Establlishing Serial Point To Point Connection

Chapter 12

Establishing Serial  Point­to­Point  Connections © 2000, Cisco Systems, Inc. 

12­1

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­2

Objectives Upon completion of this chapter, you will be  able to perform the following tasks: • Configure HDLC and PPP protocols on a  serial WAN connection • Configure PAP and CHAP authentication on a  PPP connection • Verify proper point­to­point HDLC and PPP  configuration

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­3

WAN Overview

Service  Provider

• WANs connect sites • Connection requirements vary depending on  user requirements and cost © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­4

WAN Connection Types:  Layer 1 Leased Line

Synchronous serial

Asynchronous serial,  ISDN Layer 1

Circuit­switched

Telephone Company

Synchronous serial

Packet­switched

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

Service Provider

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­5

Interfacing WAN Service  Providers WAN service provider toll network

S S

S S

S

S

CO Switch Local Loop

S

Demarcation

Trunks and switches

Customer Premises  Equipment

Point­to­point or circuit­switched  connection

Provider assigns connection parameters to  subscriber © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­6

Serial Point­to­Point  Connections Router connections

End user  device

DTE

CSU/ DSU

DCE Service  Provider

EIA/TIA­232

EIA/TIA­449

V.35

X.21

EIA­530

Network connections at the CSU/DSU

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­7

Typical WAN Encapsulation  Protocols: Layer 2 Leased Line

HDLC, PPP, SLIP

X.25, Frame Relay, ATM Packet­switched

Service Provider

PPP, SLIP, HDLC Circuit­switched

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

Telephone Company

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­8

HDLC Frame Format Cisco HDLC Flag

Address

Control

Proprietary

Data

FCS

Flag

• Cisco’s HDLC has a proprietary data field to support multiprotocol environments HDLC Flag

Address

Control

Data

FCS

Flag

• Supports only single protocol environments 

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­9

HDLC Command

Router(config­if)#encapsulation hdlc

• Enable hdlc encapsulation • HDLC is the default encapsulation on  synchronous serial interfaces

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­10

An Overview of PPP Multiple protocol  encapsulations using  NCPs in PPP 

TCP/IP Novell IPX AppleTalk

PPP Encapsulation

Link setup and control  using LCP in PPP 

• PPP can carry packets from several protocol suites  using Network Control Programs • PPP controls the setup of several link options using  LCP  © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­11

Layering PPP Elements IP

IPX

IPCP

PPP

Layer 3  Protocols

IPXCP

Many Others

Network Control Protocol  Authentication, other options Link Control Protocol  Synchronous or Asynchronous Physical Media

Network Layer Data Link Layer Physical Layer

PPP—A data link with network­layer services © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­12

PPP LCP Configuration Options Feature  Authentication

How It Operates

Protocol

Require a password

PAP Perform Challenge Handshake CHAP

Compression

Compress data at source;  reproduce data at  destination

Stacker or Predictor

Error  Detection

Monitor data dropped on link Avoid frame looping

Quality Magic Number

Multilink

Load balancing across  multiple links

Multilink  Protocol (MP)

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­13

PPP Authentication Overview Dialup or  Circuit­Switched  Network

PPP Session Establishment 1 2 3 

Link Establishment Phase Optional Authentication Phase Network­Layer Protocol Phase

Two PPP authentication protocols:  PAP and CHAP © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­14

Selecting a PPP Authentication  Protocol Remote Router (SantaCruz)

PAP  2­Way Handshake

Central­Site Router  (HQ)

“santacruz, boardwalk” Accept/Reject username santacruz password boardwalk 

Hostname: santacruz Password: boardwalk 

• Passwords sent in clear text • Peer in control of attempts © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­15

Selecting a PPP Authentication  Protocol (cont.) Remote Router (SantaCruz)

CHAP 3­Way Handshake Challenge

Central­Site Router  (HQ)

Response

Hostname: santacruz Password: boardwalk 

Accept/Reject

username santacruz password boardwalk 

Use “secret” known only to authenticator  and peer © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­16

Configuring PPP and  Authentication Overview Verify who  you are. Service Provider

Authenticating Router

(The router that received the call.)

