Mpls multi protocol label switching
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MPLS Multi-Protocol Label Switching. MPLS - Multiprotocol Label Switching. Histórico 1997: IETF MPLS Working Group Objetivos: Técnica de computação por rótulos Similar ao Frame-Relay e ao ATM permite definir múltiplos caminhos entre uma origem e um destino na nuvem IP

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MPLS Multi-Protocol Label Switching

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Presentation Transcript


Mpls multi protocol label switching

MPLSMulti-Protocol Label Switching


Mpls multiprotocol label switching

MPLS - Multiprotocol Label Switching

  • Histórico

    • 1997: IETF MPLS Working Group

  • Objetivos:

    • Técnica de computação por rótulos

    • Similar ao Frame-Relay e ao ATM

      • permite definir múltiplos caminhos entre uma origem e um destino na nuvem IP

    • Utiliza protocolos de controle baseados em tecnologia IP


Roteamento tradicional hop by hop

Destino: 64.11

Interface: 2

Destino: 64.12.100

Interface: 1

Destino: 64.12.101

Interface: 1

Destino: 64.10

Interface: 2

Destino: 64.11

Interface: 1

Destino: 64.12.100

Interface: 3

Destino: 64.12.101

Interface: 3

Eduardo Guimarães Nobre

Roteamento tradicional (Hop by Hop)

Roteamento + Envio

Para:

1) 64.12.100.11

2) 64.12.100.11

3) 64.12.100.25

4) 64.12.100.25

5) 64.12.101.10 6) 64.12.101.10 7) 64.12.101.46

8) 64.12.101.46

2

64.10

1

3

1

2

64.12

  • Roteamento realizado no nível 3 (IP);

  • Baixa escalabilidade (aumento significativo das tabelas de rotas)

  • Lentidão na busca nas tabelas;

  • Sub-utilização de certas rotas e super-utilização de outras.

64.11


Princ pios do mpls

Princípios do MPLS

  • Os nós precisam ser configurados com as informações sobre encaminhamento e troca de labels, usando a tupla.

    • (interface + label) ENTRADA  (interface + label) SAÍDA

  • As informações de roteamento IP são utilizadas uma única vez para descoberta da rota entre 2 pontos

    • Maior velocidade na busca na tabela de rótulos;

    • Melhor utilização da infra-estrutura do backbone


Label switching

Label Switching

LABEL 3 por AB  LABEL 5 para BC

LABEL 4 por AB  LABEL 6 para BD

LABEL 5 por BC  LABEL 7 para CD

C

5

7

LSR=1

3

9

A

B

E

F

LSR=2

10

4

6

8

D

LABEL 7 - EF - LABEL 9

LABEL 8 - EF - LABEL 10

LFIB (Label Forwarding Information Base)

LABEL 6 por BD  LABEL 8 por DE


Lsr x ler

LSR x LER

  • LER (Label Edge Routers): roteadores que ficam na borda do domínio MPLS.

    • Inserem ou retiram pilhas de rótulos dos pacotes/células;

  • LSR (Label Switching Routers): roteadores que ficam no núcleo do domínio MPLS.

    • Realizam operações sobre a pilha dos pacotes/células a partir da análise do rótulo do topo;

Se destino 200.1.2.0/24 então LABEL 3

Se destino 200.1.3.0/24 então LABEL 4

pacotes com rótulo

pacotes sem rótulo

pacotes sem rótulo

C

A

G

B

E

F

LSR

LER

LER


Forwarding equivalence class fec

Forwarding Equivalence Class (FEC)

  • FEC é o conjunto de pacotes encaminhados da mesma forma.

  • O conceito de FEC permite a agregação de vários endereços, aumentando a escalabilidade de proposta MPLS.

    • Exemplos de FEC

      • subrede

      • tráfego agregado AF12

      • conjunto de endereços IP

  • Os LSR de borda (i.e., LER) são responsáveis por mapear inicialmente as FEC aos rótulos MPLS.


Conceito de fec

Conceito de FEC

FEC=64.12, 200.1.2.3

Rótulo de saída = #150

Próx. Vizinho = LSR2

FEC=200.3.2.1

Rótulo de saída = #420

Próx. Vizinho = LSR2

64.12

Rótulo de entrada = #150

Rótulo de saída = #100

Próx. Vizinho = LSR3

Rótulo de entrada = #420

Rótulo de saída = #230

Próx. Vizinho = LSR4

200.1.2.3

LSR3

LER1

LSR2

200.3.2.1

LSR4


R tulo

Rótulo

Exp

S

TTL

Rótulo

  • Identificador de 32 bits que é inserido no pacote ou célula no momento da entrada destes no domínio MPLS.

  • Indica o próximo roteador e as operações a serem realizadas sobre o pacote.

