PDF de programación - Redes de banda ancha - MPLS

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

MPLS

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación






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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 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)




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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) (!)

•  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

NHLFE
•  Next Hop Label Forwarding Entry
•  Contiene:

–  Siguiente salto
–  Operación a aplicar a la label stack



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–  El tipo de encapsulado de enlace a usar en la transmisión
–  La forma de codificar la pila de etiquetas en la transmisión
•  El “siguiente salto” podría volver a ser el mismo LSR,

en cuyo caso la operación debe ser pop

a)  Reemplazar la etiqueta superior por otra (swap)
b)  Eliminar la etiqueta superior (pop)
c)  Reemplazar la etiqueta superior por otra y añadir (push) una

o más etiquetas




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FTN

•  FEC-to-NHLFE
•  Hace corresponder cada FEC a un conjunto de NHLFEs
•  Se emplea cuando la entrada son paquetes sin etiquetar
•  No se especifica en el estándar cómo escoger un NHLFE si el FTN da un

•  En la asignación a FEC, el ingress node puede emplear información que no se

conjunto con más de uno

encuentre en la cabecera de red

•  Paquetes con igual destino pueden seguir diferente camino según el nodo de

entrada que haga la asignación de etiqueta
La asignación de FEC a la entrada puede hacerse muy compleja sin afectar al
rendimiento de nodos de la red

• 

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ILM

Incoming Label Map

• 
•  Hace corresponder cada etiqueta en paquete entrante con un

conjunto de NHLFEs

•  Se emplea cuando la entrada son paquetes etiquetados
•  No se especifica en el estándar cómo escoger un NHLFE si el

ILM da un conjunto con más de uno

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

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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

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R1

R2

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R[n-1]

Rn

LSP de nivel m