PDF de programación - Práctica 1: Calidad de Servicio (QoS) en conmutadores Cisco

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Práctica 1: Calidad de Servicio (QoS) en conmutadores Cisco

1- Objetivos

El objetivo de esta práctica es configurar y ver en funcionamiento algunos mecanismos para ofrecer
calidad de servicio en una LAN. Para ello se emplearán las Clases de Servicios (CoS) que soporta el
Cisco IOS en los switches Catalyst 2950 con Standard Image. Veremos varios planificadores que
disponen estos equipos, en concreto priority queueing (PQ) y weighted round robin (WRR).

2- Material necesario

•
•
•

3 PCs
4 cables rectos UTP (cortos)
1 conmutador Cisco Catalyst 2950

3- Conocimientos previos recomendados

•
•
•
•

Funcionamiento de un conmutador Ethernet
Acceso por consola a un switch Cisco
Configuración IP en PCs con Linux
Schedulers

4- Avisos generales

En los ordenadores dispuestos para la realización de estas prácticas (PC A, B y C) se ha creado una
cuenta de nombre rba y password telemat. Esta cuenta tiene permisos para ejecutar mediante el
comando sudo ciertos comandos restringidos normalmente al superusuario.

Si quieren conservar cualquier fichero entre sesiones guárdenlo en una memoria USB, dado que no
se asegura que los ficheros creados o modificados durante una sesión de prácticas se mantengan para la
siguiente.

Tenga en cuenta que los PCs y los equipos Cisco pueden tener alguna configuración dejada por

otros alumnos. Se recomienda reiniciarlos para limpiar dichas configuraciones.

5- Configuración manual de IP sobre el interfaz Ethernet

Los PCs A, B y C disponen cada uno de 3 tarjetas Ethernet.

A continuación procederemos a crear tres pequeñas redes con un par de PCs en cada una de ellas.
En realidad sólo emplearemos 2 PCs, el PC A en el que haremos uso de sus 3 tarjetas Ethernet y el PC
C en el que usaremos sólo 1 tarjeta ethernet, pero definiendo 2 alias de ésta, de forma que cada una de
las tres redes tenga un par de PCs conectados, según el esquema general de la figura 1.

La justificación para esta configuración se verá más adelante.

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Figura 1.- Escenario para evaluación de QoS

El comando ifconfig permite configurar los interfaces de red de una máquina UNIX. Si ejecuta el
comando sin opciones podrá ver los interfaces que se encuentran activos. Si no ha configurado ninguno
de las interfaces ethernet lo normal es que sólo aparezca el interfaz de loopback que suele ser el lo0.
Este interfaz no corresponde a ninguna tarjeta de red física sino que es parte del software del sistema y
puede servir para que programas ejecutándose en la misma máquina se comuniquen empleando
protocolos de red.

Ejecute el comando ifconfig con la opción –a. Esta opción muestra todos los interfaces de red
reconocidos por el kernel. Aquí podremos ver las tarjetas Ethernet aunque no estén configuradas
siempre que hayan sido detectadas por el sistema operativo.

Para configurar los interfaces para este escenario en primer lugar asigne una red diferente para cada

interfaz del PC A como se indica a continuación:

> sudo ifconfig eth0 10.3.1.1 netmask 255.255.255.192
> sudo ifconfig eth1 10.3.1.65 netmask 255.255.255.192
> sudo ifconfig eth2 10.3.1.129 netmask 255.255.255.192


En la figura 1 hemos llamado PC A, A’ y A’’ a cada uno de esos interfaces de PC A, es decir, eth0,

eth1 y eth2 respectivamente.

En el PC C asignaremos también una IP en cada una de las LANs anteriores pero en esta ocasión
emplearemos un solo interfaz físico Ethernet y una funcionalidad de “alias”. Es decir, lógicamente son
diferentes interfaces IP pero todos asignados al mismo interfaz físico Ethernet:
> sudo ifconfig eth0 10.3.1.2 netmask 255.255.255.192
> sudo ifconfig eth0:1 10.3.1.66 netmask 255.255.255.192
> sudo ifconfig eth0:2 10.3.1.130 netmask 255.255.255.192


Para saber por ejemplo qué puntos del panel de parcheo corresponden a cada interfaz de los PCs

consulte la documentación existente en:

https://www.tlm.unavarra.es/mod/resource/view.php?id=3289
Conecte al switch1 las 3 tarjetas ethernet de PC A y la tarjeta ethernet de PC C, según la figura 1.



