief, wat leidt tot suboptimale prestaties.
Om deze beperkingen te overwinnen, introduceert Fluidity een snelle overdrachtsoplossing die snelle padherconfiguratie biedt met een latentie van slechts één milliseconde. T
Dit mechanisme verbetert real-time prestaties in scenario's met hoge mobiliteit door het controlevlak van het netwerk uit te breiden en gebruik te maken van een gespecialiseerde manipulatietechniek voor knooppunt MPLS Forwarding Information Base (FIB) -tabellen.
In de Fluidity-architectuur vestigen mobiele knooppunten dynamisch pseudo-draden met radio's langs de spoorbaan bij wederzijdse detectie.
Terwijl het voertuig langs het spoor beweegt, initieert het de overdracht van de ene baanradio naar de andere op basis van vooraf gedefinieerde vloeibaarheidsparameters, waardoor naadloze connectiviteit en optimale prestaties worden gegarandeerd
Layer 3 Fluidity biedt een reeks mogelijkheden voor mobiliteitsuitdagingen in omgevingen met meerdere netwerken. De belangrijkste voordelen zijn:
Met Fluidity Layer 3 kan een voertuig naadloos schakelen tussen basisstations langs het spoor of radio's die tot verschillende subnetten behoren.
Deze naadloze connectiviteit wordt bereikt met behulp van Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) tunnels. Deze tunnels verbinden het Mesh End op elk netwerkcluster of -site met een gecentraliseerd FluidMesh Gateway-apparaat dat zich in de netwerkkern bevindt, bekend als de Global Gateway.
Elke Global Gateway creëert een L2TP-tunnel met het maaseinde op elk netwerkcluster of -subnet. Deze configuratie maakt MPLS-routering mogelijk op de Global Gateway, waardoor er geen behoefte meer is aan conventionele Layer 3-routering op elk subnet.
Met Layer 3 Fluidity kunnen voertuigen zich verplaatsen tussen meerdere netwerkclusters langs het spoor, elk behorend tot een ander netwerk of subnet, zonder end-to-end connectiviteit met het kernnetwerk te verliezen, zelfs tijdens de overdracht.
Layer 3 Fluidity is ontworpen om geschaald uit te breiden over meerdere netwerkimplementaties en -locaties, zelfs die met aanzienlijke afstanden van elkaar gescheiden. Het werkt naadloos of de sites zijn verbonden via particuliere glasvezelverbindingen of over het publieke domein infrastructuur zoals ISP's.
Fluidity Layer 3 werkt bovenop de bestaande netwerkinfrastructuur en "vlakt" subnetten af met behulp van L2TP-inkapseling. Deze inkapselingen zorgen voor naadloze routering en end-to-end connectiviteit voor voertuigen die over meerdere netwerken rijden, helemaal terug naar het kernnetwerk.
Dit document schetst de architectuur van een Cisco Ultra-Reliable Wireless Backhaul (CURWB) Layer 3-netwerkontwerp.
Deze robuuste topologie is ontworpen om naadloze en betrouwbare communicatie tussen bewegende voertuigen en een vaste baaninfrastructuur te vergemakkelijken, waardoor gegevens uiteindelijk worden geïntegreerd in een gecentraliseerd bedrijfsnetwerk.
Het ontwerp maakt gebruik van Layer 3-routering om het netwerk logisch te segmenteren, waardoor een efficiënte gegevensstroom en schaalbaarheid over verschillende operationele domeinen wordt gegarandeerd.
Voertuigsegment: Elk "Voertuig" is uitgerust met een ingebouwde router, een ingebouwde Switch, ingebouwde servers en twee IW9167-apparatuur, waardoor essentiële hardwareredundantie wordt geboden.
De ingebouwde router fungeert als de belangrijkste gateway voor het interne netwerk van het voertuig en maakt verbinding met de ingebouwde Switch, wat op zijn beurt de connectiviteit voor de IW9167-apparaten en ingebouwde servers vergemakkelijkt.