  • Estrutura:

    • Rótulo (20 bits): valor do rótulo;

    • Exp(3 bits): reservado. Para uso experimental;

    • S (1 bit): base da pilha. O valor 1 indica que o rótulo é a base da pilha;

    • TTL (8 bits): Time to Live = copiado do IP.


Posi o em outra tecnologias

Posição em Outra Tecnologias

Label

Label

PPP Header(Packet over SONET/SDH)

PPP Header

Shim Header

Layer 3 Header

Ethernet

Ethernet Hdr

Shim Header

Layer 3 Header

Frame Relay

FR Hdr

Shim Header

Layer 3 Header

GFC

VPI

VCI

PTI

CLP

HEC

DATA

ATM Cell Header

Subsequent cells

GFC

VPI

VCI

PTI

CLP

HEC

DATA


Mpls com atm e frame relay

MPLS com ATM e Frame-Relay

  • No Label MPLS pode ser transportado através dos Labels do Frame-Relay e do ATM sem necessidade de inserir novos cabeçalhos. Exceções:

    • empilhamento de rótulos

    • outros campos do MPLS são necessários

  • No ATM

    • Pacotes MPLS são trasnportados em AAL5

    • Label MPLS é mapeado em VPI/VCI

  • No Frame-Relay

    • Label MPLS é mapeado no DLCI


Pilha de r tulos

Pilha de Rótulos

pacote:

...

N

cabeçalho N2

1

cabeçalho N3

PDU

Rótulo = # X

Exp

0

TTL

(1)

pilha

...

1

Rótulo = # Y

Exp

TTL

(N)

  • Estrutura a ser codificada no pacote ou célula;

  • Último rótulo deve ter o valor 1 no campo S.


Label switching tunelamento

Label Switching - Tunelamento

  • Os rótulos internos não são comutados no interior do túnel.

LFIB no LSR C

LFIB no LSR E

1

5

4- 3

F

9- 3

A

D

C

E

B

G

8

9 - 7

4 - 7

2


Tunneling

FEC X: inserir rótulo R1

Rótulo R1: trocar por R2 e empilhar rótulo Ra

N2

N3

DADOS

N2

R1

N3

DADOS

N2

Ra

R2

N3

DADOS

Rótulo Rc: retirar rótulo do topo

Rótulo Ra: trocar por Rb

N2

Rb

R2

N3

DADOS

N2

R2

N3

DADOS

N2

Rc

R2

N3

DADOS

Rótulo Rb: trocar por Rc

Rótulo R2: retirar a pilha

N2

N3

DADOS

Eduardo Guimarães Nobre

Tunneling

LER1

LSR1

LSP

LSRB

LSRC

LSRA

LER2

LSP


Descoberta de rota

Descoberta de Rota

  • Manual

  • Com protocolos para MPLS

    • Sem restrições:

      • LDP (Label Discovery Protocol)

    • Com restrições:

      • CR-LDP

        • Constraint-Based Routed Label Distributed Protocol

      • RSVP-TE

        • Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering


Ldp label distribution protocol

LDP - Label Distribution Protocol

  • Protocolo de Distribuição de Rótulos

    • IETF (Janeiro de 2001)

    • Quantidade de campos variável:

      • TLV (Tipo -Tamanho - Valor)

  • Executa quatro tipo de funções:

    • Descoberta de LSRs

    • Estabelecimento de conversação de controle

    • Anúncio de Rótulos

    • Retirada de Rótulos

ID do LSR

PDU/LDP

msg LDP

header

PDU

msg LDP

header

TLV

TLV

header

TLV

TLV

sub

TLV

sub

TLV


Mpls multi protocol label switching

LDP

  • Quanto MPLS é habilitado em um roteador:

    • O roteador aloca um label para cada rota em sua tabela.

    • Ele anuncia ambos, a rota e o prefixo para os roteadores vizinhos

    • O anuncio solicita que os roteadores vizinhos atachem o label anuciado nos pacotes enviados a esse roteador.

Rede 10.1/16

FEC

R3

anúncio

10.1/16 – Label 24

R1

R2

R4

10.1/16 – Label 15

10.2/16 – Label 16

10.2/16 – Label 30

Rede 10.2/16

FEC


Ldp label distribution protocol1

LDP: Label Distribution Protocol

  • Existem quatro tipos de mensagens:

    • 1. Discovery messages: HELLO (UDP Multicast)

      • anunciar e manter a presença de um LSR na rede;

    • 2. Session messages: Inicialização de Sessão (TCP)

      • estabelecer, manter e terminar sessões entre colegas LDP;

    • 3. Advertisement messages: Anúncio de Endereço e Rótulo (TCP)

      • criar, mudar e terminar mapeamentos

    • 4. Notification messages: Notificação de Erro (TCP)

      • consulta e sinalização de erros.

