MPLS Multi Protocol Label Switching

1. MPLS Multi Protocol Label Switching

2. Asignarea de Eticheta Metodele de a ajunge de la la A la B • Broadcast • Hop-By-Hop routing • Source Routing

3. Eticheta (label) sub alte forme • ATM- etichetele sunt numite VCI/VPI si sunt transportati de celule • Frame Relay- etichetele sunt numite DLCI si sunt transportate de frame-uri • TDM- etichetele sunt numite Timeslot-uri • X.25 - etichetele sunt numite LCN

4. Ce este MPLS • Hop-by-hop sau Source Routing folosind etichete • Etichetarea pe mai multe nivele ale transportului

5. Routat la marginiSwitching in nucleu

6. Cum lucreaza MPLS-ul

7. De ce MPLS ? • Pune un accent mai mare pe infrastructura existenta de ATM • Forwarding foarte rapid • Ip Traffic Engineering • Retele virtuale private (VPN) • Voce/Video peste IP

8. Cel mai bun din cele doua lumi

9. Terminologia MPLS • LDP - Label distribution protocol • LSP - Label switching path • FEC - Forwarding equivalence class • LSR - Label switching router • LER - Label edge router

10. Forwarding Equivalence Class

11. MPLS peste IP standard

12. Distributia de etichete LDP

13. Label switched path, LSP

14. Routa explicita, ER-LSP

15. Avantajele ER-LSP • Flexibilitati la routare (politici si QoS) • Pot fii rute si altele decat cele mai scurte • Se pot calcula rute in functie de constrangeri, la fel ca si in cazul ATM in topologie distribuita (Traffic Engineering)

16. Label Encapsulation

17. MPLS - Nivelul de legatura Mpls-ul a fost conceput pentru a putea fii rulat peste mai multe nivele de legatura • ATM : eticheta este in campul VPI/VCI al headerului ATM • Frame Relay : eticheta este in campul DLCI al headerului Frame Relay • PPP/LAN - folosesc etichete “shim” inserate intre headerele L2 si L3

18. Label Distribution Protocol • Privire de ansamblu peste Hop-by-Hop si Explicit Routing • Label Distribution Protocol

19. Rutare distributa a traficului de control Se contruieste un set de arbori fragmentat, in mod organizat Rerouterea in caz de insucces depinde de timpul de convergenta a protocolului de rutare Rutare pe baza sursei a traficului de control Se contruieste o cale de la sursa pana la destinatie Necesita pregatirea rutei manual, sau un mecanism automat Hop-by-Hop vs Explicit Routing

20. Protocoalele existente de rutare sunt bazate pe prefixul destinatie Greu de implementat Traffic Engineering, si rutare bazata pe QoS Cale de backup poate fii prevazuta astel minimizand timpul de convergenta. Flexibilitate in rutare(politici, QoS) Adaptiv la Traffic Engineering Hop-by-Hop vs Explicit Routing

21. ER-MPLS vs Rutarea traditionala • Natura nebazata pe conexiune a protocolului IP implica ca rutarea sa fie bazata pe informatiile continute in headerele pachetelor • Source Routing este posibil insa implica ca fiecare pachet sa contina calea • Caile lungi implica cresterea headerului IP, se creste utilizare routerelor • Unele routere gigabit au setate sa accepte numai caile scurte. • MPLS-ul insa adopta source routing prin natura lui de orientat pe conexiune. • Calea poate fii explicit setata de lungul retelei • eticheta reprezinta calea explicita de rutare

22. LDP Caracteristicile de baza ale LDP: • furnizeaza un mecanism de “descoperire” a LSR, pentru a permite LSR-urilor sa se descopere unul pe altul si sa se stabileaca o comunicare intre ele • Se definesc 4 tipuri de mesaje • Discovery • Adjacency • Label Advertisement • Notification • Ruleaza pe protocolul TCP (cu exceptia Discovery)

23. LDP Neighbor discovery • Se transmit multicast la toate routerele din subnetul de care apartine si LSR in perioade bine precizate pachete UDP (Hello). • Toate LSR-uile asculta pe un anumit port dupa pachete Hello. • Astfel LSR-urile invata despre toate LSR cu care este in acelasi subnet. • Cand un LSR invata prin aceasta metoda adresa unui alt LSR, se incepe stabilirea unei conexiuni TCP. • In acest momen se poate vorbi despre stabilirea unei sesiuni de LDP intre cele doua LSR

