MPLS

Multi-Protocol Label Switching

Introducción a MPLS

Motivación Bases de MPLS Componentes del Protocolo Ventajas y desventajas

Motivación

IP Primer protocolo definido y usado De facto el único protocolo para la

Internet Global trabajando

… pero tiene desventajas

Motivación (cont.) Desventajas del Ruteo IP

Sin conexión- e.g. no QoS

Cada router debe tomar decisiones independientes basado en las Direcciones IP

Encabezado IP Grande- al menos 20 bytes

Ruteo en capa de red- Más lento que Switching (conmutación)

Usualmente diseñado para obtener el camino más corto

- No toma en cuenta otras métricas

Motivación (cont.) ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Orientada a Conexión- Provee QoS

“Switcheo” rápido de paquetes con paquetes (celdas) de largo fijo

Integración de diferentes tipos de tráfico (voz, datos, video)

… Pero también tiene desventajas

Motivación (cont.)

Desventajas de ATM Complejo Caro No ampliamente adoptado

Motivación (cont.)

Idea: Combinar los algoritmos de re-envío usados en ATM e IP.

Introducción a MPLS

Motivación Bases de MPLS Componentes del Protocolo Ventajas y desventajas

Bases de MPLS

Multi Protocol Label Switching es acomodado entre capa 2 y capa 3

Bases de MPLS (cont.) Características de MPLS

Mecanismo para manejar el flujo de tráfico de tamaños variados (Flow Management)

Es independiente de protocolos de capa 2 y 3 Mapea direcciones IP a rótulos de largo fijo Interconecta a protocolos de existentes (RSVP,

OSPF) Soporta ATM, Frame-Relay y Ethernet

Introducción a MPLS

Motivación Bases de MPLS Componentes del Protocolo Ventajas y desventajas

Rótulo (Label)

Formato genérico del label

Label (cont.) Distribución de Label (rótulo)

MPLS no especifica un único método para distribuir los rótulos (labels)

BGP (Border Gateway Protocol) ha sido mejorado para la información de label dentro de mensajes del protocolo (piggyback)

RSVP también ha sido extendido para incluir intercambio de labels (también vía piggybacked).

Label (cont.) IETF ha definido un nuevo protocolo

conocido como Label Distribution Protocol (LDP) para señalización y administración

Extensiones al protocolo base LDP ha sido definido para soportar ruteo basado en requerimientos de QoS.

Label (cont.)

Modelo de red MPLS

MPLS

LSR = Label Switched RouterLER = Label Edge Router

LER

LER

LSR

LER

LSRLSR

IP

MPLS

IP

Internet

LSR

Label Edge Router - LER

Son los router residentes al borde de la red MPLS. Su función es asignar y remover los labels de los paquetes.

Soportan múltiples puertas conectadas a redes no similares (tales como frame relay, ATM, y Ethernet).

Label Switching Router - LSR

Son router de alta velocidad en el core de una red MPLS.

Switches ATM pueden ser usados como LSRs sin cambiar su hardware. Capa de switching es equivalente a switcheo VP/VC (Virtual path/Virtual circuit).

Posiciones de LERs & LSRs

Forward Equivalence Class - FEC

Es una representación de un grupo de paquetes que comparten los mismos requerimiento para su transporte.

La asignación de un paquete particular a un FEC es hecho sólo una vez (cuando el paquete entra a la red).

Label-Switched Paths – LSPsRutas conmutadas por labels

Una ruta es establecida antes que la transmisión de datos comience.

Una ruta transporta un FEC.

Detalles de LSP MPLS provee dos opciones para configurar

un Ruteo hop-by-hop

Cada LSR selecciona independientemente el próximo hop para un FEC dado. LSRs soporta varios protocolos de ruteo (OSPF, ATM …).

Ruteo explícitoEs similar a ruteo de fuente. El LSR de ingreso especifica la lista de nodos a través del cual el paquete pasará.

El setup de LSP para un FEC es unidireccional. El tráfico de retorno debe tomar otro LSP! (para distribuir carga)

Label Distribution Protocol - LDP

Un protocolo a nivel aplicación para distribuir la asociación a lebels a LSRs. Son usados para mapear FECs a labels,

los cuales a su vez crean LSPs. Las sesiones LDP son establecidas entre

LDP pares en la red MPLS (no necesariamente adyacentes).

Algunas veces emplea OSPF o BGP.

Detalles de LDP Tipos de mensaje LDP:

discovery messages— anuncia y mantiene la presencia de un LSR en la red

session messages— establece, mantiene, y termina sesiones entre LDP pares

advertisement messages— crea, cambia, y borra mapeo de labels para FECs

notification messages— provee información de avisos y señalización de errores

Introducción a MPLS

Motivación Bases de MPLS Componentes del Protocolo Ventajas y desventajas

Ventajas de MPLS

Mejora desempeño de re-envío de paquetes en la red

Soporta QoS y CoS (clases de servicio) para diferencias servicios

Suporta escalabilidad de la red Integra IP y ATM en la red Construye redes inter-operables

Desventajas de MPLS

Se agrega una capa adicional Los router deben entender MPLS