Router to Be  Authenticated

Enabling PPP

(The router that initiated the call.) Enabling PPP

    Enabling PPP Authentication

Enabling PPP Authentication

 ppp encapsulation   hostname   username / password   ppp authentication

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

   ppp encapsulation    hostname     username / password   ppp authentication

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­17

Configuring PPP

Router(config­if)#encapsulation ppp • Enable PPP encapsulation

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­18

Configuring PPP Authentication Router(config)#hostname name

• Assigns a host name to your router Router(config)#username name password password

• Identifies the username and password of  authenticating router

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­19

Configuring PPP Authentication (cont.)

Router(config­if)#ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap}

• Enables PAP and/or CHAP authentication

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­20

Configuring CHAP Example Left router

PSTN/ISDN

hostname left username right password sameone ! int serial 0  ip address 10.0.1.1 255.255.255.0  encapsulation ppp  ppp authentication CHAP

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

Right router

hostname right username left password sameone ! int serial 0  ip address 10.0.1.2 255.255.255.0  encapsulation ppp  ppp authentication CHAP

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­21

Verifying  HDLC and PPP  Encapsulation Configuration Router#show interface s0 Serial0 is up, line protocol is up   Hardware is HD64570   Internet address is 10.140.1.2/24   MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255   Encapsulation PPP, loopback not set, keepalive set (10 sec)   LCP Open   Open: IPCP, CDPCP   Last input 00:00:05, output 00:00:05, output hang never   Last clearing of "show interface" counters never   Queueing strategy: fifo   Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops   5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec   5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec      38021 packets input, 5656110 bytes, 0 no buffer      Received 23488 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles      0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort      38097 packets output, 2135697 bytes, 0 underruns      0 output errors, 0 collisions, 6045 interface resets      0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out      482 carrier transitions      DCD=up  DSR=up  DTR=up  RTS=up  CTS=up

 

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­22

Verifying PPP Authentication with the  debug ppp authentication Command Left router

Service  Provider

Right router

4d20h: %LINK­3­UPDOWN: Interface Serial0, changed state to up 4d20h: Se0 PPP: Treating connection as a dedicated line 4d20h: Se0 PPP: Phase is AUTHENTICATING, by both 4d20h: Se0 CHAP: O CHALLENGE id 2 len 28 from ”left" 4d20h: Se0 CHAP: I CHALLENGE id 3 len 28 from ”right" 4d20h: Se0 CHAP: O RESPONSE id 3 len 28 from ”left" 4d20h: Se0 CHAP: I RESPONSE id 2 len 28 from ”right" 4d20h: Se0 CHAP: O SUCCESS id 2 len 4 4d20h: Se0 CHAP: I SUCCESS id 3 len 4 4d20h: %LINEPROTO­5­UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0,  changed state to up

debug ppp authentication successful CHAP output © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­23

Visual Objective wg_pc_a 10.2.2.12 e0/1

e0/2

e0

pod A B C D E F G H I J K L

wg_ro_a

10.2.2.3

s0  10.140.1.2

wg_sw_a 10.2.2.11 

PPP with CHAP wg_pc_l 10.13.13.12 e0/1

wg_ro_l e0/2

e0 10.13.13.3 

wg_sw_l 10.13.13.11 

PPP with CHAP s0 10.140.12.2

LL

... fa0/24 core_ server 10.1.1.1 © 2000, Cisco Systems, Inc. 

