Metepec, Estado de México, a 06 de Diciembre de 2012

Anteproyecto

Tolerancia a Fallas para Multi-Homing en IPV6

Ingeniería en Sistemas Computacionales

P R E S E N T A:

Carlos Alberto Garcia Fernandez.

ASESOR:

NO. CONTROL:

09280495

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA

DGESTSNESTSEP

Antecedentes

En el mundo de la informática y las redes, las fallas se presentan tanto en el software

como en el hardware poniendo en riesgo la calidad de la conexión.

Tolerancia a Fallas (TF) en una red significa que si ocurre una falla en uno de sus

componentes, esta continuará funcionando, y se logra aplicando un conjunto de

recomendaciones que se explicarán posteriormente y deben ser aplicados a cada

uno de los componentes de la red [1].

Las redes son Flexibles a Fallas, cuando al ocurrir alguna, esta deja de funcionar,

pero al sustituir el componente afectado se restaura el servicio en un corto tiempo.

Es bueno aclarar también que al escoger un componente con ciertas características

de Tolerancia a Fallas, muchos creen que ya la Red es Tolerante a Fallas, esto no es

así, y es el objetivo de este Proyecto, explicar a los diseñadores de redes como

deben ser aplicados en un sistema Tolerante a Fallas.

La disponibilidad de dos o más proveedores de conectividad (Multi-Homing) permite

mejorar la tolerancia a fallos y ofrecer capacidades de tráfico. Las soluciones

disponibles para IPv4 tienen limitaciones en la escalabilidad y capacidad.

Planteamiento del Problema

El problema que se pretende resolver es el Multi-Homing ya que aunque ya hay

métodos para resolverlo, el uso masivo de estos métodos compromete el crecimiento

de las tablas de enrutamiento en internet.

Es muy común que algunos sitios o dominios utilicen el Multi-Homing para evitar el

congestionamiento o una conexión ineficiente.

No obstante, tiene un grave impacto en el sistema de enrutamiento global, porque

cada nuevo dominio que se convierte en Multi-Homing es causa de la inyección de

una nueva ruta en los routers centrales de internet [2].

Se dice que un dominio administrativo es Multi-Homing si obtiene conectividad a

Internet a través de dos o más conexiones. Esencialmente, este recurso es utilizado

para mejorar algún aspecto la calidad de la conectividad a Internet. El más evidente

es la tolerancia a fallos; el rango de fallos cubiertos depende de la solución

empleada, pudiendo abarcar desde fallos del enlace, hasta fallos en el Punto de

Interconexión.

Objetivos

Objetivos Generales

Se pretende prevenir fallas en el Multi-Homing ya que es un método de

paralelización de conexiones a internet que es necesario cuando surge perdida de

conexión con el ISP a internet.

Objetivos Específicos

-Analizar las Fallas de Multi-Homing que se presentan en el IPV4.

-Encontrar las Diferencias de funcionamiento en IPV4 e IPV6.

-Implementar una Metodología para la tolerancia a Fallas del Multi-Homing en IPV6.

Hipótesis

Multi-Homing de extremo a extremo

Lo que se necesita es suponer que son los extremos los que tienen que resolver el

problema, y no la red. Los extremos tendrán que gestionar las diferentes direcciones,

y necesitarán saber cuándo utilizar cada una [4].

También deberían ser capaces de gestionar flujos de paquetes con diferentes

direcciones de destino. En el extremo, estas tareas se pueden realizar en dos niveles

distintos: nivel TCP, o nivel de aplicación. Una solución de nivel de transporte es

transparente para la aplicación, pero una solución específica debería ser

desarrollada para cada diferente capa de transporte.

El caso particular de TCP es abordado, pero la solución para protocolos no

orientados a conexión, como UDP, es menos clara. La capa de aplicación puede

encargarse del problema, algo que impone obviamente que cada aplicación deba

desarrollar un módulo para gestionar múltiples direcciones en caso de que el extremo

que ejecute la aplicación esté situado en un dominio Multi-Homing [1].

Hay varias cuestiones abiertas en este enfoque, como la interacción entre el extremo

y el router o cuán lejos del extremo reside la información necesaria.

Justificación

Este Proyecto está dirigido a aquellos que se dedican a diseñar redes con conexión a

internet, al igual que aquellos que administren internet a un domino en específico.

Fundamentación Inicial

Multi-Homing

Un sitio es Multi-Homing si se conecta a más de un proveedor de Internet o ISP.

Si a un sitio no le es posible hacer Multi-Homing con direcciones independientes del

proveedor aún le es posible obtener un bloque de direcciones de uno de los ISPs que

le prestan servicio [3].