Baansubnetten: De infrastructuur omvat meerdere "Baansubnetten" (bijvoorbeeld Baansubnet A, Baansubnet n), elk bestaande uit verschillende IW9167-radio's, waaronder zowel Mesh End- als Mesh Point-apparaten.
Elk Trackside-subnet is ontworpen met twee Mesh End-apparaten op het ingangs-/uitgangspunt en implementeert een "fastfail"-functie voor hardwareredundantie.
Met deze configuratie kan elk subnetgedeelte een afzonderlijk geografisch gebied vertegenwoordigen, waardoor voertuigen naadloos tussen deze gebieden kunnen zwerven en tegelijkertijd een continue connectiviteit met het bedrijfsnetwerk behouden.
Bedrijfsnetwerk: Dit centrale netwerk vormt de ruggengraat, maakt verbinding met alle baansubnetten en huisvest de kerninfrastructuur. Het bestaat uit een Core Server, een Core Router en redundante URWB-gateways (primaire en secundaire IEC6400-apparaten).
De Core Router is verantwoordelijk voor het aggregeren van verkeer van de verschillende baansubnetten en het beheren van statische routes om een efficiënte communicatie tussen het bedrijfsnetwerk en zowel het voertuig- als het baansegment te garanderen.
Onderdeel/apparaat |
IP-adres |
subnet |
Standaardgateway |
L2TP-adres |
Opmerkingen |
voertuigsegment |
|||||
Aan boord van de IW9167 (1) |
10.42.0.2 |
255.255.255.248 |
10.42.0.1 |
NA |
statische route 172.30.128.0/29 > 10.42.0.1 VIP: 10.42.0.6 |
Aan boord IW9167 (2) |
10.42.0.3 |
255.255.255.248 |
10.42.0.1 |
NA |
|
ingebouwde server |
172.30.128.2 |
255.255.255.248 |
172.30.128.1 |
NA |
|
IW-interface van ingebouwde router |
10.42.0.1 |
255.255.255.248 |
|
||
ingebouwde routernetwerkinterface |
172.30.128.1 |
255.255.255.248 |
|||
baansegment (subnet A) |
|||||
Maaseinde IW9167 (1) |
192.168.200.10 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
192.168.200.210 |
VIP 192 168 200 13 |
Maaseinde IW9167 (2) |
192.168.200.12 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
192.168.200.212 |
|
Maaspunt IW9167 |
192.168.200.15 |
255.255.255.0 |
192.168.200.1 |
||
Baansegment (subnet B) |
|||||
Maaseinde IW9167 (1) |
192.168.201.10 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
192.168.201.210 |
VIP 192 168 201 13 |
Maaseinde IW9167 (2) |
192.168.201.12 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
192.168.201.212 |
|
Maaspunt IW9167 |
192.168.201.15 |
255.255.255.0 |
192.168.201.1 |
||
kernnetwerksegment |
|||||
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 |
|
Core Router Gateway-interface |
192.168.20.1 |
255.255.255.0 |
Statische route: 172.30.128.0/29 -> 192.168.20.4 Statische route: 10.42.0.1 -> 192.168.20.4 |
||
Core Router Trackside Subnet A-interface |
192.168.200.1 |
255.255.255.0 |
|||
Core Router Trackside Subnet n Interface |
192.168.201.1 |
255.255.255.0 |
|||
Core Router Server Interface |
172.20.128.2 |
255.255.255.248 |
172.20.128.1 |
In dit document wordt een basisconfiguratie voor laag 3 gepresenteerd, waarin alleen de essentiële instellingen worden aangegeven die nodig zijn om verbinding te maken tussen het kernnetwerk en het voertuignetwerk. Niet-essentiële configuraties en geavanceerde functies worden in dit overzicht niet behandeld.
De configuratie volgt een ontwerp dat hardwareredundantie (FastFail) bevat bij Global Gateways, Local Mesh Ends en Vehicle Radio's, met de aanname dat FastFail al is geconfigureerd.