Upstream

Downstream

Requisição de atribuição para Endereço

LSR1

LSR2

Atribuição de rótulo para Endereço


Tipos de mensagem ldp

Hello (UDP)

Conexão TCP

Inicialização de Sessão (IS)

(IS) ou notificação de erro

Keep Alive (KA)

Anúncio de Endereços de Interface

Solicitação de LABEL (Label Request)

Anúncio de Rótulo (Label Mapping)

Remoção de Rótulo (Label Withdraw)

Liberação de Rótulo (Label Release)_

Tipos de Mensagem LDP

LSR Passivo

(menor ID)

LSR Ativo

(maior ID)

tempo de KA

tamanho max PDU

Indica todos os endereços do LSR

Utilizado apenas na distribuição de rótulos sob demanda

Controla o mapeamento de FECs em LABELs


Distribui o de r tulos

Distribuição de rótulos

  • Métodos de distribuição de rótulos

    • Downstream por Demanda

    • Downstream não Solicitado

  • O método é escolhido durante a fase de inicialização de sessão (IS) do LDP

    • bit A da mensagem IS = 1 para demanda

  • Em caso de desacordo, a RFC 3036 define:

    • ATM e Frame-Relay: Por Demanda

    • Outras Tecnologias: Não Solicitado

  • Os dois modos podem ser combinados em diferentes enlaces de uma nuvem MPLS


Downstream n o solicitado

LSP p/ FEC 64.12

Downstream Não-solicitado

Downstream

LER1

LSR2

LSR3

Oferta para FEC 64.12 com rótulo #100

Oferta para p/ FEC 64.12 com rótulo #150

Rótulo de entrada = #20

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #150

Próx. vizinho = LSR2

Rótulo de entrada = #150

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #100

Próx. vizinho = LSR3

Rótulo de entrada = #100

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #134

Próx. vizinho = LSR4

Upstream


Downstream sob demanda

LSP p/ FEC 64.12

Downstream Sob demanda

Downstream

Requisição de atribuição para 64.12

Requisição de atribuição para 64.12

LER1

LSR2

LSR3

Atribuição de rótulo #100 p/ FEC 64.12

Atribuição de rótulo #150 p/ FEC 64.12

Rótulo de entrada = #20

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #150

Próx. vizinho = LSR2

Rótulo de entrada = #150

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #100

Próx. vizinho = LSR3

Rótulo de entrada = #100

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #134

Próx. vizinho = LSR4

Upstream


Modos de controle e reten o de r tulos

Modos de Controle e Retenção de Rótulos

  • Controle Programado

    • Os labels são sempre propagados na direção upstream

  • Controle Independente

    • Os rótulos são propagados apenas quando há requisição ou quando o LSR local vê uma boa razão para isso.

  • Retenção de Label Liberal

    • Ao receber um anúncio melhor, o LSR mantém a rota anterior.

  • Retenção de Label Conservadora

    • O LSR mantém apenas a melhor rota.


Controle programado

LSP #1

LSP #2

LSP #3

LSP #4

Eduardo Guimarães Nobre

Controle Programado

  • Os labels são sempre propagados na direção upstream


Controle independente

LSP #1

LSP #2

LSP #3

LSP #4

Eduardo Guimarães Nobre

Controle Independente

  • Os rótulos são propagados apenas quando há requisição ou quando o LSR local vê uma boa razão para isso.


Reten o de label conservadora

LSP #1

LSP #2

LSP #3

LSP #4

Eduardo Guimarães Nobre

Retenção de Label Conservadora

O LSR mantém apenas a melhor rota.


Reten o de label liberal

LSP #1

LSP #2

LSP #3

LSP #4

Eduardo Guimarães Nobre

Retenção de Label Liberal

  • Ao receber um anúncio melhor, o LSR mantém a rota anterior.


Combinando as formas de distribui o de r tulos

LSP p/ FEC 64.12

Eduardo Guimarães Nobre

Combinando as Formas de Distribuição de Rótulos

Rótulo de entrada = #20

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #150

Próx. Vizinho = LSR2

Rótulo de entrada = #150

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #100

Próx. Vizinho = LSR3

Rótulo de entrada = #100

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #134

Próx. Vizinho = LSR4

Requisição de atribuição para 64.12

Requisição de atribuição para 64.12

LER1

LSR2

LSR3

Atribuição de rótulo #100

Atribuição de rótulo #150

Atribuição de rótulo #134 p/ FEC 64.12

LSR5

LSR4

Atribuição de rótulo #212 p/ FEC 64.12

Rótulo de entrada = #212

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #47

Próx. Vizinho = LSR6

Rótulo de entrada = #134

FEC = 64.12

Rótulo de saída = #212

Próx. Vizinho = LSR5


Engenharia de tr fego no mpls

Engenharia de Tráfego no MPLS

  • Mecanismos do MPLS para TE

    • LSP distinto do sugerido pelo OSPF

    • Reserva dinâmica de recursos junto com o estabelecimento do LSP

    • Distribuição de tráfego por LSPs paralelos

    • Criação e Remoção dinâmica de LSPs conforme as necessidades da rede

    • Utilização de LSPs como objetos gerenciáveis.

