Proyecto u2 rout-ev2
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share

Proyecto u2 rout-ev2

  • 1,676 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
1,676
On Slideshare
1,640
From Embeds
36
Number of Embeds
3

Actions

Shares
Downloads
22
Comments
0
Likes
0

Embeds 36

http://faccbi.ucp.edu.co 19
http://www.slideshare.net 9
http://facbi.ucpr.edu.co 8

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. PROYECTO U2-ROUTE
    JHON JAIRO PADILLA A., PhD.
    JHONATTAN CORDOBA, candidato a Magíster.
  • 2. Introducción
    Es apoyado por Colciencias y RENATA
    Entidades desarrolladoras:
    Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga
    Grupo GITEL
    Universidad Católica Popular del Risaralda
    Grupo TICs
  • 3. El problema a solucionar
    En Colombia:
    Somos usuarios de las tecnologías de comunicaciones
    No somos desarrolladores de tecnologías de comunicaciones
    Existe un vacío en el conocimiento acerca de cómo construir equipos de Telecomunicaciones, en especial Routers y switches.
    Para hacer investigación de punta en Telecomunicaciones se requieren herramientas para crear prototipos. (Hasta ahora se llega hasta simulaciones y modelamiento matemático)
  • 4. Objetivo del proyecto
    Construir una herramienta de pruebas que permita crear nuevos mecanismos de tratamiento de los paquetes en los Routers de Internet. Esta herramienta podrá ser operada de forma remota a través de una interfaz web soportada en la infraestructura de RENATA.
  • 5. Estado del Arte
    Existen dos importantes proyectos en el mundo:
    Universidad Standford (NetFPGAcard)
    Universidad de Washington (Open Network Laboratory)
  • 6. Open Network Laboratory
  • 7. Universidad de Stanford: tarjeta NetFPGA
    Conector PCI: bus estándar de 32 bits, 33Mhz. Esto permite conectar la tarjeta a un PC.
    4 Interfaces GbitEthernet (1Gbps)
    Un chip FPGA Virtex-2
    4 bancos de memoria SRAM y DRAM
  • 8. Nuestro objetivo:
    Desarrollar una herramienta con la tarjeta NetFPGA para investigación y enseñanza en el área de Routers y switches.
    Desarrollar un sistema remoto para acceder al Router y hacer pruebas a distancia mediante la infraestructura de RENATA.
  • 9. ROUTER CON NETFPGA
  • 10. Un Router con NetFPGA
  • 11. Características de un RouterNetFPGA
    4 puertos Gigabit Ethernet
    Completamente “Programable” (Hardware con FPGAs)
    Bajo costo
    Hardware FPGA open source:
    Diseño basado en Verilog
    Software Open-source:
    Drivers en C y C++
  • 12. Características de la tarjeta NetFPGA
    Conector PCI: bus estándar de 32 bits, 33Mhz. Esto permite conectar la tarjeta a un PC.
    4 Interfaces GbitEthernet (1Gbps)
    Un chip FPGA Virtex-2
    4 bancos de memoria SRAM y DRAM
  • 13. Características detalladas de la tarjeta NetFPGA
    • Virtex2-Pro 50 FPGA, con reloj de 125Mhz.
    • 14. Xilinx Spartan II FPGA que controla la interfaz PCI hacia el Host.
    • 15. Dos SRAM externas de 18Mbits, organizadas en una configuración de 512Kx36 bits (capacidad total 4.5 Mbytes). Operan de forma síncrona con la FPGA a 125Mhz.
    • 16. Un banco externo de SDRAM DDR2 organizado en una configuración de 26Mx32 bits (Capacidad total: 64MBytes). Usando ambos flancos de un reloj separado de 200Mhz, la memoria tiene un ancho de banda de 400MWords/s (1600 Mbytes/s ó 12800 Mbps)
    • 17. Transceptores Broadcom BCM5464SR a Gbps, usando cables UTP categorías 5, 5E o 6. Hay un softcore en la FPGA que es un controlador MAC Ethernet para las 4 interfaces físicas.
    • 18. -2 interfaces con conectores Serial ATA (SATA) que permiten múltiples tarjetas NetFPGA en un sisstema para intercambiar datos directamente sin utilizar el bus PCI.
  • Ventajas de NetFPGA
    Descarga un procesador principal de ciertas tareas.
    El procesador principal (ubicado en el PC) puede utilizar DMA (DirectMemory Access) para leer/escribir registros y memorias de la tarjeta NetFPGA
    NetFPGA provee un camino de datos acelerado por Hardware
    Conectividad mediante los 4 puertos a 1Gbps.
    Acceso a bancos de memoria ubicados en la tarjeta
  • 19. Librerías re-utilizables (NFPs)
    NetFPGA permite descargar de la página principal (www.netfpga.org) diferentes bloques ya construidos (Hardware y Software) con funciones de Networking (NFP- NetFPGAPackages)
  • 20. Contenido de las NFPs
    Se divide en tres partes:
    Gateware (Verilog)
    Software del Sistema
    Software para pruebas de regresión
    Las NFPs incluyen:
    1 IPv4 Router,
    1 four-port NIC,
    1 IPv4 Router with Output Queues Monitoring System,
    the PW-OSPF software that interacts with the IPv4 Router (SCONE),