Merk op dat MPLS FastFail (HA) en VIP niet kunnen worden geconfigureerd via de GUI en het gebruik van CLI- of IW-services vereisen. Voor gedetailleerde richtlijnen over MPLS FastFail-configuratie, raadpleegt u dit artikel:
IEC6400, geconfigureerd als een Global Gateway, is ontworpen om te dienen als het in- en uitstappunt voor het CURWB Layer 3-netwerk, waardoor connectiviteit tussen de kern en het voertuig mogelijk wordt. De gatewaybewerking voor IEC6400 is geconfigureerd op de pagina Fluidity.
Wanneer apparaten zoals de IW9167 daarentegen worden gebruikt als een Global Gateway voor een Layer 3-netwerk, is een expliciete gateway-configuratie vereist op de pagina General Mode. Bovendien schakelt het configureren van IW-radio's in de gateway-modus de draadloze interfaces uit, dus de Radio-uit-modus moet worden ingesteld op Fluidity.
Voor de IEC-6400 wordt de wachtwoordzin geconfigureerd op de pagina Algemene modus, terwijl deze voor andere radio's is ingesteld op de pagina Draadloze radio. Het is essentieel om dezelfde wachtwoordzin te gebruiken voor alle baanapparatuur en voertuigapparatuur om connectiviteit te garanderen.
Het lokale IP-adres, het lokale netwerkmasker en de standaardgateway voor het apparaat moeten naar wens worden geconfigureerd.
Wijs op de L2TP-configuratiepagina het L2TP WAN-IP-adres toe binnen hetzelfde subnet als de gateway en specificeer de WAN-gateway als de gateway voor dit subnet. De lokale UDP-poort moet worden geconfigureerd als 5701.
Op de pagina Fluidity moet de modus Fluidity zijn ingeschakeld. De rol van de IEC6400-eenheid kan alleen als infrastructuur worden geconfigureerd. Voor de werking van Layer 3 moet het netwerktype worden ingesteld op Meerdere subnetten en moet de optie Gateway wereldwijd worden geselecteerd.
Configuratie van de radio's langs de spoorbaan is vervolgens vereist. Spoorradio's kunnen meerdere subnetten omvatten, waarbij radio's onder hetzelfde subnet een cluster vormen. Elk cluster moet speciale Mesh End-radio's bevatten, die fungeren als het in- en uitgangspunt voor dat subnet van CURWB-radio's. Er kunnen één of twee Mesh Ends worden geconfigureerd, afhankelijk van of hoge beschikbaarheid (HA) vereist is. De overige radio's langs het spoor in het subnet moeten worden geconfigureerd als Mesh Points.
Het lokale IP-adres, het lokale netwerkmasker en de standaardgateway voor het apparaat moeten naar wens worden geconfigureerd.
Op de pagina Draadloze radio is het essentieel om dezelfde wachtwoordgroep te gebruiken als alle andere radio's. De rol van de radio voor de draadloze interface moet worden geconfigureerd als Fluidity. Hoewel meerdere draadloze interfaces kunnen worden gebruikt voor een radio op basis van projectvereisten, is alleen Radio 1 geconfigureerd en is Radio 2 in deze labopstelling uitgeschakeld voor eenvoud.
Wijs op de L2TP-configuratiepagina het L2TP WAN-IP-adres toe binnen hetzelfde subnet als de gateway en specificeer de WAN-gateway als de gateway voor dit subnet. De lokale UDP-poort moet worden geconfigureerd als 5701. Deze configuratie is alleen vereist voor eindradio('s) van het net, aangezien Global Gateway de L2TP-tunnel tot stand brengt met de eindradio('s) van het net van elke subnetcluster.
Op de pagina Fluiditeit moet de rol van de eenheid Infrastructuur zijn. Voor de werking van Layer 3 moet het netwerktype worden ingesteld op Meerdere subnetten.
Configuratie van de radio's van het voertuig is vervolgens vereist. Spoorradio's kunnen meerdere subnetten omvatten, waarbij radio's onder hetzelfde subnet een cluster vormen. Elk cluster moet speciale Mesh End-radio's bevatten, die fungeren als het in- en uitgangspunt voor dat subnet van CURWB-radio's. Er kunnen één of twee Mesh Ends worden geconfigureerd, afhankelijk van of hoge beschikbaarheid (HA) vereist is. De overige radio's langs het spoor in het subnet moeten worden geconfigureerd als Mesh Points.
