MPLS Multi Protocol Label Switching

MPLSMulti Protocol Label Switching

Asignarea de Eticheta

Metodele de a ajunge de la la A la BBroadcastHop-By-Hop routingSource Routing

Eticheta (label) sub alte forme

ATM- etichetele sunt numite VCI/VPI si sunt transportati de celule

Frame Relay- etichetele sunt numite DLCI si sunt transportate de frame-uri

TDM- etichetele sunt numite Timeslot-uri

X.25 - etichetele sunt numite LCN

Ce este MPLS

Hop-by-hop sau Source Routing folosind etichete

Etichetarea pe mai multe nivele ale transportului

Routat la marginiSwitching in nucleu

Cum lucreaza MPLS-ul

De ce MPLS ?

Pune un accent mai mare pe infrastructura existenta de ATM

Forwarding foarte rapidIp Traffic EngineeringRetele virtuale private (VPN)Voce/Video peste IP

Cel mai bun din cele doua lumi

Terminologia MPLS

LDP - Label distribution protocolLSP - Label switching pathFEC - Forwarding equivalence classLSR - Label switching routerLER - Label edge router

Forwarding Equivalence Class

MPLS peste IP standard

Distributia de etichete LDP

Label switched path, LSP

Routa explicita, ER-LSP

Avantajele ER-LSP

Flexibilitati la routare (politici si QoS)Pot fii rute si altele decat cele mai

scurteSe pot calcula rute in functie de

constrangeri, la fel ca si in cazul ATM in topologie distribuita (Traffic Engineering)

Label Encapsulation

MPLS - Nivelul de legatura

Mpls-ul a fost conceput pentru a putea fii rulat peste mai multe nivele de legatura

ATM : eticheta este in campul VPI/VCI al headerului ATM

Frame Relay : eticheta este in campul DLCI al headerului Frame Relay

PPP/LAN - folosesc etichete “shim” inserate intre headerele L2 si L3

Label Distribution Protocol

Privire de ansamblu peste Hop-by-Hop si Explicit Routing

Label Distribution Protocol

Hop-by-Hop vs Explicit Routing

Rutare distributa a traficului de control

Se contruieste un set de arbori fragmentat, in mod organizat

Rerouterea in caz de insucces depinde de timpul de convergenta a protocolului de rutare

Rutare pe baza sursei a traficului de control

Se contruieste o cale de la sursa pana la destinatie

Necesita pregatirea rutei manual, sau un mecanism automat

Hop-by-Hop vs Explicit Routing

Protocoalele existente de rutare sunt bazate pe prefixul destinatie

Greu de implementat Traffic Engineering, si rutare bazata pe QoS

Cale de backup poate fii prevazuta astel minimizand timpul de convergenta.

Flexibilitate in rutare(politici, QoS)

Adaptiv la Traffic Engineering

ER-MPLS vs Rutarea traditionala

Natura nebazata pe conexiune a protocolului IP implica ca rutarea sa fie bazata pe informatiile continute in headerele pachetelor

Source Routing este posibil insa implica ca fiecare pachet sa contina calea

Caile lungi implica cresterea headerului IP, se creste utilizare routerelor

Unele routere gigabit au setate sa accepte numai caile scurte.

MPLS-ul insa adopta source routing prin natura lui de orientat pe conexiune.

Calea poate fii explicit setata de lungul retelei eticheta reprezinta calea explicita de rutare

LDP

Caracteristicile de baza ale LDP: furnizeaza un mecanism de “descoperire” a LSR,

pentru a permite LSR-urilor sa se descopere unul pe altul si sa se stabileaca o comunicare intre ele

Se definesc 4 tipuri de mesaje Discovery Adjacency Label Advertisement Notification

Ruleaza pe protocolul TCP (cu exceptia Discovery)

LDP Neighbor discovery

Se transmit multicast la toate routerele din subnetul de care apartine si LSR in perioade bine precizate pachete UDP (Hello).

Toate LSR-uile asculta pe un anumit port dupa pachete Hello.

Astfel LSR-urile invata despre toate LSR cu care este in acelasi subnet.

Cand un LSR invata prin aceasta metoda adresa unui alt LSR, se incepe stabilirea unei conexiuni TCP.

In acest momen se poate vorbi despre stabilirea unei sesiuni de LDP intre cele doua LSR

LDP Neighbor discovery

Un alt mecanism de descoperire este cel indirect in care un LSR transmite un pachet unicast “Hello” catre o adresa specificata cu care nu este in aceasi subretea.

