fundamentos de mpls

Fundamentos de MPLS

Realizado por Ing. Sergio GonzlezMAYO 2006

Telefnica Mviles Guatemala y El Telefnica Mviles Salvador DIRECCION DE TECNOLOGIA Direccin de Recursos Humanos

LIDERANDO EL FUTURO LIDERANDO EL FUTURO

ObjetivosGenerales 1. Obtener conocimientos bsicos sobre protocolo MPLS ( Multiprotocol Label Switching ). 2. Arquitectura de MPLS. 3. Beneficios de MPLS. 4. Aplicaciones en MPLS.

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ndice Introduccin Modelo TCP / IP Que es MPLS Arquitectura de MPLS Beneficios de MPLS Aplicacin del protocolo MPLS. Cuestionario.


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IntroduccinEl proveedor de servicio, brinda servicios tradicionales a los clientes como Frame Relay, ATM, Internet utilizando el mtodo tradicional de envi de paquetes hacia un destino el cual tiene algunas limitaciones, es por eso que el proveedor de servicio necesitas nuevas vas para generar servicio que no pueden ser soportadas por las tecnologas existentes y darle soluciones a los clientes que cada vez necesitan calidad de servicio.


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Modelo TCP/IP


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Protocolo de Internet (IP) Es un protocolo orientado a datos usado tanto por la fuente como por el destino para la comunicacin de datos a travs de una red de paquetes. Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos trminos se suelen usar indistintamente). en particular


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Enrutamiento IP (Routing)El enrutamiento consiste en encontrar un camino que conecte una red con otra y aunque es llevado a cabo por todos los equipos, es llevado a cabo principalmente por enrutadores (Routers) que no son ms que computadores especializados en recibir y enviar paquetes por diferentes interfaces de red, as como proporcionar opciones de seguridad, redundancia de caminos y eficiencia en la utilizacin de los recursos..1 Paquete para 66.119.94.157 desde 12.170.15.15

216.184.110.170

66.119.94.157

12.170.15.15


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Que es MPLSMPLS es mtodo para enviar paquetes a travs de una red. Habilitando en los routers la funcin de etiquetado de los paquetes, acordando entre cada router que para llegar a un destino le asignara una etiqueta en el siguiente router a esto se le llama Label Swichted Path Con la finalidad de que haya una mnima verificacin de los paquetes enviados por los usuarios hacia los destinos. Adems MPLS soporta cualquier protocolo a nivel de capa 2 y permite la adaptabilidad a la capa 3.


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Label Switched Path LSP


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Arquitectura de MPLS

Formato de la etiqueta Dispositivos en MPLS Distribucin de etiquetas en una red MPLS


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Formato de etiqueta

Campo de etiqueta. Los primeros 16 bit propiedad del router mas 4 bit restantes forman la etiqueta. Campo Experimental. Utilizado para dar calidad de servicio a los paquetes y otras aplicaciones. Campo BoS. Utilizado para indicarle al router cuando empieza y termina una trama de paquetes enviados. Campo TTL. Utilizado por el router para evitar loop de enrutamiento.


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Dispositivos en una red MPLSLSR (Label Switch Router ) LSR ingress. Funcin es tomar los paquetes sin etiquetar les pone la etiqueta y los enva al siguiente salto. Se le llama push de paquetes. LSR Egress. Funcin es remover la etiqueta y enviar el paqueta al destino final. Se le llama POP. LSR Intermediate. Funcin de los router de Core es realizar el cambio de etiqueta y enviarlo hacia el siguiente salto. Se le llama SWAP.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Distribucin de etiquetas en MPLS

1. Necesitamos un protocolo de enrutamiento dinmico interior como por ejemplo OSPF o iBGP, para que cada LSR envie el paquete hacia el prximo salto. 2. Necesitamos que exista un protocolo de distribucin de etiquetas por ejemplo TDP, LDP, RSVP.


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Interior Border Gateway Protocol ipv4


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Protocolo de Distribucin de Etiquetas

TDP ( Tag Distribucin Protocol) Protocolo estndar LDP ( Label Distribucin Protocol ). Propietario de Cisco RSVP ( Resource Reservation Protocol ) Utilizado para la aplicacin de ingeniera de trfico en la red MPLS.