  

core_sw_a 10.1.1.2

fa0/23

ro’s s0 10.140.1.2 10.140.2.2 10.140.3.2 10.140.4.2 10.140.5.2 10.140.6.2 10.140.7.2 10.140.8.2 10.140.9.2 10.140.10.2 10.140.11.2 10.140.12.2

s1/0 ­ s2/3 10.140.1.1 … 10.140.12.1

fa0/0 core_ro 10.1.1.3 www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­24

Summary After completing this chapter, you should be  able to perform the following tasks: • Select an appropriate WAN connection  based on your requirements  • Configure HDLC and PPP encapsulation  methods on your point­to­point WAN  connection • Configure CHAP authentication on a PPP  connection © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­25

Review Questions 1. What are three types of WAN connections  you can enable on a Cisco router? 2. What are two examples of point­to­point  encapsulation protocols and what are the  advantages of each? 3. What are some of the PPP LCP options?

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­26

Chapter 12

Establishing Serial  Point­to­Point  Connections © 2000, Cisco Systems, Inc. 

12­27

Objectives  Upon completion of this chapter, you will  be able to perform the following tasks:

•Describe the components that make up ISDN  connectivity •Configure ISDN BRI and legacy dial­on­ demand routing (DDR) •Verify DDR operation

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­28

What is ISDN? Small office

Digital     PBX

Provider network

Telecommuter

Home office  Central site

Voice, data, video, and special services © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­29

ISDN Standards Issue Telephone  Network and  ISDN ISDN Concepts,  Aspects, and  Interfaces Switching and  Signaling

Protocol

Key Examples

E­Series

E.163—International Telephone Numbering Plan E.164—International ISDN Addressing

I­Series

I.100 Series—Concepts, Structures,  Terminology I.400—User­Network Interfaces (UNIs)

Q­Series

Q.921—LAPD (Link Access Procedure  on the D channel) Q.931—ISDN Network Layer between Terminal and Switch

Standards from the ITU (formerly CCITT) © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­30

ISDN Access Options Channel  Capacity

Mostly Used for

B

64 kbps

D

16/64 kbps Signaling information (LAPD)

BRI

PRI

Circuit­switched data (HDLC, PPP)

NT1 Service provider network

D 2B CSU/DSU

D 23 or 30B

BRI and PRI are used globally for ISDN © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­31

BRI Call Processing

ISDN service provider

1

4

ISDN Switch

2

SS7

3 ISDN Switch

B channel(s) D channel/SS7 signaling © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­32

ISDN Functions and Reference  Points TE1

S

ISDN Terminal

TE2 Existing  Terminal

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

R

NT2 T NT1

TA Terminal  Adapter

Local  loop

U

Service provider network 

•Functions are devices or  hardware  •Reference points are  demarcations or interfaces www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­33

Cisco ISDN BRI Interfaces Native ISDN interface—int bri 0

TE1

bri 0

S/T

NT1

bri 0

TE1 U NT1

Service provider network

TE2

R

S0

TA

S/T

NT1

Nonnative ISDN interface—int serial 0 (EIA/TIA­232, V.35, X.21)

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­34

ISDN Switch Types S S

S

CO

S

S

S S

S

S S

S S

S

CO

Many providers and switch types

Services vary by regions and countries © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­35

Configuring ISDN BRI Step 1: Specify the ISDN switch type Router(config)#isdn switch­type switch­type Router(config­if)#isdn switch­type switch­type

•Specifies the type of ISDN switch with  which the router communicates •Other configuration requirements vary for  specific providers

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­36

Configuring ISDN BRI (cont.) Step 2: (Optional) Setting SPIDs Router(config­if)#isdn spid1 spid­number [ ldn ]

•Sets a B channel SPID required by many service  providers Router(config­if)#isdn spid2 spid­number [ ldn ]

•Sets a SPID for the second B channel

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­37

Written Exercise

BRI 0

S 0

Customer Premises

Local Loop

Service Provider

Label the functional elements and reference points © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­38

Written Exercise: Answers

BRI 0

S 0

R

TA

S/T

S/T

Customer Premises

NT1

NT1

U

U

Local Loop

Service Provider

Label the functional elements and reference points © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­39

What Is Dial­on­Demand  Routing? Dallas

Corporate PSTN

I need to send  data to Dallas.

