MPLS

1. MPLS Multi-Protocol Label Switching ارایه کننده : شورانگیز محمودزاده پاییز 90

2. MPLS Basics • Multi Protocol Label Switching is arranged between Layer 2 and Layer 3

3. Control: Control: Control: IP Router Software IP Router Software ATM Forum Software Forwarding: Forwarding: Forwarding: Longest-match Lookup Label Swapping Label Swapping Basic Idea • MPLS is a hybrid model adopted by IETF to incorporate best properties in both packet routing & circuit switching IP Router MPLS ATM Switch

4. Label • ساختار سرآیند بسته های MPLS

5. label برچسب شناسه ای است که برای نشان دادن FECها از آن استفاده می شود که طول آن باید ثابت و کوتاه باشد.برچسب معنای محلی دارد

6. MPLS Header Format • فیلد برچسب به طول 20 بیت • فیلد کلاس سرویس به طول 3 بیت • نحوه صف بندی و حذف بسته ها در هنگام عبور از سوئیچ شبکه • فیلد S: به طول 1 بیت نشان دهنده پایان ناحیه پشته برچسب • 1 آخرین برچسب ناحیه پشته و 0 حالت های دیگر • فیلد زمان زندگی :مطابق فیلد IP 20 3 1 8 Label Exp S TTL برچسب کلاس سرویس زمان زندگی

7. زمان زندگی(TTL) یک فیلد مهم در Header بسته اطلاعاتی IP می باشد که با عبور از هر مسیریاب یک واحد از مقدار آن کم می شود. TTL از گیر کردن بسته ها در حلقه های بینهایت جلوگیری می کند

8. Label Edge Router - LER • مسیر یاب بر چسب موجود درلبه شبکه و تخصیص و حذف برچسب از بسته ها ارسال شده • پشتیبانی از هرنوع فناوری لایه دوم مانند ATM , Frame Relay و Ethernet .

9. Label Switching Router - LSR • مسیر یاب های موجود درون شبکه • استفاده از سوئیچ های ATM به عنوان LSR و معادل روش های vp/vc switching

10. Positions of LERs & LSRs

11. Forward Equivalence Class - FEC • دسته بندی بسته های ورودی به یک سری کلاس های معادل هدایت به جلو • برچسب الحاقی به هر بسته نشان دهنده کلاسFEC است که بسته به آن تعلق دارد

12. ادغام برچسب چنانچه یک LSR شبکه MPLS،چندین برچسب ورودی مختلف را به یک کلاس FEC خاص اختصاص داده باشد.طبیعی است که تمام بسته های متعلق به یک کلاس FEC یکسان باید دارای برچسب خروجی یکسان باشد.بنابراین تمام برچسبهای متعلق به یک کلاس FEC خاص به یک برچسب واحد نگاشت یابد.

13. Label-Switched Paths - LSPs • مسیر ارسال اطلاعات • مسیری که مربوط به برچسب های اختصاص یافته به کلاس FEC

14. LSP Details • پروتکل های توزیع برچسب در MPLS به دو روش می باشد • مسیر یابی پرش به پرش هر LSR شبکه مستقل از سایر LSRS، اقدام به تعیین پرش بعدی بسته های متعلق به FEC می نماید.امروزه در شبکه های IP از این روش برای انجام مسیر یابی استفاده می شود (OSPF, ATM …) . • مسیر یابی صریح همه LSRS شبکه در انتخاب مسیرو پرش های بعدی دخالت ندارند بلکه فقط یک LSR خاص (معمولا LSR ورودی / خروجی ) ، اقدام به تعیین بخشی یا تمام مسیر LSP می کند • مسیر های ارسال اطلاعات به خودی خود یک طرفه می باشند و برای ارسال ترافیک های دو طرفه باید دو LSP مختلف بین مبدا و مقصد ایجاد گردد.

15. مسیریابی پرش به پرش مسیریابی صریح

16. Label Distribution Protocol - LDP • هر LSR شبکه اقدام به ارسال اطلاعات مربوط به برچسب های اختصاص یافته به کلاس های مختلف FEC به سایر LSRS شبکه می نماید. • مسیرLSP با توجه به کلاس FEC که بسته های ورودی به آن نگاشت می یابند به وجود می آیند • برای تبادل اطلاعات مربوط به برچسب ها بین دو همتای LDP یک جلسه LDP بر قرار می شود. • استاندارد های عملیات توزیع برچسب عبارتند از : تونل ، CR_LDP , RSVP و...

17. مثالی ازپروتکل CR-LDP

19. LDP details • انواع پیام هایLDP • discovery messages (پیام های اکتشاف): برای مطلع شدن LSRS از یکدیگر و حفظ آمادگی LSR • session messages(پیام های جلسه ): برای پایه گذاری، نگه داری و پایان دادن به جلسات LDP بین دو LSR همتا • advertisement messages(پیام های اطلاع رسانی): برای ایجاد ،تغییر و حذف برچسب های نگاشت یافته به کلاس FEC • notification messages(پیام های اعلام): برای ارسال اطلاعات مشورتی و همچنین اعلام وقوع خطاهای گوناگون

20. MPLS Operation • بسته های ارسالی از مسیر یاب های درون شبکه به سمت مقصد بر اساس اطلاعات موجود در سرآیند بسته ها و با کمک الگوریتم مسیر یابی لایه شبکه ، بسته آنالیز و مسیر بعدی تعیین می شود. • دسته بندی بسته های ورودی به یک سری کلاس های معادل هدایت به جلو FEC • مسیر یاب های درون شبکه • ارسال بسته به سمت مسیر بعدی هنگام عبور از مسیر یاب با تعویض برچسب همراه است • جایگزینی بالاترین برچسب پشته با یک برچسب جدید • چنانچه فیلد برچسب تهی (خالی) باشد برای تعیین مقصد از لایه IP استفاده می شود

21. Request: 47.1 Request: 47.1 Mapping: 50 Mapping: 40 Label Distribution 1 47.1 3 2 3 1 1 2 47.3 3 47.2 2

22. Tunneling in MPLS • کنترل بسته ارسالی و رسیدن به مقصد بااستفاده از قابلیت تونل قادر به دریافت صریح بسته به مسیریاب مقصد • ایجاد یک مسیر جدید برای رسیدن صریح بسته وردی

23. Traffic Engineering • با کمک روال های مهندسی ترافیک می توان LSP های صریح را به صورت دستی یا اتوماتیک تخصیص داد. • مسیر یابی مبتنی بر قید • مسیر یابی مبتنی بر کیفیت

24. انواع مسیریابی مبتنی بر قید • مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس • مسیریابی مبتنی بر سیاست

25. IP Routing VS MPLS Routing

26. IP Routing VS MPLS Routing

28. References • http://www.iec.org/online/tutorials/mpls/index.html • http://www.iaik.tu-graz.ac.at/teaching/03_advanced%20computer%20networks/ss2004/vo3/MPLS.pdf • http://ica1www.epfl.ch/cn2/0304/doc/lecture/mpls.pdf • Computer Networking :  Andrew S Tanenbaum

29. MPLS Thank you!