Configuração de MultiLink PPP em Roteadores Cisco

Olá Pessoal,

O MultiLink PPP (MLPPP) é uma tecnologia padronizada na RFC 1990 e na RFC 2686 que permite agregar múltiplos links físicos de longa distância (do tipo PPP) através de uma única interface lógica equivalente à soma das capacidades dos links individuais. Trata-se, portanto, de um recurso interessante para obter um link lógico de alta velocidade e com maior disponibilidade a partir de múltiplos links de baixa velocidade. Uma vez que o MLPPP requer configuração coerente em ambas as pontas com a informação de quais interfaces físicas devem ser logicamente agrupadas, não é possível utilizar esse recurso para agregar múltiplos links físicos que sejam providos por diferentes operadoras.

O pré-requisito óbvio para configurar MLPPP é a existência dos links físicos PPP. A configuração do MLPPP é bastante simples, já que basta criar uma interface virtual do tipo multilink que receberá o endereço IP da rede ponto-a-ponto, além de ser referenciada como grupo lógico em cada uma das interfaces físicas. Tomando por base a topologia ilustrada na figura acima, as configurações necessárias estão destacadas abaixo em amarelo. As demais configurações consistem no estabelecimento dos links PPP, assunto abordado em outro artigo intitulado "Configuração de Link WAN PPP em Roteadores Cisco". 

R1(config)# username R2 password SENHA
R1(config)# interface s2/0
R1(config-if)# encapsulation ppp
R1(config-if)# ppp authentication chap
R1(config-if)# ppp multilink
R1(config-if)# ppp multilink group 1
R1(config-if)# no shut
R1(config-if)# interface s2/1
R1(config-if)# encapsulation ppp
R1(config-if)# ppp authentication chap
R1(config-if)# ppp multilink
R1(config-if)# ppp multilink group 1
R1(config-if)# no shut
R1(config-if)# interface multilink 1
R1(config-if)# ppp multilink
R1(config-if)# ip address 203.0.113.1 255.255.255.252

R2(config)# username R1 password SENHA
R2(config)# interface s2/0
R2(config-if)# encapsulation ppp
R2(config-if)# ppp authentication chap
R2(config-if)# ppp multilink
R2(config-if)# ppp multilink group 1
R2(config-if)# no shut
R2(config-if)# interface s2/1
R2(config-if)# encapsulation ppp
R2(config-if)# ppp authentication chap
R2(config-if)# ppp multilink
R2(config-if)# ppp multilink group 1
R2(config-if)# no shut
R2(config-if)# interface multilink 1
R2(config-if)# ppp multilink
R2(config-if)# ip address 203.0.113.2 255.255.255.252

Depois de realizadas as configurações do MLPPP, é possível observar que uma nova interface virtual do tipo multilink passa a compor a relação de interfaces do roteador. Também é possível observar na tabela de roteamento que a rede ponto-a-ponto entre os dois roteadores está diretamente conectada através da interface lógica multilink, ao invés das interfaces físicas do tipo serial.

R1# show ip route
Codes: (...)
Gateway of last resort is not set

     203.0.113.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       203.0.113.2/32 is directly connected, Multilink1
C       203.0.113.0/30 is directly connected, Multilink1

O comando abaixo é específico para MLPPP e bastante útil para identificar quais interfaces físicas compõem o agrupamento lógico multilink, além de apresentar o status dessas interfaces. Nesse exemplo, é possível observar que ambas as interfaces físicas seriais estão operacionais.

R1# show ppp multilink 
Multilink1, bundle name is R2
  Username is R2
  Endpoint discriminator is R2
  Bundle up for 00:01:22, total bandwidth 3088, load 1/255
  Receive buffer limit 24000 bytes, frag timeout 1000 ms
    0/0 fragments/bytes in reassembly list
    0 lost fragments, 6 reordered
    0/0 discarded fragments/bytes, 0 lost received
    0x16 received sequence, 0x17 sent sequence
  Member links: 2 active, 0 inactive (max not set, min not set)
    Se2/0, since 00:03:25
    Se2/1, since 00:02:22
No inactive multilink interfaces

Para verificar a disponibilidade do agrupamento lógico, basta desativar qualquer uma das interfaces físicas seriais para simular um falha qualquer no link. Mesmo em caso de queda de um dos links físicos, a interface lógica se mantém disponível através do(s) outro(s) link(s) físico(s). Por exemplo, temos a seguinte saída após desativar a interface s2/1 em R2:

R1# show ppp multilink
Multilink1, bundle name is R2
  Username is R2
  Endpoint discriminator is R2
  Bundle up for 00:03:16, total bandwidth 1544, load 1/255
  Receive buffer limit 12000 bytes, frag timeout 1000 ms
    0/0 fragments/bytes in reassembly list
    0 lost fragments, 12 reordered
    0/0 discarded fragments/bytes, 0 lost received
    0x22 received sequence, 0x39 sent sequence
  Member links: 1 active, 1 inactive (max not set, min not set)
    Se2/0, since 00:05:20
    Se2/1 (inactive)
No inactive multilink interfaces

Façam seus testes...

Samuel.