ISDN

Chicago

•Connect when needed •Disconnect when finished •ISDN or PSTN © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­40

When to Use DDR

Telecommuter Headquarters

•Periodic connections

Vendor

•Small amounts of data © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­41

Generic DDR Operation “Interesting”  packet arrives

DCE

1. Route to destination is determined

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­42

Generic DDR Operation “Interesting”  packet arrives

DCE

1. Route to destination is determined 2. Interesting packets dictate DDR call

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­43

Generic DDR Operation “Interesting”  packet arrives

 

Dial connection DCE

ISDN or  Basic  Service

1. Route to destination is determined 2. Interesting packets dictate DDR call 3. Dialer information is looked up

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­44

Generic DDR Operation “Interesting”  packet arrives

 

Dial connection DCE

ISDN or  Basic  Service

1. Route to destination is determined 2. Interesting packets dictate DDR call 3. Dialer information is looked up 4. Traffic is transmitted 5. Call is terminated © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­45

Configuring Legacy DDR “Interesting”  packet arrives

DCE

1

Define static routes—What route do I use? 

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­46

Configuring Legacy DDR “Interesting”  packet arrives

DCE

1 2

Define static routes—What route do I use?  Specify interesting traffic—What traffic  enables the link?

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­47

Configuring  DDR “Interesting”  packet arrives

Dial connection DCE

1 2 3

ISDN or  Basic  Service

Define static routes—What route do I use?  Specify interesting traffic—What traffic  enables the link? Configure the dialer information—What  number do I call?

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­48

Task 1: Defining Static Routes  (Route to Destination) Subnet  10.40.0.0 

10.1.0.1

Home

bri 0 5551000

ISDN

10.1.0.2

bri 0 5552000

Central

Subnets  10.10.0.0  10.20.0.0

ip route 10.40.0.0 255.255.0.0 10.1.0.1

ip route 10.10.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2 ip route 10.20.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2

Specify address of  next hop router

Network prefix and prefix mask © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­49

Task 2: Specifying Interesting Traffic  (What Enables the Connection?) • Without Access Lists  dialer­list 1 protocol ip permit

Any IP traffic will initiate the link • With Access Lists (for better control)  dialer­list 1 protocol ip list 101 access­list 101 deny tcp any any eq ftp access­list 101 deny tcp any any eq telnet access­list 101 permit ip any any

Deny FTP Deny Telnet

Any IP traffic, except FTP and Telnet, will initiate the link  © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­50

Task 3: Configuring the  Dialer Information hostname Home ! isdn switch-type basic-5ess ! username central password cisco interface BRI0 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0 encapsulation ppp dialer idle-timeout 180 dialer map ip 10.1.0.2 name Central 5552000 dialer-group 1 no fair-queue ppp authentication chap ! router rip network 10.0.0.0 ! no ip classless ip route 10.10.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2 ip route 10.20.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2 ! dialer-list 1 protocol ip permit © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

Applies rules  defined by dialer­list  to individual  interfaces

Both values must match

ICNDv 1.0a—12­51

Task 3: Configuring the Dialer Information (cont.) How do I get to  subnetwork 10.10.0.0? 10.1.0.1

Home

bri 0 5551000

ISDN

10.1.0.2

bri 0 5552000

Central

interface BRI0 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0 encapsulation ppp dialer idle-timeout 180 dialer map ip 10.1.0.2 name Central 5552000 dialer-group 1 no fair-queue ppp authentication chap

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

Subnets  10.10.0.0  10.20.0.0

Number to dial Remote host name Used for PPP CHAP

ICNDv 1.0a—12­52

Legacy DDR Configuration  Tasks Summarized hostname Home ! isdn switch-type basic-5ess ! username central password cisco

3

1 2 © 2000, Cisco Systems, Inc. 

