16- mpls conceptos básicos

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MPLS Conceptos Bsicos

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Este curso introduce los conceptos

bsicos del MPLS, incluyendo la

descripcin de las etiquetas MPLS, el

procedimiento de encaminamiento

MPLS y asignacin de etiquetas MPLS.


Al finalizar este curso, usted estar en capacidad de:

Describir el proceso de encaminamiento del MPLS,

el mtodo para alocar las etiquetas y modo para

controlar las etiquetas.


Captulo 1 Visin General del MPLS

Captulo 2 Etiqueta

Captulo 3 Encaminamiento y asignacin de Etiqueta


MPLS

MPLS Multi-Protocol Label Switching

Multi-Protocolo (IP, IPv6, IPX, SNA, etc...)

Soporta mltiplos protocolos de capa 3, como IP, IPv6, IPX,

SNA

Encaminamiento de etiquetas

Cambio el encaminamiento IP por el encaminamiento de

etiquetas


Origen: Integrar el Protocolo IP con ATM

Plano de control

no orientado a

conexin

Plano de

encaminamiento no

orientado a conexin

IP

Plano de control

orientado a la conexin

Plano de encamina

miento orientado a la

conexin

ATM

Plano de control

no orientado a

conexin

Plano de encaminamiento

orientado a la

conexin

MPLS


Orientado a Conexin

No orientado a conexin: ruta de paquetes

Camino 1 = S1, S2, S6, S8

Camino 2 = S1, S4, S7, S8

Los datos llegan al destino fuera de orden a travs de diferentes caminos.

Orientado a conexin: encaminamiento de celdas

VC = S1, S4, S7, S8

Los datos llegan al destino en orden y siempre por la misma conexin

Atraso fijo, fcil de controlar

Tipos de conexin: PVC SVC

S2 S6

S4 S7

S3 S5

S1 S8

1

1

1

2 2

2

S2 S6

S4 S7

VC

S1 S8 S3 S5


Encaminamiento IP Tradicional

El encabezado IP es verificado en cada salto, generando baja

eficiencia.

Todos los routers deben saber todas las rotas en la red.

Encabezado IP mapeado

para el prximo salto






Canal de conexion virtual (VCC)

VC

switching

VC

switching

NNI NNI

VPI = 2

VCI = 44

VPI = 1

VCI = 1

VPI = 26

VCI = 44

VPI = 20

VCI = 30

UNI UNI

Proceso de Encaminamiento ATM

Orientado a conexin

Rutas dependientes de la capa 2, basada en el VPI/VCI o Etiqueta

Asegura QoS y servicios en tiempo real


Combinando las ventajas de las tecnologas ATM y IP

+ X R = X

Router ATM switch Router MPLS

MPLS - Multi-Protocol Label Switching

Router capa 3 escalabilidad y flexibilidad

Encaminamiento capa 2 alta seguridad y ingeniera de trfico


Conceptos bsicos MPLS

LSR: Label Switch Router

LER: Label Edge Router

LSP: Label Switch Path

LER

LER

LER

LER

LSR LSR

LSR

Domnio MPLS

IP

MPLS

LSP


Core LSR

Funcionamiento del MPLS

IP IP L1 IP L2 IP L3 IP

Encaminamiento

tradicional de IP

Encaminamiento

tradicional de

IP

Encaminamiento

de Etiquetas

Edge LSR Edge LSR


Ventajas del MPLS

Cambiar el encabezado IP por etiquetas pequeos y fijos

como base para mejorar la velocidad de encaminamiento

Buena integracin IP con ATM

Fornece servicios eficientes tales como:

VPN

Ingeniera de Trfico

QoS



Captulo 1 Etiqueta

Captulo 3 Encaminamiento y Asignacin de Etiquetas


Formato del Encapsulamiento MPLS

Encabezado MPLS Encabezado

de la capa 2 Encabezado IP Datos

Etiqueta S EXP TTL

20 0 23 24 31

32 bits

Normalmente,

pero no siempre,

es una copia

directa del

encabezado TTL

del IP

El bit S es usado para

saber el final de la pilla.

S = 1 representa que

el prximo encabezado

es IP. 0 el prximo

encabezado es MPLS

Utilizado para

implementar

Class of Service -

CoS

Etiqueta MPLS


Valores de Etiquetas

Valores especiales y reservados

- 0: IPv4 nulo, la etiqueta debe ser retirada

1: Alerta del router, operacin local

2: IPv6 nulo, la etiqueta debe ser retirada

3: nulo, retirada de la etiqueta y cambio de etiqueta

4 hasta 15: reservado

Para uso general

16 hasta 1,048,575


Posicin de la etiqueta en el paquete

Encabezadoo Ethernet/

cabealho PPP etiqueta Datos capa 3

Paquete

Ethernet

/SONET /SDH

Encabezado ATM Datos capa 3 Paquete ATM

modo cuadro

Paquete ATM

modo celda VPI/VCI Datos capa 3

Dos tipos de encapsulamiento MPLS para ATM y FR:

