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MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING. Par Rémy MAROT IR3 06/03/2007. Sommaire. Rappels sur le routage IP La commutation de labels Présentation de l’architecture MPLS Applications de MPLS Extension et évolutions de MPLS. Rappel du sommaire. Rappels sur le routage IP La commutation de labels

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Presentation Transcript

  1. MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING Par Rémy MAROT IR3 06/03/2007 Rémy MAROT (IR3)

  2. Sommaire Rémy MAROT (IR3) Rappels sur le routage IP La commutation de labels Présentation de l’architecture MPLS Applications de MPLS Extension et évolutions de MPLS

  3. Rappel du sommaire Rémy MAROT (IR3) • Rappels sur le routage IP • La commutation de labels • Présentation de l’architecture MPLS • Applications de MPLS • Extension et évolutions de MPLS

  4. Rappels sur le routage IP • IP est un protocole niveau 3, non connecté et best-effort • Protocoles de routage IGP (RIP, OSPF…) et EGP (BGP) • Chaque routeur possède une table de routage • Réseau de destination • Interface de sortie • Prochain routeur (hop-by-hop) Rémy MAROT (IR3)

  5. Rappels sur le routage IP • A l’arrivée d’un paquet sur un routeur celui-ci: • Stocke le paquet et le réexpédie (store and forward) • Route sur le next hop en fonction de sa table de routage • Fragmente et traite les options • Cette méthode présente plusieurs inconvénients • Coûteuse en ressources machine • Effectuée à chaque routeur intermédiaire • Ne permet pas de faire de la QoS Rémy MAROT (IR3)

  6. Rappel du sommaire Rémy MAROT (IR3) • Rappels sur le routage IP • La commutation de labels • Présentation de l’architecture MPLS • Applications de MPLS • Extension et évolutions de MPLS

  7. La commutation de labels • Mélanger les avantages du routage IP et ceux de la commutation (ATM par exemple) • Un Label est un petit paquet de données entre la couche 2 et 3 de l’OSI • Les opérations d’insertion / suppression de labels sont effectués à l’entrée du réseau et en sortie • Les équipements du cœur de réseau se contentent de commuter en fonction de leur table Rémy MAROT (IR3)

  8. La commutation de labels Rémy MAROT (IR3)

  9. Rappel du sommaire Rémy MAROT (IR3) • Rappels sur le routage IP • La commutation de labels • Présentation de l’architecture MPLS • Applications de MPLS • Extension et évolutions de MPLS

  10. Présentation de l’architecture MPLS • Standardisé par l’IETF sous la RFC 3031 • Basée sur la commutation de labels • Objectifs : • Diminuer les délais de traitement des datagrammes • Fournir une couche de services supplémentaires à IP • Flexible car ne dépend pas d’une technologie particulière (ATM, Frame Relay …) • Un réseau MPLS est appelé « nuage » Rémy MAROT (IR3)

  11. Présentation de l’architecture MPLS Rémy MAROT (IR3)

  12. Définition de l’architecture • Label Edge Router (LER) : Chargé d’insérer les labels dans les paquets et les retirer • Label Switch Router (LSR) : Réalise l’échange de labels en fonction de sa table LIB (Label Information Base) • Label Switched Path (LSP) : Chemin emprunté par tous les paquets « labelisés » • Label Information Base (LIB) : Table pour la commutation contenue dans chaque noeud Rémy MAROT (IR3)

  13. Définition de l’architecture • Penultimate Hop Popping : L’avant dernier commutateur dépile le label Rémy MAROT (IR3)

  14. Les labels • Label (20 bits) : valeur numérique du label • EXP (3 bits) : utilisé dans pour les Classes Of Service • Stack (1 bit) : Permet d’empiler les labels (0 = empilement, 1 = dernier label) • TTL : Recopie du TTL IP EN-TETE L2 LABEL EN-TETE L3 LABEL EXP STACK TTL Rémy MAROT (IR3)

  15. Les labels • Un label « mappe » une Forwarding Equivalence Classes (FEC). • Une FEC peut être définie selon une adresse de réseau, une adresse unicast … • Tous les paquets d’une même FEC suivent le même chemin • La FEC est définie seulement à l’entrée du nuage MPLS • L’IGP sert à sélectionner le meilleur mapping pour chaque FEC Rémy MAROT (IR3)