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Label Distribution Protocol LDP


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Beneficios de MPLS1. Red unificada. 2. Transportar protocolos de capa 2 en nuestro backbone de MPLS . Ejemplo. Frame Relay, ATM entre otros. 3. Bajo procesamiento de analisis de paquetes por lo tanto bajo utilizacin de CPU. 4. Implementacin del protocolo iBGP, utilizando al maximo todas las caracteristicas que este protocolo de enrutamiento nos ofrece. Ejemplo. iBGP vpn4 para realizar vpn de capa 3 entre otras aplicaciones. 5. Diversidad de aplicaciones en nuestro backbone de MPLS . Ejemplo. VPN de capa 3. Ingenieria de Trafico, Calidad de Servicio. 6. Optimizar el flujo de trfico.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Aplicaciones en backbone MPLS

1. Aplicacin de VPN a nivel de capa 3. 2. Calidad de Servicio ( Quality of Service ). 3. Traffic engineering ( TE ).


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Aplicacin de VPN de nivel 3Que es una VPN (Virtual private network ). Es la utilizacin de un medio pblico para comunicacin de un punto a otro. Beneficio proveedor de servicio no participa directamente en establecer el circuito virtual del cliente.


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Aplicaciones de VPN capa 3 VRF (Virtual Routing Forwarding )


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Traffic Engineering. TE Concepto. Proveedor de servicio pueda mapear el trfico en el backbone de MPLS indicndole por cuales routers . Comnmente usado para aplicaciones de VoIP.


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Aplicacin de TE


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Implementacion de MPLS en router CISCO

1. Obtener el sistema operativo que pueda manejar MPLS en los routers CISCO. 2. Configurar el comando de LDP en modo global o en cada interfaz del router. 3. Configurar el protocolo interior iBGP en el backbone de MPLS. 4. Configurar el protocolo interior OSPF en el backbone de MPLS.LIDERANDO EL FUTURO


Cuestionario de MPLS

1. Describa que es una VPN. 2. Describa los dispositivos en el core de MPLS. 3. Cual es el protocolo de etiquetas propietario de CISCO. 4. Cuales son las funciones de los LSR. 5. Cuales protocolos de enrutamiento interno en el backbone MPLS.


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Introduccin a la administracion de redes.La Organizacin de Estndares Internacionales (ISO) cre una comisin Administracion de red para crear un modelo de administracin de redes, bajo la direccin del grupo OSI. Este modelo consta de cuatro partes: Organizacional. Informativo. Comunicacional. Funcional. Organizacional Esta es una visin de arriba hacia abajo de la administracin de redes, dividida en cuatro submodelos y reconocida por el estndar OSI. Informativo Comunicacional FuncionalTelefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Administracion de redesModelo Organizacional. Describe los componentes de la administracin de redes tales como administrador, agente y otros, y sus interrelaciones. La estructura de estos componentes conduce a distintos tipos de arquitectura. Modelo Informativo. Trata de la estructura y almacenamiento de la informacin relativa a la administracin de la red Modelo Comunicacional. Trata de la forma como se comunican los datos de administracin en el proceso agente-administrador, ejemplo : Medios de transporte ( Protocolos de Trasnsporte), Protocolos de aplicacin.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Administracion de redesModelo Funcional Atiende las aplicaciones de administracin de redes que residen en la estacin de administracin de la red (NMS).


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MODELO OSI ( Open System Interworking)En sus inicios, el desarrollo de redes sucedi con desorden en muchos sentidos. A principios de la dcada de 1980 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamao de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologa de networking, las redes se agregaban o expandan a casi la misma velocidad a la que se introducan las nuevas tecnologas de red.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

MODELO OSI ( Open System Interworking)Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO) investig modelos de networking como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. En base a esta investigacin, la ISO desarroll un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes. El modelo de referencia de Interconexin de Sistemas Abiertos (OSI) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO. Proporcion a los fabricantes un conjunto de estndares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnologa de red producidos por las empresas a nivel mundial.


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MODELO OSI ( Open System Interworking)El modelo de referencia OSI se ha convertido en el modelo principal para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos, la mayora de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo de referencia de OSI. Esto es en particular as cuando lo que buscan es ensear a los usuarios a utilizar sus productos. Se considera la mejor herramienta disponible para ensear cmo enviar y recibir datos a travs de una red.


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MODELO OSI ( Open System Interworking)


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Capas del Modelo OSIEl modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cmo viaja la informacin a travs de una red. El modelo de referencia OSI explica de qu manera los paquetes de datos viajan a travs de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red. En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una funcin de red especfica


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Capas del Modelo OSILa divisin de la red en siete capas permite obtener las siguientes ventajas: Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas y fciles de manejar. Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos por diferentes fabricantes Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre s. Evita que los cambios en una capa afecten las otras capas. Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas para simplificar el aprendizaje.