Encapsulamiento: similar a la capa de enlace

Modo celda: VC (VPI/VCI para ATM, DLCI para FR) es

directamente usado como etiqueta

etiqueta


Proceso MPLS TTL

Considerar todo el dominio MPLS como un salto

IP TTL --

MPLS TTL255

MPLS TTL --

IP TTL --

Ingress LER LSR Egress LER

Incluir MPLS TTL en IP TTL

IP TTL --

MPLS TTLIP TTL

MPLS TTL --

MPLS TTL --

IP TTLMPLS TTL

Ingress LER LSR Egress LER


Deteccin de loop en el LSP

Loops deben ser evitados, mismo cuando configuramos un

LSP dentro del dominio MPLS.

El loop puede ser evitado de dos formas:

Mximo nmero de saltos;

Vector de camino

LSRA LSRB LSRC LSRX

1 2 3 32

LSRA LSRB

LSRA

LSRC

LSRA,LSRB

LSRA,LSRB..

LSRA,LSRB..LSRC


Pilla de Etiquetas

Encabezado

MPLS

Encabezado

de la capa 2 Encabezado

IP Datos

Encabezado

MPLS



Captulo 2 Etiqueta

Captulo 3 Encaminamiento y Asignacin de Etiquetas


Conceptos Bsicos

FEC (Forwarding Equivalence Class): importar los paquetes

con caractersticas idnticas para el mismo LSP

NHLFE (Next Hop Label Forwarding Entry): describir las

operaciones de rtulo

prximo salto

tipo de operacin de rtulo: push/pop/swap/null

tipo de encapsulamiento de la capa de enlace

FTN (FEC to NHLFE): Mapear FEC para NHLFE

ILM (Incoming Label Map): Mapear MPLS para NHLFE


Encaminamiento de etiquetas

El router tradicional y el label distribution protocol (LDP) sirven para crear una tabla

de router y una tabla de mapa de etiquetas (FEC Label mapping) en cada LSR

para FECs crearen LSPs con suceso

Siempre que el Ingress LER recibe un paquete de entrada, el determina la FEC la

que este paquete pertenece y agrega la etiqueta.

En el dominio MPLS, paquetes son encaminados de acuerdo con las etiquetas y la

tabla de encaminamiento de etiquetas

El Egress LER retira la etiqueta y continua encaminando el paquete normalmente

Alocando FEC com LSP

FTN->NHLFE

ILM->NHLFE

ILM->NHLFE

FEC mapeada para

el prximo salto ILM->NHLFE

Ingress

LER

LSR LSR Egress

LER

Operacin de etiqueta:

push Operacin de

etiqueta : swap

Operacin de

etiqueta : swap

Operacin de

etiqueta : pop

A B C D


NHLFE A:

Ad. Rtulo L1 E1 B 10.0.1.0/24

Otro Operacin de etiqueta Interfaz transmitida prximo salto

NHLFE

FEC

Remover etiqueta anterior y ad. L2 E1 C L1

Otro Operacin de etiqueta Interfaz transmitida prximo salto

NHLFE Etiqueta de

entrada

B:

Remover etiqueta anterior y ad. L3

D L2

Otro Operacin de etiqueta prximo salto

NHLFE Etiqueta de

entrada

C:

E1

Interfaz transmitida


En algunas aplicaciones la operacin POP debe ser realizada en el penltimo

salto y dejando el Egress LER solamente para encaminamiento IP.

De acuerdo con la RFC 3032, se el bit igual a cero es llamado nulo explcito del

IPv4 en el bit label stack. Y indica que el nodo local tiene que hacer una

operacin POP y encamina el IP para el prximo salto.

Label 3 indica nulo implcito. Este valor no aparece en la label stack. Cuando el

LSR adiciona una label nulo implcito, ese no ir replicar la label, pero

desempea la operacin pop derechamente.

Alocando FEC com

LSP

FTN->NHLFE

ILM->NHLFE

ILM->NHLFE

FEC mapeada para

o prximo salto ILM->NHLFE

Ingress

LER

LSR LSR Egress

LER

Operacin de etiqueta:

push

Operacin de

etiqueta : swap

Operacin de

etiqueta : swap

Operacin de

etiqueta : pop

A B C D

Penultimate Hop Popping (PHP)


Creando LSP

Modos drive LSP:

Driven by stream: paquetes de entrada generan la creacin de LSPs

Driven by topology: informaciones de topologa generan creacin de

LSP

Driven by application: aplicaciones (QoS) generan creacin

Protocolo de sealizacin es usado para distribuir etiquetas entre

LSRs y establecer el LSP:

LDP: Label Distribution Protocol

CR-LDP: Constrained Route LDP

RSVP-TE

MP-BGP

PIM


Algunas particularidades relacionadas a la distribucin de etiquetas

Modo de asignacin de etiquetas

DoD : downstream-on-demand

DU: downstream unsolicited

Modo de control de etiquetas

Ordered

Independent


Algunas particularidades relacionadas a la distribucin de etiquetas

Modo de retencin de etiquetas

Conservative: en ese modo, las ligaciones son mantenidas apenas

se ellas fueren recibidas de un LSR posterior (downstream), que

tenga sido seleccionado por el LSR anterior (upstream) como siendo

el prximo salto para la referida FEC. En los dems casos, las

informaciones sobre ligaciones son descartadas. As, el LSR mantiene

pocas etiquetas.