    • Tratamento de falhas pela migração de tráfego entre LSPs altenativos e criação de LSPs backups ou de espera.

    • As decisões de encaminho de tráfego são tomadas apenas na entrada do LSP e não em cada nó.


Exemplo backbone rnp

Exemplo: Backbone RNP


Rotas expl citas

Rotas Explícitas

  • Rota Explícita: O LDP pode ser utilizado para seguir uma rota explícita, formada por uma seqüência de nós abstratos

    • Um nó abstrato é formado por um ou mais LSRs

    • A rota deve passar por pelo menos um LSR do nó abstrato

  • Tipos de Nós Abstratos:

    • Estrito: Nenhum nó não especificado pode ser inserido entre o nó estrito e o nó anterior.

    • Flexível: A passagem pelo nó é obrigatória, mas ela pode ser feita inserindo-se nós não especificados entre o nó flexível e o nós precedentes da rota.

  • * (estrito)

    + (flexível)

    A*:B*:D*:E*:G*

    A*:F+:G*

    E

    B

    G

    A

    D

    C

    F


    Requisitos o protocolo de sinaliza o mpls

    Requisitos o protocolo de sinalização MPLS

    • Requisitos:

      • O protocolo de roteamento precisa anunciar as capacidades e os recursos disponíveis em cada enlace.

      • O requisitante do LSP deve indicar as características do fluxo: largura de banda média, picos, requisitos de qualidade.

    • Protocolo de Sinalização

      • Suporte a rotas explícitas

      • Confrontar requisitos de QoS e capacidades

      • Requisitar reservas ao longo do caminho

      • Re-anúncio das disponibilidades de recurso modificadas


    Preemp o

    Preempção

    • Cada LSP tem dois parâmetros de prioridade:

      • prioridade de retenção

        • prioridade em reter recursos

      • prioridade de configuração

        • prioridade para tomar recursos

    • Novos caminhos LSP podem ser configurados, mesmo quando todos os recursos da rede tenham sido esgotados.

      • Isso é feito através da preempção de recursos de um LSP sobre outros. Isso é feito se:

        • prioridade de configuração > prioridade de retenção


    Protocolos de sinaliza o para mpls

    Protocolos de Sinalização para MPLS

    • CR-LDP

      • Contraint-Based LSP Setup Using LDP

      • RFC 3212

    • RSVP-TE

      • Extensions to RSVP for LSP Tunnels

      • RFC 3209


    Cr ldp constrained ldp

    CR-LDP (Constrained –LDP)

    • Baseado na adição de TLVs nas mensagens LDP existentes

    • Criação de LSPs fim-a-fim sob restrições

      • Modo Downstream por Demanda

        • Restrições impostas pelo LSR de ingresso

        • Labels distribuídos a partir do LSR de egresso

      • Prioridades podem ser atribuídas para as LSPs para suportar o esquema de preempção

      • Re-roteamento ou não em caso de falha

    • Duas classes de Restrições:

      • Rotas Explícitas

      • Parâmetros de Tráfego


    Mensagens cr ldp

    Mensagens CR-LDP

    • Hello

      • Descoberta de parceiros CR-LDP

    • Label Request

      • Requisitar anúncio de Rótulo

    • Label Mapping

      • Mapeamento de REC e Rótulo

    • Label Release

      • Liberar um LSP pelo solicitante (upstream)

    • Label Withdraw

      • Remover o LSP pelo fornecedor (downstream)

    • Notification

      • Informar erros ou eventos adicionais: i.e. TVL desconhecida para LSRs que não suportam CR-LDP, recursos insuficientes, etc.


    Tlv par metros de tr fego

    TLV - Parâmetros de Tráfego

    • Mensagem Label Request

      • Tráfego Prometido

        • Peak Data Rate - PDR (bytes por segundo)

        • Peak Burst Size - PBS (bytes)

      • Serviço Desejado

        • Commited Data Rate - CDR (bytes por segundo)

        • Commited Burst Size - EBS (bytes)

        • Excess Burst Size - EBS (bytes)


    Frequ ncia de amostragem e peso

    Frequência de Amostragem e Peso

    • Freqüência de amostragem:

      • Muito frequente

        • CDR garantido para quaisquer 2 pacotes

      • Frequente

        • CDR garantido para uma média de poucos pacotes pequenos

      • Não Especificado

        • Uso de uma intervalo razoável (i.e., 1 segundo)

