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.
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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.
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Captulo 1 Visin General del MPLS
Captulo 2 Etiqueta
Captulo 3 Encaminamiento y asignacin de Etiqueta
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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
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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
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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
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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
Encabezado IP mapeado
para el prximo salto
Encabezado IP mapeado
para el prximo salto
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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
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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
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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
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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
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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
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Captulo 1 Visin General del MPLS
Captulo 1 Etiqueta
Captulo 3 Encaminamiento y Asignacin de Etiquetas
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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
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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
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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
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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
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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
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Pilla de Etiquetas
Encabezado
MPLS
Encabezado
de la capa 2 Encabezado
IP Datos
Encabezado
MPLS
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Captulo 1 Visin General del MPLS
Captulo 2 Etiqueta
Captulo 3 Encaminamiento y Asignacin de Etiquetas
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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
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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
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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
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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)
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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Muchas Gracias www.huawei.com
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