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Capa 1 Fisica


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Capa 2 Enlace de Datos


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Capa 3 Red


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Capa 4 Transporte


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Capa 5 Sesion


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Capa 6 Presentacion


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Capa 7 Aplicacion


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Aplicacin de Comunicacin y Unidad de datos de protocolos (PDU)


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Unidad de datos de protocolo (UDP)


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Modelo TCP/IPEl estndar histrico y tcnico de la Internet es el modelo TCP/IP. El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) cre el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba disear una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. En un mundo conectado por diferentes tipos de medios de comunicacin, como alambres de cobre, microondas, fibras pticas y enlaces satelitales, el DoD quera que la transmisin de paquetes se realizara cada vez que se iniciaba y bajo cualquier circunstancia. Este difcil problema de diseo dio origen a la creacin del modelo TCP/IP. A diferencia de las tecnologas de networking propietarias mencionadas anteriormente, el TCP/IP se desarroll como un estndar abierto. Esto significaba que cualquier persona poda usar el TCP/IP. Esto contribuy a acelerar el desarrollo de TCP/IP como un estndar. El modelo TCP/IP tiene las siguientes cuatro capas:Capa de aplicacin Capa de transporte Capa de Internet Capa de acceso a la redTelefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Protocolos de la capa de aplicacion


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Protocolos de la capa de transporte


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Nmeros de puertos para TCP y UDP


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Protocolos de capa de red


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Protocolos de capa de acceso


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Comparacion entre TCP/IP y OSI


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Similitud TCP/IP y OSILas similitudes incluyen: Ambos se dividen en capas. Ambos tienen capas de aplicacin, aunque incluyen servicios muy distintos. Ambos tienen capas de transporte y de red similares. Ambos modelos deben ser conocidos por los profesionales de networking. Ambos suponen que se conmutan paquetes. Esto significa que los paquetes individuales pueden usar rutas diferentes para llegar al mismo destino. Esto se contrasta con las redes conmutadas por circuito, en las que todos los paquetes toman la misma ruta.LIDERANDO EL FUTURO


Diferencias TCP/IP y OSILas diferencias incluyen: TCP/IP combina las funciones de la capa de presentacin y de sesin en la capa de aplicacin. TCP/IP combina la capa de enlace de datos y la capa fsica del modelo OSI en la capa de acceso de red. TCP/IP parece ser ms simple porque tiene menos capas. Los protocolos TCP/IP son los estndares en torno a los cuales se desarroll la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparacin, por lo general las redes no se desarrollan a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como gua.


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Protocolos TCP/IP ms comunes


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Protocolos TCP/IPAlgunos de los protocolos de capa de aplicacin ms comnmente usados incluyen los siguientes: Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) Sistema de denominacin de dominios (DNS) Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos (TFTP) Los protocolos de capa de transporte comunes incluyen: Protocolo para el Control del Transporte (TCP) Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) El protocolo principal de la capa Internet es: Protocolo Internet (IP) La capa de acceso de red se refiere a cualquier tecnologa en particular utilizada en una red especfica


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Protocolo de aplicacin SNMP (Simple Network Managemente Protocol)El Protocolo simple de administracin de red (SNMP: Simple Network Management Protocol) es un protocolo de la capa de aplicacin que facilita el intercambio de informacin de administracin entre dispositivos de red. El SNMP permite que los administradores de red administren el rendimiento de la red, detecten y solucionen los problemas de red y planifiquen el crecimiento de la red. El SNMP usa UDP como su protocolo de capa de transporte


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Protocolo de aplicacin SNMP (Simple Network Managemente Protocol)El SNMP utiliza el protocolo de datagrama de usuario (UDP) como protocolo de transporte. Como el UDP no est orientado a conexiones y no es confiable, es posible que se pierdan mensajes a nivel del SNMP. El SNMP en s mismo no cuenta con mecanismos que garanticen la entrega de los mensajes, de modo que la aplicacin que utiliza SNMP est a cargo de resolver las prdidas de mensajes.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Componentes de una red administrada por el Protocolo de aplicacin SNMP (Simple Network Managemente Protocol)Sistema de administracin de la red (NMS: Network Management System): El NMS ejecuta aplicaciones que monitorean y controlan los dispositivos administrados. La gran mayora de los recursos de procesamiento y de memoria que se requieren para la administracin de red se suministra a travs del NMS. Deben existir uno o ms NMS en cualquier red administrada. Dispositivos administrados: Los dispositivos administrados son nodos de red que contienen un agente SNMP y que residen en un red administrada. Los dispositivos administrados recopilan y guardan informacin de administracin y ponen esta informacin a disposicin de los NMS usando SNMP. Los dispositivos administrados, a veces denominados elementos de red, pueden ser routers, servidores de acceso, switches y puentes, hubs, hosts del computador o impresoras. Agentes: Los agentes son mdulos del software de administracin de red que residen en los dispositivos administrados. Un agente tiene conocimiento local de la informacin de administracin y convierte esa informacin a un formato compatible con SNMP.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