  • Peso

    • Valor de 1 a 255

    • Indica a capacidade do LSR de utilizar recursos disponíveis de outros LSRs para transporte de tráfego excedente

    • LSR com maior peso tem prioridade sobre os LSRs de menor peso


  • Negocia o

    Negociação

    • A TLV de parâmetros de tráfego define um campo flag (1 byte), para indicar quais itens do pedido podem ser re-negociados:

      • bit 0: reservado

      • bit 1: reservado

      • bit 2: PDR

      • bit 3: PBS

      • bit 4: CDR

      • bit 5: CBS

      • bit 6: EBS

      • bit 7: Peso


    Fluxo de mensagens cr ldp

    Fluxo de Mensagens: CR-LDP

    • 1) O LSR A (ingresso) envia a mensagem de Label Request com a TLV de parâmetros de tráfego, indicando os itens negociáveis.

    • 2) Se houver recursos suficientes, o LSR B efetua a reserva e repassa a mensagem adiante.

      • Se não houver recursos suficientes, mas houverem parâmetros negociáveis, o LSR B faz uma reserva menor e repassa o pedido alterado para frente.

    • 2*) Se o LSR B não tiver recursos e não houver itens renegociáveis, ele notifica a falha para o LSR A

    Label Request

    Label Request

    2

    1

    C

    A

    B

    D

    2*

    Notification


    Fluxo de mensagens cr ldp1

    Fluxo de Mensagens: CR-LDP

    • 3) O LSR C executa o mesmo procedimento que o LSR B, podendo novamente, encaminhar uma mensagem de Label Request modificada, com menos recursos que os recebidos do LSR B.

    • 3*) Caso o LSR C não tenha recursos para efetuar a reserva, ele encaminha uma mensagem de notificação para B, fazendo com que ele libere os recursos previamente alocados.

    Label Request

    Label Request

    3

    2

    C

    A

    B

    D

    3*

    3*

    Notification

    Notification


    Fluxo de mensagens cr ldp2

    Fluxo de Mensagens: CR-LDP

    • 4) O LSR D (egresso) envia uma mensagem de Label Mapping, que ecoa os parâmetros de tráfego (que são os menores ao longo do caminho).

      • Essa mensagem é propagada sem modificação até o nó de ingresso.

      • Os nós intermediários utilizam essa informação para atualizarem sua reserva.

    • 5) Ao receber a mensagem de Label Mapping, o nó de ingresso decide se os parâmetros alocados são suficientes. Se não forem, ele envia uma mensagem de Label Release.

    Label Request

    3

    C

    A

    B

    D

    4

    4

    4

    Label Mapping

    Label Mapping

    Label Mapping

    5

    Label Release


    Roteamento expl cito

    LSP

    Eduardo Guimarães Nobre

    Roteamento Explícito

    • ER-Hop: Campo de 14 bits que carrega o tipo de ER:

      • Valores atualmente definidos:

      • 0x0801 - IPv4 prefix

      • 0x0802 - IPv6 prefix

      • 0x0803 - Autonomous system number

      • 0x0804 - LSPID

    Requisição de atribuição contendo caminho explícito: 2, 3, 5

    Requisição de atribuição contendo caminho explícito: 3, 5

    LER1

    LSR2

    LSR3

    Atribuição de rótulo

    Atribuição de rótulo

    Requisição de atribuição

    Atribuição de rótulo

    LSR4

    LSR5


    Rsvp te

    RSVP-TE

    • Baseado no RSVP, o qual foi expandido para suportar as funções de distribuição de rótulo.

    • O RSVP-TE reutiliza todas as sete mensagens RSVP:

      • Path: pedido de reserva (cliente)

      • Resv: confirmação de reserva (servidor)

      • ResvConf: confirmação pelo cliente

      • ResvTear: desistência pelo servidor

      • ResvErr: notificação de erro ao receber pedido de reserva

      • PathErr: notificação de erro ao receber medido de path

      • PathTear: desistência pelo cliente


    Rsvp resource reservation protocol

    RSVP: Resource Reservation Protocol

    • Protocolo de sinalização que permite as aplicações solicitarem Qos especiais para seus fluxos de dados.

    1. Solicita conexão com o servidor

    Aplicação multimídia

    com suporte a RSVP

    Aplicação com Suporte a RSVP

    2. Informa requisitos para o cliente (PATH)

    3. Solicita Reserva (RESV)

    4. Confirma Reserva (RESVconf)

    Cliente

    Servidor

    9001


    Mpls multi protocol label switching

    RSVP

    • Padronizado pela RFC2205,Setembro de 1997.

      • Complementada pelas RFCs 2206, 2207, 2210, 2380, 2745, 2747, 2961.

    • Protocolo de controle, similar ao ICMP ou IGMP.