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6- Configuración básica de QoS en un conmutador Cisco

Veamos a continuación las posibilidades de QoS que nos ofrecen los switches del laboratorio.

La serie Cisco Catalyst 2950 en sus distintos modelos dispone de software de imagen estándar (SI) o
avanzada (EI), siendo únicamente posible las actualizaciones entre las distintas versiones del mismo
software.

El modelo empleado en esta práctica (2950 – 24) corre la SI, la cual permite configurar los distintos
planificadores de cola que veremos a continuación, así como el marcado y filtrado por puerto basado en
la CoS. Listas de control de acceso (ACL), clasificación y marcado a la entrada, además de la gestión de
colas, quedan cubiertas por la EI.

Explore las secciones siguientes de la guía de configuración de Cisco para QoS en los conmutadores

Catalyst 2950:

Egress CoS Queues
http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst2950/software/release/12.1_22_ea2/co

nfiguration/guide/swqos.html#wp1051779

Configuring the CoS Value for an interface
http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst2950/software/release/12.1_22_ea2/co

nfiguration/guide/swqos.html#wp1025930

Configuring the Egress Queues
http://www.cisco.com/en/US/docs/switches/lan/catalyst2950/software/release/12.1_22_ea2/co

nfiguration/guide/swqos.html#wp1061500

¿Cuántos planificadores implementa el switch?¿Hay alguno por defecto?¿Cuál?
6.1.- Clasificación en capa 1, CoS (Class of Service)
Para poder realizar la configuración del conmutador, vamos a seguir un itinerario por sus modos de
configuración. Accedemos al conmutador a través de su puerto de consola desde un terminal en el PC
SC:

> minicom switch1

Cuando desee abandonar el conmutador, hágalo de forma ordenada tecleando CTRL+A, Z y
finalmente Q, así el programa minicom libera el fichero de lock que creó para indicar al resto de
aplicaciones que el puerto serie está siendo usado. De lo contrario no volverá a abrirse hasta que se
borre dicho fichero. Para arreglarlo sólo tendría que borrar el fichero /var/lock/LCK…ttyS1.

Vamos a inspeccionar las posibilidades de marcación/clasificación utilizando los comandos de

ayuda:

Switch> enable

Nota: Para salir de cada uno de los menús escriba la palabra exit.
Switch# configure terminal

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A partir de ahí el IOS le indica que está en modo Configuración añadiendo “(config)” al prompt.

Para acceder a la configuración de cada interfaz se especifica:

Switch(config)# interface fa0/x

Donde “x” es el número de interfaz del switch. A partir de ahí el switch le indicará que se encuentra

en modo Configuración de Interfaz añadiendo al prompt “(config-if)”.

Al modo para configurar QoS se accede desde el comando “mls” (Multilayer Switch) en los

conmutadores Catalyst de Cisco:

cos keyword
trust keyword

Switch(config-if)# mls qos ?
cos
trust

Switch(config-if)# mls qos cos ?
<0-7> class of service value between 0 and 7
override override keyword

Switch(config-if)#mls qos cos 5
Switch(config-if)#mls qos cos override

Con estas 2 últimas líneas hemos configurado que la CoS por defecto para la interface x será de 5,
sobrescribiendo cualquier marcado entrante (override), es decir, independientemente de la posible
marca para QoS que traigan las tramas/paquetes.

La segunda opción, trust (no haremos uso de ella), permite confiar en el marcado DSCP de los
paquetes IP entrantes mediante un mapeo interno entre valores DSCP y CoS. Dicho mapeo puede verse
mediante el comando:

Switch# show mls qos map cos-dscp

Con todo ello, la configuración aplicada, por ejemplo al interfaz FastEthernet 0/1 sería:
Switch# show mls qos interface fa0/1
FastEthernet0/1
trust state: not trusted
trust mode: not trusted
COS override: ena
default COS: 5
pass-through: none
trust device: none



Repita estos pasos para los otros 3 interfaces del conmutador de forma que cada uno esté asociado a
una cola de prioridad diferente del planificador (cuidado que varios valores de CoS pueden llevar a la
misma cola). En cualquier momento puede ver la asociación mediante el comando:

Switch# show wrr-queue cos-map


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6.2.- Planificadores de colas

A. Priority Queueing (