Liberal mode: en ese modo, todas las ligaciones son mantenidas, el

que garanta una adaptacin mas rpida a las alteraciones en la

topologa y permitiendo la conmutacin del trfico para otros LSP en

caso de cambios, una vez que las ligaciones para caminos

alternativos ya fueran establecidas.


Modo de asignacin de etiquetas: DoD

Upstream Downstream

El LSR upstream enva una requisicin de etiqueta (contenido descripcin de

la FEC) para el LSR downstream

El downstream LSR coloca una etiqueta para su FEC y enva de volta al

upstream LSR a travs de la mensaje de mapeamiento

171.68.10.0/24 171.68.40.0/24

LSR1 LSR2 LSR3

171.68.10/24 Solicitando etiqueta

para 171.68.10.0/24

Solicitando etiqueta

para 171.68.10.0/24

Etiqueta 20 es

colocada

para 171.68.10.0/24

171.68.10/24

18

Etiqueta 18 es

colocada para

171.68.10.0/24

Route triggering


Modo de asignacin de etiquetas: DU

Upstream Downstream

Route

triggering

Una vez establecida la sesin LDP, el LSR downstream ir anunciar

el mapeamiento de etiqueta para el upstream LSR. El router

upstream ir salvar la etiqueta en la su tabla de etiquetas

171.68.10/24

20

Rtulo 20 puede ser usado

para alcanzar

171.68.10.0/24

171.68.10.0/24 171.68.40.0/24

Rtulo 18 puede ser

usado para alcanzar

171.68.10.0/24


Modo de controle de etiqueta : Ordered

El LSR espera para recibir vnculos de sus vecinos downstream antes de

enviar las etiquetas que el genero a los sus vecinos upstream.

Upstream Downstream

DOD+ Ordered

Upstream Downstream

DU+ Ordered


Modo de control de etiqueta: Independent

Upstream Downstream

Cuando recibe un mapeamiento de etiqueta del su downstream LSR, el ir enviar

un mapeamiento para el upstream inmediatamente sin esperar hasta que reciban

vnculos de sus vecinos downstream

Upstream Downstream

DOD+ independent

DU+ independent


Retencin de etiquetas: Conservativo

Un LSR guarda solamente las etiquetas recibidas de su prximo salto;

todas las otras etiquetas son desconocidos

LSR1 LSR2 LSR3 LSR4

LSR5

172.16.2/24

mapeando

etiqueta 20 mapeando

etiqueta 30

mapeando

etiqueta 17

mapeando

rtulo 16

descartar


Retencin de etiquetas: Liberal

LSR1 LSR2 LSR3 LSR4

LSR5

172.16.2/24

mapeamento

etiqueta 20 mapeamento

etiqueta 30

mapeamento

etiqueta 17

mapeamentog

etiqueta 16

armazenar

Cada LSR guarda la etiqueta en su LIB, mismo cuando la etiqueta no

es recibido por su prximo salto


Utilizacin Comn 1: DoD + Ordered + Conservative

Upstream Downstream

Es relativamente fcil controlar el uso de etiquetas en la creacin de

LSPs

El modo ATM/FR solamente puede usar DoD


Utilizacion Comum 2: DU + Ordered + Liberal

Upstream Downstream

Alta utilizacin de recurso de etiquetas

LSPs que no sern utilizados sern creados

LSPs pueden ser configurados rpidamente

Es el modo defecto de los equipos Huawei


Tabla de encaminamiento de etiquetas

Interfaz de

entrada

etiqueta de

entrada

Prefix/MASK Interfaz de salida

(prximo salto)

etiqueta de

salida

Serial0 50 10.1.1.0/24 Eth03.3.3.3 80

Serial1 51 10.1.1.0/24 Eth03.3.3.3 80

Serial1 62 70.1.2.0/24 Eth03.3.3.3 52

Serial1 52 20.1.2.0/24 Eth14.4.4.4 52

Serial2 77 30.1.2.0/24 Serial35.5.5.5) 3pop

La entrada y la salida representan el modo de cambio de

etiquetas, y no la distribucin de etiquetas.

La etiqueta de entrada es aquella que yo distribuyo para los otros, y no es colocada en el paquete

La etiqueta de salida es aquella que los otros distribuyen para mi, y yo coloco en el paquete


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