      • Permite que os nós da rede recebem informações para caracterizar fluxos de dados, definir caminhos e características de QoS para esses fluxos ao longo desses caminhos.

    • RSVP não é um protocolo de roteamento.

      • Ele depende de outros protocolos para execução dessas funções.


    Arquitetura do rsvp

    Arquitetura do RSVP

    • As funções de implementação do QoS pelos nós não são de responsabilidade do RSVP. Outros módulos são especificados na arquitetura:

      • Módulos de Decisão:

        • Controle de Admissão: verifica se existem recursos para o pedido.

        • Controle de Política: verifica se o usuário pode pedir os recursos.

      • Módulos de Controle de Tráfego:

        • Classificador: determina a classe do pacote

        • Escalonador: implementa o QoS


    Arquitetura do rsvp1

    Arquitetura do RSVP

    Controle de

    Admissão

    Host

    Roteador

    RSVP

    RSVP

    RSVP

    Processo

    RSVP

    Processo

    RSVP

    aplicação

    Processo

    roteamento

    Controle de Política

    Controle de Política

    dados

    dados

    Classificador

    Classificador

    Escalonador

    Escalonador

    Dados


    Rsvp unidirecional

    RSVP é Unidirecional

    • As reservas em RSVP são sempre unidirecionais.

    • As reservas podem ser em unicast ou multicast.

    • No RSVP o pedido de uma reserva sempre é iniciado pelo receptor.

      • Os direitos da reserva são debitados na conta do cliente.

    1. Solicita serviço

    2. Especifica os requisitos

    Cliente

    Servidor

    REDE

    3. Faz reserva


    Sess es rsvp

    Sessões RSVP

    • Em RSVP, a política de QoS não é aplicada individualmente sobre cada pacote, mas sim em sessões.

    • Uma sessão é definida como um fluxo de dados para um mesmo destino, utilizando um mesmo protocolo de transporte.

    • Uma sessão é definida por três parâmetros:

      • Endereço de destino

      • Identificador de Protocolo (TCP ou UDP)

      • Porta de destino (Opcional).


    Sess es rsvp1

    Sessões RSVP

    • Podem ser de dois tipos:

    Multicast

    (239.0.64.240),TCP,[dstport])

    IGMP

    Receptor

    Endereço

    Classe D

    Transmissor

    Os receptores precisam formar um grupo multicast para poder receber as mensagens.

    Unicast

    (168.100.64.5,TCP,5000)

    Transmissor

    Receptor


    Especifica o de fluxo

    Especificação de fluxo

    • Um reserva em RSVP é caracterizada por uma estrutura de dados denominada Flowspec.

    • Flowspec é composta por dois elementos:

      • Rspec (Reserve Spec):

        • indica a classe de serviço desejada.

      • Tspec (Traffic Spec):

        • indica o que será Transmitido.

    • OBS.

      • Rspec e Tspec são definidas na RFC 2210 e são opacos para o RSVP.


    O token bucket model

    saída

    (bytes/s)

    d <= b/p

    p

    r

    t

    O Token Bucket Model

    • O modelo utilizado pelo RSVP é o Token Bucket.

      • Este modelo é um método realiza para definir uma taxa de transmissão variável com atraso limitado.

    r bytes/s

    R

    b bytes

    reserva

    chegada

    Serviço Garantido se

    r <= R

    saída

    R

    p bytes/s

    B


    Tspec

    Tspec

    • Assumindo o Token Bucket Model, Tspec é definido da seguinte forma:

      • r - taxa média em bytes/s

        • Taxa de longo prazo: 1 a 40 terabytes/s

      • b - tamanho do bucket (em bytes)

        • Taxa momentânea: 1 a 250 gigabytes

      • p - taxa de pico

      • m - tamanho mínimo do pacote

        • (pacotes menores que esse valor são contados como m bytes)

      • M - MTU (tamanho máximo do pacote)

    • Regra: seja T o tráfego total pelo fluxo num período T:

      • T < rT + b


    Rspec

    Rspec

    • Assumindo o Token Bucket Model, Rspec é definido da seguinte forma:

      • R - taxa desejável

        • Taxa média solicitada

      • s - Saldo (slack) de retardo

        • Valor excedente de atraso que pode ser utilizado pelos nós intermediários.

        • Ele corresponde a diferença entre o atraso garantido se a banda R for reservada e o atraso realmente necessário, especificado pela aplicação.


    Mensagens rsvp encapsulado diretamente sobre ip

    Mensagens RSVPEncapsulado diretamente sobre IP

    Msg Type: 8 bits

    1 = Path

    2 = Resv

    3 = PathErr

    4 = ResvErr

    5 = PathTear

    6 = ResvTear

    7 = ResvConf

    Objetos de tamanho variável

    Session

    FlowSpec

    FilterSpec

    AdSpec

    PolicyData,

    Etc.