Het lokale IP-adres, het lokale netwerkmasker en de standaardgateway voor het apparaat moeten naar wens worden geconfigureerd.
Op de pagina Draadloze radio is het essentieel om dezelfde wachtwoordgroep te gebruiken als alle andere radio's. De rol van de radio voor de draadloze interface moet worden geconfigureerd als Fluidity. Hoewel meerdere draadloze interfaces kunnen worden gebruikt voor een radio op basis van projectvereisten, is alleen Radio 1 geconfigureerd en is Radio 2 in deze laboratoriumconfiguratie uitgeschakeld voor eenvoud.
Als het voertuignetwerk meerdere subnetten voor boordapparatuur of servers bevat, moet een statische route worden geconfigureerd op de boordradio. In deze configuratie moeten het onboard subnet en netmask worden opgegeven, waarbij de gateway is ingesteld op de bijbehorende interface op de onboard router.
Bij het configureren van de voertuigradio moet de rol van de eenheid worden ingesteld op Voertuig. Als u meerdere subnetten als netwerktype wilt inschakelen, moet de automatische voertuigidentificatie eerst worden uitgeschakeld. Unieke voertuig ID's moeten worden toegewezen aan radio's in elk voertuig; echter, als meerdere radio's aanwezig zijn op hetzelfde voertuig, moet dezelfde voertuig ID worden geconfigureerd voor alle van hen. Stel ten slotte het netwerktype in op Meerdere subnetten.
Opmerking:
Hoewel de basis Layer 3-configuratie via de GUI kan worden uitgevoerd, is voor het configureren van TITAN of VIP voor mesh-eindapparaten het gebruik van de CLI- of IW-services vereist, omdat deze opties niet beschikbaar zijn in de GUI.
Wanneer u IW916X-radio's als gateway configureert, moet u er rekening mee houden dat Radio uit automatisch wordt ingeschakeld. De modus Radio uit moet Fluïditeit zijn.
Opmerking: maar voor het maaswijdtepunt zijn de baanradio's Modus het maaswijdtepunt
Als het voertuignetwerk meerdere subnetten voor boordapparatuur of servers bevat, moet een statische route worden geconfigureerd op de boordradio. In deze configuratie moeten het onboard subnet en netmask worden opgegeven, waarbij de gateway is ingesteld op de bijbehorende interface op de onboard router.
In dit gedeelte wordt de CLI-configuratie voor CURWB-apparaten beschreven op basis van de topologie die aan het begin van het artikel wordt gepresenteerd. Er wordt aangenomen dat FastFail-redundantie wordt geïmplementeerd bij de Global Gateway, Trackside Mesh End en Vehicle. Voor specifieke configuratiestappen voor FastFail-redundantie raadpleegt u het eerder genoemde artikel. Alleen het VIP-concept dat specifiek is voor Layer 3 Fluidity wordt hier behandeld, met de aanname dat FastFail al is geconfigureerd op alle vereiste radio's.
Configureer IEC6400 als 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
AP-radio's configureren als 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
In een Fluidity L3-netwerkscenario is de L2TP-tunnelstatus een van de belangrijkste instellingen om te controleren; in feite voorkomt een L2TP-tunnel naar een cluster dat zich in de IDLE- of WAIT-status bevindt of niet goed is geconfigureerd, de communicatie tussen het voertuig en de ruggengraat wanneer het voertuig is aangesloten op dat specifieke cluster.
Een eenvoudige manier om de tunnelstatus te controleren, is door op CLI te gaan en "show l2tp" uit te voeren of vanuit GUI de status te controleren.
Met het systeem in normale staat (alle apparaten in gebruik) is dit het verwachte scenario tussen de wereldwijde gateways en elk L3 Fluidity-baancluster:
Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
---|---|---|
1.0 |
09-Jul-2025 |
Eerste vrijgave |