interface BRI0 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0 encapsulation ppp dialer idle-timeout 180 dialer map ip 10.1.0.2 name Central 5552000 dialer-group 1 no fair-queue ppp authentication chap ! router rip network 10.0.0.0 ! no ip classless ip route 10.10.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2 ip route 10.20.0.0 255.255.0.0 10.1.0.2 dialer-list 1 protocol ip permit ! www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­53

Optional Legacy DDR  Commands

uter(config­if)#dialer load­threshold load  outbound | inbound | either ]

•Establishes the amount of traffic on link  before a second link is enabled

uter(config­if)#dialer idle­timeout seconds

•Establishes the idle time before disconnect

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­54

Legacy DDR Using ACLs  Configuration Example access-list 101 permit tcp any any eq smtp access-list 101 permit tcp any any eq telnet dialer-list 1 list 101 ! ip route 192.168.12.0 255.255.255.0 10.108.126.2 ip route 192.168.14.0 255.255.255.0 10.108.126.2 ! interface bri 0 ip address 10.108.126.1 255.255.255.0 dialer-group 1 dialer map ip 10.108.126.2 name B 5551234 ! dialer idle-timeout 300 10.108.126.1

A © 2000, Cisco Systems, Inc. 

10.108.126.2

ISDN www.cisco.com

B

Access list defining interesting packets  on Cisco A Static routes to  reach destination Interface  configuration for  DDR Time to wait before dropping  call Subnets  192.168.12.0  192.168.14.0

ICNDv 1.0a—12­55

Verifying Legacy DDR and  ISDN Operation Router#ping or telnet

Router#show dialer

• Triggers a link (assuming it is part  of interesting traffic) • Displays current status of link, including  amount of time link is connected

Router#show isdn active

• When using ISDN, displays call  status while call is in progress

Router#show isdn status

• Displays the status of an ISDN  connection

Router#show ip route

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

• Displays all routes, including static  routes www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­56

Verifying Legacy DDR and  ISDN Operation (cont.) Router#debug isdn q921

• Shows ISDN layer 2 messages

Router#debug isdn q931

• Shows ISDN call setup and  teardown activity

Router#debug dialer

• Shows call setup and teardown activity

Router(config­if)#shutdown

• Clears currently established connections from the interface

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­57

Visual Objective wg_pc_a 10.2.2.12 e0/1

e0/2

e0

wg_ro_a

10.2.2.3

bri0  10.130.0.2/24

wg_sw_a 10.2.2.11 

PPP with CHAP wg_pc_l 10.13.13.12 e0/1

wg_ro_l e0/2

e0 10.13.13.3 

wg_sw_l 10.13.13.11 

PPP with CHAP bri0 10.185.0.2/24

ISDN

... fa0/24 core_ server 10.1.1.1 © 2000, Cisco Systems, Inc. 

  

core_sw_a 10.1.1.2

fa0/23

fa0/0

pod A B C D E F G H I J K L

ro’s bri0 10.130.0.2 10.135.0.2 10.140.0.2 10.145.0.2 10.150.0.2 10.155.0.2 10.160.0.2 10.165.0.2 10.170.0.2 10.175.0.2 10.180.0.2 10.185.0.2

s3/0 (pri) 10.130.1/24 … 10.185.0.1/24

core_ro 10.1.1.3 www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­58

Summary After completing this chapter, you should  be able to perform the following tasks: •Identify the components in an ISDN network  •Configure ISDN BRI and legacy dial­on­ demand routing (DDR) •Verify DDR operation using show and debug  commands

© 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­59

Review Questions 1. Differentiate between a native and a  nonnative ISDN BRI interface. 2. How do you configure a Cisco router to  interface to an ISDN switch? Why do you  need to be specific about the switch type? 3. List and describe the three tasks associated  with configuring DDR. 4. Why might you choose to use an access list  to define interesting traffic for DDR? © 2000, Cisco Systems, Inc. 

www.cisco.com

ICNDv 1.0a—12­60