Adresa de obicei este specificata manual in configuratie

Este utilizat in cazul in care se foloseste Traffic Engineering pentru a se putea stabili un LSP intre doua LSR-uri

Quality of Service

Multi cred ca QoS este puterea principala a MPLS

Este o neintelegereComparat cu alti factori (VPN, Traffic

Engineering), QoS nu este partea cea mai puternica a MPLS

Quality of Service

MPLS QoS intro retea MPLS este bazat in realitate pe IP QoS

Acesta se poate motiva prin faptul ca MPLS -ul nu este un end-to-end protocol

ISP -urile vand servicii IP si nu MPLS.

Quality of Service

Acest lucru insa nu inseamna ca MPLS -ul nu are un rol major in QoS.

Dinpotriva el poate oferi QoS pe o varietate mare de echipamente (ATM)

Quality of Service

Doua modele de QoS suportate se MPLS Integrated Serviced Diferentiated Services

Integrated Service

Defineste cateva clase de servicii destinate sa satisfaca nevoile unui mare numar de aplicatii

Defineste cum RSVP (Resource Reservation Protocol) poate face apeluri pentru QoS folosind aceste clase de servicii.

Un alt aspect il reprezinta cum aplicatiile isi pot specifica de ce resurse doreste sa dispuna, de cat trafic doreste sa injecteze in retea TSpec si de ce nivel de QoS doreste sa dispuna RSpec

Integrated Service

Int-serv necesita si elementele active din retea sa poata dispuna de cateva functii : Verificarea traficului sa se conformeze la Tspec si sa

dispuna de actiuni de drop in cazul care nu se conformeaza

Control al admiterii: sa verifice daca dispune de resurse destule pentru a permite QoS

Clasificare: sa recunoasca pachetele care au nevoie de un nivel QoS particular

Sa poata sa faca decizii asupra pachetelor care sa fie transmise sau aruncate in functie de QoS-ul care a fost negociat pentru acel nivel

Integrated Service

Clase se serviciiServicii garantate

• a fost gandit sa serveasca o aplicatie cu cerinte mari de banda si de timpi de intarzieri.

• Aplicatia trebuie sa specifice prin Tspec exact de ce are nevoie :

– peak rate (rata de varf)– maximun packet size– burst size– token bucket rate

• Cel mai important parametru in Rspec este service rate -ul, care specifica ce procent se utilizaeza din trafic

Integrated Service

Controlul incarcarii:• este mult mai eficient in retele unde nu se

dispunde resurse nelimitate• se calculeaza exact de ce resurse are nevoie

aplicatia si in fuctie de cat de incarcata este reteaua se dispun masurile de QoS

• Traficul particular care a fost marcat ca prioritar este astfel dirijat incat sa nu degradeze restul traficului in retea

Integrated Service

RSVP in MPLS Se transporta informatii:

de clasificare (adresa de ip si numar de port UDP )Specificatii de trafic (Tspec si RSpec) si inclusiv

tipul de serviciu

Are 2 tipuri de mesajePATH -se transmit de la sursa si include Tspec si

informatii de clasificareRESER - raspunsul la PATH, include numarul

sesiuni si Rspec care identifica nivelul QoS

Differentiated Service

Differentiated Servicesdeoarece int-serv aloca resurse pe baza unor

fluxuri individuale, in diff-serv traficul se divide in cateva clase si resursele sunt alocate pe baza de clase

Deoarece diif-serv are un numar restrans de clase aceta poate fii marcat direct in pachet, necesitatea unui sistem de semnalizare nemaifiind necesar.

In modelul IP se marcheaza cu DSCP (differ service code point), 6 biti si este parte al lui ToS

Differentiated Service

Suportul MPLS pentru Diff-Serv DSCP-ul este transmis in pachetul IP. LSR nu examineaza pachetul IP DSCP- ul trebuie introdus in headerul

MPLS Exista 2 tipuri de codari in headerele

MPLSpentru shim headere pentru headerele din link layer

REZUMAT

Forwarding simplificat, bazat pe o potrivire exacta la o eticheta fixa

Separarea routingului si forwardingului in retelele IP Facilitati de integrare in al ATM in IP Folosirea routingului explicit in retelele IP Promoveaza partitionarea functionalitatilor in retea Scalabilitate routingului prin folosirea etichetelor Aplicabilitatea atat in nivelelede legatura pe baza

de celule si pachete