    and the Router Kit which is a daemon that reflects the routing table and ARP cache from the Linux host to the IPv4 router on NetFPGA.
  • 21. Opciones de uso de NetFPGA
    Se pueden descargar las librerías del Router básico e instalarlas directamente en la tarjeta NetFPGA. Las modificaciones se hacen en el software del PC para construir protocolos.
    Se puede descargar el Router básico en la tarjeta NetFPGA y agregar módulos de extensión a la misma (módulos Hardware).
    Construir un nuevo router con librerías construidas por el usuario-diseñador.
  • 22. Uso de NetFPGA: Primera opción
    Se descarga e instala un Router IPv4 en la tarjeta NetFPGA.
    El Host Linux utiliza el Software “Router Kit” distribuido con la NFP.
    Router Kit:
    Es un daemon de Linux
    Hace un espejo de las tablas de enrutamiento y tablas de ARP del Host en la tarjeta NetFPGA. Esto permite hacer procesamiento a velocidad de línea en la NetFPGA
    El usuario puede modificar los programas en Linux para hacer nuevos protocolos y probarlos.
  • 23. OSPF
    BGP
    My Protocol
    user
    kernel
    Routing
    Table
    “Mirror”
    1GE
    FPGA
    Fwding
    Table
    Packet
    Buffer
    1GE
    1GE
    1GE
    1GE
    IPv4
    Router
    1GE
    Memory
    1GE
    1GE
    Running the Router KitUser-space development, 4x1GE line-rate forwarding
    Usage #1
    CPU
    Memory
    PCI
  • 24. Uso de NetFPGA: Segunda Opción
    Descargar y utilizar el hardware original provisto por la NFP
    Modificar el hardware agregando módulos extraídos de otras NFPs o agregando nuevos módulos propios.
    Compilar el código fuente en Verilog con las herramientas estándares
    Descargar el bitfile a la FPGA
    El nuevo hardware puede complementarse agregando nuevo software al Host o modificando el existente.
    Ejemplos:
    En el Router IPv4, implementar TrieLongestPrefix Match (LPM) Lookup en lugar del existente CAM LPM Lookup, para la tabla de enrutamiento del hardware.
    Modificar el Router IPv4 para implementar NAT (Network AddressTranslation) o un Firewall.
  • 25. Verilog
    EDA Tools
    (Xilinx,
    Mentor, etc.)
    NetFPGA Driver
    Design
    Simulate
    Synthesize
    Download
    1GE
    In Q
    Mgmt
    L2
    Parse
    L3
    Parse
    1GE
    1GE
    IP
    Lookup
    Out Q
    Mgmt
    1GE
    Verilog modules interconnected by FIFO interfaces
    Enhancing Modular Reference Designs
    Usage #2
    PW-OSPF
    CPU
    Memory
    Java GUI
    Front Panel
    (Extensible)
    PCI
    1GE
    FPGA
    1GE
    1GE
    My
    Block
    Memory
    1GE
  • 26. Uso de NetFPGA: Tercera opción
    Construir un nuevo router con librerías construidas por el usuario-diseñador
  • 27. Verilog
    EDA Tools
    (Xilinx,
    Mentor, etc.)
    Design
    Simulate
    Synthesize
    Download
    NetFPGA Driver
    1GE
    My Design
    (1GE MAC is soft/replaceable)
    1GE
    1GE
    1GE
    Creating new systems
    Usage #3
    CPU
    Memory
    PCI
    1GE
    FPGA
    1GE
    1GE
    Memory
    1GE
  • 28. Ejemplo: Router Básico
    5 fases:
    Entrada
    Arbitraje de entrada
    Decisión de enrutamiento y modificación de paquetes
    Encolamiento de salida
    Salida
  • 29. Ejemplo: Router Ampliado
    Nuevos módulos:
    Limitación de tasas de bits
    Retardos
    Captura de eventos
  • 30. NetFPGA en la práctica
  • 31. NetFPGA en la práctica
    Viene en dos presentaciones:
    Torre con DVD
    PC with NetFPGA
    - Tipo Rack
  • 32. Podría tenerse un laboratorio más complejo….
  • 33. Equipo requerido para el desarrollo
    El equipo viene con Linux CENTOS 5.2
  • 34. Interfaz web “Conexión con router remoto”
  • 35. Laboratorios Virtuales vs. Laboratorios Remotos
    En el ámbito Internacional
    A nivel nacional
    En la región
  • 36. E-ciencia y sus campos de aplicación
  • 37. Redes Académicas de Alta velocidad
    Importancia
    Escenarios
  • 38. El portal web
  • 39. Router comercial vs U2-ROUTE
    Cisco
    3Com
    Huawei
    U2-ROUTE
  • 40. Funciones del procesamiento de los paquetes
    Funciones básicas
    Funciones para soporte
    de QoS
    • Búsqueda de direcciones y re-envío de paquetes
    • 41. Detección y corrección de errores
    • 42. Fragmentación, segmentación y re-ensamble
    • 43. Demultiplexación de protocolos y tramas
    • 44. Seguridad: autenticación y privacidad
    • 45. Clasificación de paquetes
    • 46. Encolamiento y descarte de paquetes
    • 47. Planificación y temporización
    • 48. Medición de tráfico y control de políticas
    • 49. Recorte de tráfico
  • Entrega de resultados
    Análisis estadístico de la información.
    Presentación de resultados obtenidos mediante gráficas (param. Internos y externos del router).