Este modelo de Multi-Homing con direcciones asignadas por el proveedor permite

gozar de buena parte de las ventajas del Multi-Homing a sitios que no son lo

suficientemente grandes como para obtener un bloque independiente del proveedor

[4].

Otro caso que no se define como Multi-Homing, pero que proporciona algunas de las

ventajas del Multi-Homing es el hecho de disponer de múltiples conexiones a un

mismo ISP. En este caso no se necesita contar con ningún prefijo en especial ni

obtener un número de sistema autónomo, pero se tiene el inconveniente que ante

una falla general del ISP se pierde conectividad.

Formas de Conectar Multi-Homing

-Stub AS

Tiene una única conexión con otro AS, que será normalmente su ISP. Por este

sistema autónomo únicamente circula tráfico local [3].

-Multi-Homing AS

Tiene más de una conexión a otros sistemas por motivos de redundancia [3].

-AS de tránsito (ISP)

Tiene varias conexiones, pero sólo se encarga de reenviar el tráfico de una conexión

a otra aplicándole una serie de restricciones mediante la política de encaminamiento

[3].

Algunas Recomendaciones para el Diseño de la Red

Estas son las Soluciones de Multi-Homing para dominios en IPv6 que desde mi punto

de vista son más efectivas.

En esta sección presentare tres diferentes aproximaciones a la provisión de servicios

Multi-Homing: restricciones topológicas, ingeniería de direcciones, y Multi-Homing de

extremo a extremo [1].

-Restricciones Topológicas.

La motivación para aplicar restricciones topológicas se basa en la observación de

que la contribución de los dominios Multi-Homing a las tablas de enrutamiento de

Internet se debe a que los diferentes caminos hacia el dominio sólo pueden llegar a

ser agregados en una única ruta, si es que esto es posible, en la DFZ. La idea básica

de esta aproximación es imponer puntos de agregación en algún punto de nivel

inferior a la DFZ en la jerarquía de red, de modo que diferentes caminos (rutas) a un

mismo dominio Multi-Homing puedan agregarse.

Restricciones en el punto de acceso a la red para dominios Multi-Homing

La opción más restrictiva consistiría en limitar las múltiples conexiones de un dominio

Multi-Homing a un único proveedor. En este caso, una única ruta a este dominio se

propagaría fuera del proveedor. Hay varias desventajas inaceptables en esta

solución, como son la limitada tolerancia a fallos, y la reducida flexibilidad en el

establecimiento de políticas de tráfico.

-Ingeniería de Direcciones

Las direcciones de Internet identifican no solo a un punto conectado a una red, sino

también a la ruta para alcanzarlo. Dicho de otra forma, una dirección contiene tanto

información de identificación, como información de enrutamiento. En el mundo IPV4,

el hecho de que suela haber sólo una dirección asignada a cada interfaz oculta el

problema presentado por esta ligazón [1].

-Multi-Homing de extremo a extremo

El principal obstáculo que debe afrontar esta aproximación es la falta de información

sobre el estado de la red en los extremos. Claramente, esta solución no es óptima,

pudiendo incrementar los retardos en las comunicaciones. Otra solución puede

consistir en obtener la información necesaria de algún elemento de la red, como los

routers. Hay varias cuestiones abiertas en este enfoque, como la interacción entre el

extremo y el router o cuán lejos del extremo reside la información necesaria [1].

Cronograma

Actividad \

Fechas

SEP

.OCT. NOV.

DIC

.ENE.

FEB

.MAR. ABR.

Selección del

TemaX

Recopilación

de InformaciónX X X

Análisis de la

informaciónX X X

Diseño de

HipótesisX X X X

Implementación

de HipótesisX X X X

Presentación

del ProyectoX X

Fuentes de Información

1.- http://www.it.uc3m.es/azcorra/papers/prim-idg02.pdf

Primeros pasos hacia multi-homing en IPv61

Marcelo Bagnulo, Alberto García, David Larrabeiti, Arturo Azcorra

Universidad Carlos III de Madrid.

Fecha de Consulta: 24-Noviembre-2013

2.- http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2065180

Herramientas para la provisión de multi-homing en IPv6

Fecha de Consulta: 18-Diciembre-2013

3.- http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11359/fichero/BGP%252F9.+Multihoming.pdf Multi-Homing

Fecha de Consulta: 18-Diciembre-2013

4.- http://www.palermo.edu/ingenieria/downloads/CyT%204/CYT403.pdf

Multi-Homing Casero

Fecha de Consulta: 18-Diciembre-2012