    ...


    Mensagem path

    Mensagem PATH

    • PATH: enviada do transmissor para o receptor

      • Descreve os requisitos de QoS para o receptor

    • A mensagem PATH contém dois parâmetros básicos:

      • Tspec: estrutura de dados que especifica o que será transmitido.

      • Adspec (opcional): estrutura que especifica os recursos disponíveis.

        • Utilizado para cálculo do Slack Term

    PATH

    Cliente

    Servidor

    ....

    TPEC

    ADSPEC


    Adspec

    ADSPEC

    • ADSPEC é utilizado para cálculo do Slack Term:

      • A folga de atraso permite aos roteadores acomodarem mais facilmente as requisições de banda.

    • Os parâmetros passados são os seguintes:

      • hopCount:

        • número de elementos intermediários

      • pathBW:

        • estimativa da largura de banda

      • minLatency:

        • estimativa do retardo de propagação

      • composedMTU:

        • MTU composta do referido caminho


    Mensagem path1

    Mensagem PATH

    • A mensagem PATH define uma rota entre o transmissor e o receptor.

      • Todos os roteadores que recebem a mensagem PATH armazenam um estado definido PATH state.

    3

    4

    servidor

    cliente

    2

    1

    S

    C

    1) PATH

    2) PATH

    3) PATH

    Estado: 1

    Estado: 2

    Estado: 1

    Estado: S


    Mensagem resv reservation request

    Mensagem RESV (Reservation Request)

    • RESV: Enviada do receptor para o transmissor

    • A mensagem RESV contém dois parâmetros

      • Flow Spec: Especifica a reserva desejada

        • Service Class: Serviço Garantido ou Carga Controlada

        • Tspec: requisitos do transmissor

        • Rspec: taxa de transmissão solicitada

      • Filter Spec: identifica os pacotes que devem de beneficiar da reserva

        • Protocolo de transporte e número de porta.

    RESV

    Cliente

    Servidor

    ....

    Flow Spec

    Filter Spec

    Service Class

    IP origem

    Porta origem

    ou

    Flow Label

    Rspec

    Tspec


    Service class classes de servi o

    Service Class (Classes de Serviço)

    • Serviço de Carga Controlada (RFC 2211)

      • Rspec não é especificado, apenas Tspec.

      • Não é feita reserva de banda.

      • Os dispositivos evitam a deterioração das condições da rede limitando o tráfego das aplicações.

        • Limite (num intervalo T): < rT +b (bytes)

    • Serviço Garantido (RFC 2212)

      • RSpec e TSpec são especificados.

      • É feita reserva de banda.


    Mensagem resv

    Mensagem RESV

    • A mensagem RESV segue o caminho definido por PATH.

      • Cada nó RSVP decide se pode cumprir os requisitos de QoS antes de passar a mensagem adiante.

    3

    4

    servidor

    cliente

    2

    1

    S

    C

    3) RESV

    2) RESV

    1) RESV

    Estado: 1‘

    Estado: 2

    Estado: 1

    Estado: S


    Mensagem de erro

    Mensagem de Erro

    • Quando um dispositivo de recebe a mensagem RESV, ele:

      • autentica a requisição

      • alocar os recursos necessários.

    • Se a requisição não pode ser satisfeita (devido a falta de recursos ou falha na autorização), o roteador retorna um erro para o receptor.

    • Se aceito, o roteador envia a mensagem RESV para o próximo roteador.


    Mensagem de erro1

    Mensagem de Erro

    • Podem ser de dois tipos:

      • Erros de Caminho (Path error)

        • Caminho ambíguo.

      • Erros de Reserva (Reservation Request error).

        • Falha de admissão

          • o solicitante não tem permissão para fazer a reserva.

        • Banda indisponível.

        • Serviço não suportado.

        • Má especificação de fluxo.


    Exemplo

    Exemplo

    3,5 Mb/s

    4 Mb/s

    2 Mb/s

    4 Mb/s

    5 Mb/s

    R3

    R4

    R5

    R

    R2

    R1

    S

    Resv(R1,S1)

    Resv(R1,S1)

    Resv(R1,S1)

    R1 = 2,5 Mb/s e S1= 0

    ResvErr

    3,5 Mb/s

    4 Mb/s

    2 Mb/s

    4 Mb/s

    5 Mb/s

    R3

    R4

    R5

    R

    R2

    R1

    S

    Resv(R1,S2)

    Resv(R1,S2)

    Resv(R1,S2)

    Resv(R1,S1)

    Resv(R1,S1)

    Resv(R1,S1)

    R1 = 3 Mb/s e S1= 10 ms, S2 = 10 ms – delay provocado por R3


    Resvconf reservation confirmation

    RESVconf: Reservation Confirmation

    • Enviada do transmissor até o receptor através do PATH.