Configuração de Link WAN PPP em Roteadores Cisco

Olá Pessoal,

O PPP (Point-to-Point Protocol) é uma tecnologia padronizada na RFC 1661 e que consiste em um conjunto de protocolos da camada de enlace (layer-2) para controle de links de longa distância. Assim como a tecnologia Ethernet possui protocolos adicionais de suporte no contexto das redes locais (por ex. STP), a tecnologia PPP possui vários outros protocolos complementares. As duas principais categorias de protocolos complementares são:

• Link Control Protocol (LCP): Esse protocolo implementa as funções de controle em nível de enlace (layer-2) de maneira totalmente independente do protocolo de rede utilizado nas camadas superiores, afinal o PPP é independente da tecnologia de rede utilizada em layer-3. As funções de controle estão relacionadas a diversos aspectos da conexão que envolvem o estabelecimento, configuração e verificação do link, além da autenticação (opcional);

• Network Control Protocol (NCP): Na realidade o NCP é uma categoria de protocolos de controle que contém vários sub-protocolos, de forma que cada sub-protocolo está associado com uma tecnologia de rede layer-3 específica. Exemplos comuns de sub-protocolos dessa categoria são o IP Control Protocol (IPCP), o IPv6 Control Protocol (IPv6CP) e o Cisco Discovery Protocol Control Protocol (CDPCP).

Outra característica importante do PPP é a autenticação das partes envolvidas na comunicação. No contexto de um link de longa distância (WAN), o processo de autenticação é importante para que as interfaces seriais de dois roteadores provem suas identidades antes de estabelecer o link. Dois protocolos de autenticação utilizados em conjunto com o PPP são o PAP e o CHAP, sendo que o procedimento de configuração de ambos é basicamente o mesmo. O PAP não é seguro porque faz o envio do usuário e da senha como texto simples (sem criptografia), enquanto que o CHAP é considerado mais seguro pela forma como faz a troca de mensagens entre as partes (hash MD5).

A topologia exibida na figura abaixo será utilizada para exemplificar a configuração de um link WAN PPP entre dois roteadores Cisco. Observem que propositalmente os dois roteadores serão configurados com endereços IP pertencentes a diferentes sub-redes, algo que a princípio faz parecer impossível a comunicação entre os dois roteadores. No entanto, a surpresa é que depois de configurado o link WAN PPP entre R1 e R2 a comunicação ocorre com sucesso. Por que isso acontece?

Antes de responder essa questão, vamos às configurações necessárias para estabelecer o link PPP. Um detalhe na configuração da autenticação é que em R1 deve ser criado um usuário na base local equivalente ao hostname de R2 e vice-versa. O nome do usuário a ser autenticado deve ser exatamente o nome de host que foi configurado no roteador da outra ponta, caso contrário a autenticação falhará.

R1(config)# username R2 password SENHA
R1(config)# interface s0/3/0
R1(config-if)# ip address 203.0.113.1 255.255.255.255
R1(config-if)# encapsulation ppp
R1(config-if)# ppp authentication chap
R1(config-if)# no shut

R2(config)# username R1 password SENHA
R2(config)# interface s0/3/0
R2(config-if)# ip address 198.51.100.1 255.255.255.255
R2(config-if)# encapsulation ppp
R2(config-if)# ppp authentication chap
R2(config-if)# no shut

Uma vez configurado o laboratório proposto, agora podemos voltar à discussão das razões pelas quais o ping entre os dois roteadores funciona mesmo quando as interfaces seriais são configuradas com endereços em diferentes sub-redes. Se utilizássemos o mesmo cenário para configurar uma WAN entre os roteadores R1 e R2 através de links seriais com encapsulamento HDLC (padrão), o ping não funcionaria com as duas interfaces seriais configuradas com endereços em sub-redes diferentes. Isso ocorreria porque os roteadores R1 e R2 não teriam uma rota diretamente conectada que fosse comum a ambos, ou seja, seria impossível direcionar a saída do tráfego ponto a ponto. 

Esse comportamento padrão muda bastante quando configuramos o encapsulamento para PPP, já que os protocolos de controle da categoria NCP são responsáveis por tratar automaticamente das informações de roteamento. No contexto do IPv4, o IPCP do PPP automaticamente adiciona uma rota de host (/32) apontando para o endereço IP do roteador vizinho. Essa característica pode ser observada nos destaques em amarelo das tabelas de roteamento listadas abaixo. 

Em R1 o PPP criou uma rota de host apontando para R2 (198.51.100.1/32):

R1> show ip route

Codes: (...) Códigos Omitidos

Gateway of last resort is not set

198.51.100.0/32 is subnetted, 1 subnets

C 198.51.100.1/32 is directly connected, Serial0/3/0

203.0.113.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 203.0.113.0/30 is directly connected, Serial0/3/0

L 203.0.113.1/32 is directly connected, Serial0/3/0

R1> ping 198.51.100.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 198.51.100.1, timeout is 2 seconds:

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/6/8 ms

Em R2 o PPP criou uma rota de host apontando para R1 (203.0.113.1/32):

R2> show ip route

Codes: (...) Códigos Omitidos

Gateway of last resort is not set

198.51.100.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

C 198.51.100.0/30 is directly connected, Serial0/3/0

L 198.51.100.1/32 is directly connected, Serial0/3/0

203.0.113.0/32 is subnetted, 1 subnets

C 203.0.113.1/32 is directly connected, Serial0/3/0

R2> ping 203.0.113.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 203.0.113.1, timeout is 2 seconds:

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/3/7 ms

Apesar de ser possível utilizar endereços em sub-redes diferentes, essa prática não é recomendada. Um problema decorrente dessa prática não recomendada é que não será possível executar protocolos de roteamento dinâmico entre R1 e R2, já que para formar a vizinhança de roteamento é necessário que os roteadores compartilhem a mesma sub-rede. Ou seja, sua rede não estará totalmente operacional mesmo que o resultado do ping seja um sucesso! Esse recurso do PPP  é denominado Peer Neighbor Route e pode ser manualmente desativado em sub-modo de configuração da interface serial através do comando "no peer neighbor route". Tenham cuidado com esse detalhe e procurem seguir as boas práticas que recomendam utilizar uma sub-rede /30 em links ponto-a-ponto.

Façam seus testes...

Samuel.