Componentes de una red administrada con el protocolo SNMP


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Operacin del protocolo SNMPEl SNMP es un protocolo de la capa de aplicacin diseado para facilitar el intercambio de la informacin de administracin entre los dispositivos de red. Al usar el SNMP para tener acceso a los datos de informacin de administracin, tales como los paquetes enviados a una interfaz cada segundo o el nmero de conexiones TCP abiertas, los encargados de las redes pueden administrar ms fcilmente el rendimiento a fin de encontrar y resolver los problemas en las redes. El SNMP es en la actualidad el protocolo ms popular para la administracin de redes corporativas, universitarias y de investigacin.


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Operacin del protocolo SNMPEl SNMP es un protocolo sencillo, aunque su conjunto de funciones es lo suficientemente poderoso como para manejar los difciles problemas relacionados con la administracin de redes heterogneas. El submodelo Organizacional para la administracin de redes basada en el SNMP incluye cuatro elementos: Estacin de administracin (NMS) Agente de administracin Datos de informacin de administracin Protocolo de administracin de red


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Componente NMS ( Network Management System )La NMS realiza la funcin de monitoreo mediante la recuperacin de los datos de la MIB. La NMS puede hacer que se inicie una accin en un agente. La comunicacin entre el administrador y el agente se realiza mediante un protocolo de administracin de la red de la capa de aplicaciones. El SNMP utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP) y se comunica mediante los puertos 161 y 162. Acta mediante un intercambio de mensajes. Los tipos de mensajes ms comunes son tres: Get (Obtener): permite a la estacin administrativa recuperar el valor de los objetos de la MIB correspondientes al agente. Set (Establecer): permite a la estacin administrativa establecer el valor de los objetos de la MIB correspondientes al agente. Trap: permite al agente notificar de eventos significativos a la estacin administrativa.


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Tipos de mensajes


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Modelo organizacional


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Estructura de la informacin de administracin y de las MIBLas MIB se utilizan para guardar informacin estructurada que representa los elementos de la red y sus atributos. La estructura en s est definida por un estndar llamado SMI( structure management administration), el cual define los tipos de datos que se pueden utilizar para guardar un objeto, cmo se les da nombre a dichos objetos y cmo se codifican para su transmisin a travs de la red.


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Estructura de la informacin de administracin y de las MIBLas MIB son depsitos muy estructuradas de informacin sobre los dispositivos. Existen muchas MIB estndar, pero son ms numerosas las MIB propietarias utilizadas para administrar los dispositivos de los diversos proveedores. El SNMP utiliza estos identificadores de objeto para identificar las variables de la MIB a recuperar o modificar. Los objetos de dominio pblico, no propietarios, se describen en las MIB introducidas en la correspondiente solicitud de comentarios (RFC). Es posible encontrarlas en: http://www.ietf.org Se insta a todos los proveedores a hacer pblicas sus definiciones de MIB. Una vez otorgado el cdigo de empresa, el proveedor es responsable de crear y mantener los sub-rboles.


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Estructura de la informacin de administracin y de las MIB


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Estructura de red centralizada


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Whatsup

Es una herramienta de software que utiliza el protocolo SNMP, para la administracion de la red EVDO. Actualmente se tiene la versin 8.2 El mtodo de poleo a los dispositivos administrados lo realiza enviando y recibiendo mensajes ( Internet Control Messages Protocol ) ICMP. Puede manejar otro tipos de protocolos de red como IPX,NetbiosTelefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO

WhatsupAdems puede monitorear los siguientes protocolos de aplicacin TCP/IP y protocolos de la capa de red: DNS FTP POP3 HTTP SMTP Telnet PING (ICMP)LIDERANDO EL FUTURO


Monitoreo por medio de la aplicacin Web del WhatsupSe deber configurar que notificara por medio de la alarma audible previamente configurada. Cuando reciba mensajes SNMP TRAPS ( mensajes por evento) adems se ha configurado que por cada SNMP TRAPS envi un correo al grupo [email protected] especificando el tipo de dispositivo alarmado. Adems tiene la facilidad de notificar enviando un sms sobre el evento ocurrido en la red.Telefnica Mviles Guatemala y El Salvador Direccin de Recursos HumanosLIDERANDO EL FUTURO


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