  16. Les labels VPI / VCI DATA ATM DLCI DATA FR L2 SHIM L3 PPP ETHERNET HDLC Rémy MAROT (IR3)

  17. L’échange de labels • Plusieurs protocoles de diffusion de labels • Label Distribution Protocol (LDP) • Constraint Routing LDP (Extension TE) • RSVP • Tag Distribution Protocol (TDP, protocole CISCO) • Mode downstream on demand ou Unsolicited downstream • Rétention « conservative » ou « libérale » des labels Rémy MAROT (IR3)

  18. L’échange de labels (LDP) Rémy MAROT (IR3)

  19. Label Switched Paths • Routage hop-by-hop ou implicit : Chaque LSR choisit indépendamment le saut suivant pour une FEC via l’IGP • Explicit routing : Source routing, le premier LSR détermine la liste des LSR à suivre pour une FEC donnée • LSPs sont unidirectionnels, le chemin retour est indépendant de l’aller Rémy MAROT (IR3)

  20. Label Switched Path Rémy MAROT (IR3)

  21. Sommaire Rémy MAROT (IR3) • Rappels sur le routage IP • La commutation de labels • Présentation de l’architecture MPLS • Applications de MPLS • Extension et évolutions de MPLS

  22. Applications de MPLS • Mode connecté fourni par MPLS à la couche IP • Plusieurs services proposés : • Support de la qualité de service QoS • Traffic Engineering • VPNs • Outil de transition vers IPv6 (architecture 6PE) Rémy MAROT (IR3)

  23. QoS • Utilisation de Resource Reservation Protocol (RSVP-TE) ou Constraint Based Routing LDP (CR-LDP) • DiffServ et IntServ complémentaires : • IntServ utilisé en entrée du réseau pour sa forte granularité • DiffServ dans le cœur du nuage (agrégat de flux et limitation de la signalisation) Rémy MAROT (IR3)

  24. QoS • DiffServ définit des Per Hop Behaviors (PHB) • Champ EXP du label sur 3 bits -> 8 PHBs (E-LSP) • Supérieur à 8 PHBs -> utilisation du label + EXP (L-LSP) Rémy MAROT (IR3)

  25. Traffic Engineering • Gestion du trafic pour l’orienter où il y a de la bande passante (load balancing) • Utilisation couplée de LDP / RSVP • Utilisation impérative de l’explicit routing • Priorisation des LSP • CSPF permet de construire une topologie contrainte Rémy MAROT (IR3)

  26. VPN • Terminologie différente : • Customer Edge (CE) désigne le routeur côté client • Provider Edge (PE) désigne le routeur d’accès qui gère les différents VPNs • Provider Device (P) désigne l’équipement de cœur qui effectue la commutation • Association d’une VPN Routing Forwarding (VRF) à chaque interface client • Diffusion des routes du CE vers le PE (RIP, OSPF ou eBGP) Rémy MAROT (IR3)

  27. VPN Rémy MAROT (IR3)

  28. Sommaire Rémy MAROT (IR3) • Rappels sur le routage IP • La commutation de labels • Présentation de l’architecture MPLS • Applications de MPLS • Extension et évolutions de MPLS

  29. Extensions du MPLS • Generalized Multi Protocol Label Switching (GMPLS) pour étendre MPLS aux réseaux optiques • Virtual Private LAN Services (VPLS) pour la gestion de VPNs multipoint de niveau 2 • Découpler les technologies du cœur de réseau des accès • Pas de gestion de table de routage sur les PE Rémy MAROT (IR3)

  30. Migration IP vers MPLS • Posséder un IGP supporté (OSPF ou IS-IS) ou BGP • Activer le MPLS pour 1 routeur sur 2 en production (effet du PHP) • Une fois que chaque site est raccordé au backbone, établir l’adjacence dans le cœur MPLS Rémy MAROT (IR3)

  31. Conclusion • MPLS offre des services orientés connexion à l’IP • Supporte de nombreux protocoles • Voué à l’évolution pour les réseaux nouvelle génération • Met en jeu des notions de routage parfois complexes Rémy MAROT (IR3)

  32. Questions ? Rémy MAROT (IR3)

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