PDF de programación - MPLS

REDES

Área de Ingeniería Telemática

MPLS

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

4º Ingeniería Informática



Redes


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Forwarding IP

•  Selección del siguiente salto está compuesto de:

–  Particionar el espacio de paquetes en “Forwarding

Equivalence Classes (FECs)”

–  Hacer corresponder cada FEC con un siguiente salto

•  Paquetes diferentes que pertenezcan al mismo FEC

son indistinguibles respecto al proceso de reenvío

•  Paquetes del mismo FEC en el mismo nodo seguirán

el mismo camino


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FEC

•  Forwarding Equivalence Class
•  Trafico clasificado en el mismo FEC en un nodo sigue el mismo

camino

•  En forwarding IP convencional

–  El FEC viene determinado por el longest prefix match
–  Cada salto reexamina y asigna el paquete a un FEC

•  Problemas:

–  Longest prefix match era costoso (ahora no se hace en CPU)
–  Esas decisiones costosas se debían tomar en cada salto
–  Poco flexible pues se encaminaba solo en función del destino
–  Imposibilidad de elegir rutas alternativas se se deciden en base al

menor coste de camino (SPF)

• 

(!)

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FEC

•  Forwarding Equivalence Class
•  Trafico clasificado en el mismo FEC en un nodo sigue el mismo

camino

•  En forwarding IP convencional

–  El FEC viene determinado por el longest prefix match
–  Cada salto reexamina y asigna el paquete a un FEC

•  MultiProtocol Label Switching (RFC 3031 “MPLS Architecture”)
–  El nodo de entrada a la red (ingress router) hace la asignación de

cada paquete a un FEC

–  El FEC se indica mediante una etiqueta que viaja con el paquete
–  En saltos siguientes no hay necesidad de identificar el FEC pues

se tiene la etiqueta

–  La etiqueta se emplea como índice en una tabla que especifica un

siguiente salto y una nueva etiqueta

–  La etiqueta que traía el paquete se sustituye por la nueva
–  Reenvío MPLS no requiere que los nodos sepan procesar la

cabecera del nivel de red (u otro protocolo encapsulado)

MPLS “forwarding”


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Conceptos

• 

• 

• 

• 

• 

• 

“MPLS domain”: conjunto contiguo de nodos MPLS bajo una misma
administración
“MPLS ingress node”: nodo frontera de un dominio en su tarea como
entrada de tráfico al mismo
“MPLS egress node”: nodo frontera de un dominio en su tarea como
salida de tráfico del mismo
“Label”: etiqueta numérica, corta, longitud fija, identifica a un FEC
localmente a un enlace
“Label Switching Router (LSR)”: nodo MPLS capaz de reenviar en
base a etiquetas
“Label Switched Path (LSP)”: camino a través de LSRs

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•  La etiqueta representa un FEC en paquetes de nodo “upstream” a

nodo “downstream”:

•  Ejemplo: R2 es el “upstream LSR”, R1 es el “downtream LSR”
•  El nodo downstream es quien toma la decisión de asociar una etiqueta

a un FEC

•  Nodo downstream informa al upstream de la asociación
•  Soporta que nodo upstream solicite asociación (label,FEC)
•  Un LSR informa a otro mediante un “label distribution protocol”
•  Dos LSRs que usan un protocolo de distribución de etiquetas entre

ellos son “label distribution peers”

•  Si dos LSRs son “label distribution peers” se dice que existe una “label

distribution adjacency” entre ellos

•  No existe un protocolo único

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Label Stack

•  La localización de la etiqueta depende de la tecnología que

transporte los paquetes

•  Una posibilidad es emplear un “shim header” entre cabecera del

nivel de enlace y del protocolo transportado

•  Hay otras opciones, por ejemplo si el transporte es sobre ATM

se emplea el VPI/VCI como etiqueta

•  A veces se dice que es una tecnología de nivel 2.5
•  En realidad la etiqueta puede no ser única sino una “pila” de

etiquetas (label stack) (!)

Link Layer

header

MPLS header

Datagrama IP

Nivel 3 (IP)
Etiqueta MPLS

Nivel 2


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Label Stack

•  La localización de la etiqueta depende de la tecnología que

transporte los paquetes

•  Una posibilidad es emplear un “shim header” entre cabecera del

nivel de enlace y del protocolo transportado

•  Hay otras opciones, por ejemplo si el transporte es sobre ATM

se emplea el VPI/VCI como etiqueta

•  A veces se dice que es una tecnología de nivel 2.5
•  En realidad la etiqueta puede no ser única sino una “pila” de

etiquetas (label stack) (!)

•  El procesado se basa siempre en la etiqueta superior
•  Un paquete sin etiquetar tiene profundidad 0 de pila
•  En un LSR se puede emplear espacio de etiquetas:

–  Por interfaz
–  Por plataforma

Link Layer

header

MPLS header

Datagrama IP

Nivel 3 (IP)
Etiqueta MPLS 3
Etiqueta MPLS 2
Etiqueta MPLS 1

Nivel 2


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LSP de nivel m

•  Secuencia de routers, paquete P con pila de profundidad m-1
• 

(!)

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Rn


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LSP de nivel m

•  Secuencia de routers, paquete P con pila de profundidad m-1
•  R1: LSP ingress, añade (push) una etiqueta a la pila del

paquete

Push

6

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R[n-1]

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LSP de nivel m


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paquete

profundidad m

•  Secuencia de routers, paquete P con pila de profundidad m-1
•  R1: LSP ingress, añade (push) una etiqueta a la pila del

•  1<i<n Ri recibe paquete P con una pila de etiquetas de

•  En el tránsito entre R1 y R[n-1] el paquete P nunca tiene una

pila de profundidad menor que m

Push

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Swap

23

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R1

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LSP de nivel m

•  Secuencia de routers, paquete P con pila de profundidad m-1
•  R1: LSP ingress, añade (push) una etiqueta a la pila del

•  1<i<n Ri recibe paquete P con una pila de etiquetas de

paquete

profundidad m

•  En el tránsito entre R1 y R[n-1] el paquete P nunca tiene una

pila de profundidad menor que m

•  Ri transmite P a R[i+1] empleando MPLS, es decir, usando la

etiqueta superior de la pila

•  Equipos entre Ri y R[i+1], al tomar decisiones de reenvío no se
basan en la etiqueta de nivel m ni en cabecera de nivel de red
•  LSP egress node será cuando se tome la decisión en función

de etiqueta de nivel m-k (k>0) o de métodos “ordinarios”

!

!

R1

R2

Ri

R[n-1]

Rn


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PHP

•  Penultimate Hop Popping
•  El objetivo es que el paquete P llegue a Rn, luego la etiqueta ha

cumplido su función cuando P llega a R[n-1]

•  La etiqueta puede ser retirada de la pila en el penúltimo nodo
•  La definición anterior de hecho permitía que entre R[n-1] y Rn el

paquete llevara una pila de profundidad m-1

•  Sin PHP, Rn debe hacer dos búsquedas, una para retirar la etiqueta de

profundidad m y otra para tomar la decisión de