    • Esta mensagem confirma para o cliente que a reserva foi bem sucedida.

    3

    4

    servidor

    cliente

    2

    1

    S

    C

    RESVconf

    Estado: 1‘

    Estado: 2

    Estado: 1

    Estado: S


    Tipos de mensagem rsvp

    Tipos de Mensagem RSVP

    • Mensagens Teardown:

      • Enviada pelo cliente, servidor ou roteadores para abortar a reserva RSVP.

      • Limpa todas as reservas e informações de PATH.

    3

    4

    servidor

    cliente

    2

    1

    S

    C

    1) TearDown

    2) TearDown

    3) TearDown

    Estado: 1‘

    Estado: S

    Estado: 1


    Rsvp te1

    RSVP-TE

    • Extensões feitas sobre o RSVP:

      • Gerenciamento de rótulo

        • Objeto "Label Request" na mensagem Path

        • Objeto "Label" na mensagem Res

        • Dois novos tipos de classe:

          • IPv4 LSP Tunnel

          • IPv6 LSP Tunnel

      • Requisição e Registro de Rotas Explícitas

        • Objeto "Rota Explícita" na mensagem Path

        • Objeto "Registro de Rota" nas mensagens Path e Resv

      • Recursos de Preempção

        • Objeto "Atributo de Sessão" inclui as prioridades na mensagem Path

      • Manutenção de conectividade entre LSRs

        • Mensagens Hellos trocadas entre LSRs adjacentes


    Rsvp x rsvp te

    NÓA

    NÓB

    NÓA

    NÓB

    PATH

    PATH

    PATH

    PATH

    PATH

    RESV

    RESV

    RESV

    RESV

    RESV

    RSVP x RSVP-TE

    RSVP

    RSVP-TE

    Por Agregado

    Permanente

    .

    .

    .

    Por Fluxo

    Tempo


    Gerenciamento de rotas

    Gerenciamento de Rotas

    • Inclusão do Objeto "Rota Explícita" na mensagem Path

      • Indica a seqüência de saltos estritos ou flexível, de forma idêntico ao CRLDP

    • Inclusão do Objeto "Registro de Rota" nas mensagens Path e Resv (opcional)

      • Indicam a seqüência completa de LSR utilizada para compor o caminho

      • Os rótulos intermediários podem também, opcionalmente, serem coletados ao longo do caminho


    Cria o de um lsp com rsvp te

    1. Mensagem Path. Contém o caminho ER <2,3,4>

    2. Nova PathState. Mensagem Path enviada para o próximo nó

    LSP

    5. Quando LER 1 receber Resv, o ER será estabelecido

    4. Nova ResvState. Mensagem Resv propagada upstream

    3. Mensagem Resv gerada. Contém o rótulo a ser usado e o Tráfego / QoS requerido

    Eduardo Guimarães Nobre

    Criação de um LSP com RSVP-TE

    LER1

    LSR2

    LSR3

    LER4


    Conclus o

    Conclusão

    • O IETF deseconraja a utilização do CR-LDP, sendo que o protocolo é considerado apenas um padrão proposto.

      • Grandes fornecedores, como a Cisco e a Juniper utiliza o RSVP-TE

    • RSVP-TE funciona sobre IP puro e não sobre TCP (como o CRLDP).

      • CRLDP: protocolo de estado rígido

        • mantido pelas conexões TCP

      • RSVP-TE: protocolo de estado flexível

        • necessita de uma alteração explícita de estado

    • Apenas RSVP-TE permite o compartilhamento de recursos (criação de LSRs sobre caminhos existentes).


    Anexos

    ANEXOS

    Estilos de Reserva RSVP


    Estilos de reserva

    Estilos de Reserva

    • As reservas em RSVP podem ser feitas de formas diferentes (estilos):


    Exemplo de wildcard filter

    Exemplo de WildCard Filter

    • WildCard-Filter (WF)

      • Estabelece uma única reserva para todos os emissores de uma sessão (tipicamente multicast, onde só um transmite de cada vez).

      • Só a maior requisição de reserva chega aos emissores.

      • Sintaxe: WF (* {Q})


    Exemplo de fixed filter

    Exemplo de Fixed Filter

    • Fixed-Filter (FF):

      • Pacotes de emissores diferentes numa mesma sessão não compartilham reservas.

      • Mas as reservas são compartilhadas pelos receptores.

      • Sintaxe: FF (S{Q}) ou FF(S1{Q1},S2{Q2},...}


    Exemplo de shared explicit

    Exemplo de Shared Explicit

    • Shared-Explicit (SE):

      • A reserva é propagada para todas as fontes no valor máximo feito por cada receptor.

      • Sintaxe: SE ((S1,S2,...){Q})


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