24. LDP Neighbor discovery • Un alt mecanism de descoperire este cel indirect in care un LSR transmite un pachet unicast “Hello” catre o adresa specificata cu care nu este in aceasi subretea. • Adresa de obicei este specificata manual in configuratie • Este utilizat in cazul in care se foloseste Traffic Engineering pentru a se putea stabili un LSP intre doua LSR-uri

25. Quality of Service • Multi cred ca QoS este puterea principala a MPLS • Este o neintelegere • Comparat cu alti factori (VPN, Traffic Engineering), QoS nu este partea cea mai puternica a MPLS

26. Quality of Service • MPLS QoS intro retea MPLS este bazat in realitate pe IP QoS • Acesta se poate motiva prin faptul ca MPLS -ul nu este un end-to-end protocol • ISP -urile vand servicii IP si nu MPLS.

27. Quality of Service • Acest lucru insa nu inseamna ca MPLS -ul nu are un rol major in QoS. • Dinpotriva el poate oferi QoS pe o varietate mare de echipamente (ATM)

28. Quality of Service • Doua modele de QoS suportate se MPLS • Integrated Serviced • Diferentiated Services

29. Integrated Service • Defineste cateva clase de servicii destinate sa satisfaca nevoile unui mare numar de aplicatii • Defineste cum RSVP (Resource Reservation Protocol) poate face apeluri pentru QoS folosind aceste clase de servicii. • Un alt aspect il reprezinta cum aplicatiile isi pot specifica de ce resurse doreste sa dispuna, de cat trafic doreste sa injecteze in retea TSpec si de ce nivel de QoS doreste sa dispuna RSpec

30. Integrated Service • Int-serv necesita si elementele active din retea sa poata dispuna de cateva functii : • Verificarea traficului sa se conformeze la Tspec si sa dispuna de actiuni de drop in cazul care nu se conformeaza • Control al admiterii: sa verifice daca dispune de resurse destule pentru a permite QoS • Clasificare: sa recunoasca pachetele care au nevoie de un nivel QoS particular • Sa poata sa faca decizii asupra pachetelor care sa fie transmise sau aruncate in functie de QoS-ul care a fost negociat pentru acel nivel

31. Integrated Service • Clase se servicii • Servicii garantate • a fost gandit sa serveasca o aplicatie cu cerinte mari de banda si de timpi de intarzieri. • Aplicatia trebuie sa specifice prin Tspec exact de ce are nevoie : • peak rate (rata de varf) • maximun packet size • burst size • token bucket rate • Cel mai important parametru in Rspec este service rate -ul, care specifica ce procent se utilizaeza din trafic

32. Integrated Service • Controlul incarcarii: • este mult mai eficient in retele unde nu se dispunde resurse nelimitate • se calculeaza exact de ce resurse are nevoie aplicatia si in fuctie de cat de incarcata este reteaua se dispun masurile de QoS • Traficul particular care a fost marcat ca prioritar este astfel dirijat incat sa nu degradeze restul traficului in retea

33. Integrated Service • RSVP in MPLS • Se transporta informatii: • de clasificare (adresa de ip si numar de port UDP ) • Specificatii de trafic (Tspec si RSpec) si inclusiv tipul de serviciu • Are 2 tipuri de mesaje • PATH -se transmit de la sursa si include Tspec si informatii de clasificare • RESER - raspunsul la PATH, include numarul sesiuni si Rspec care identifica nivelul QoS

34. Differentiated Service • Differentiated Services • deoarece int-serv aloca resurse pe baza unor fluxuri individuale, in diff-serv traficul se divide in cateva clase si resursele sunt alocate pe baza de clase • Deoarece diif-serv are un numar restrans de clase aceta poate fii marcat direct in pachet, necesitatea unui sistem de semnalizare nemaifiind necesar. • In modelul IP se marcheaza cu DSCP (differ service code point), 6 biti si este parte al lui ToS

35. Differentiated Service • Suportul MPLS pentru Diff-Serv • DSCP-ul este transmis in pachetul IP. • LSR nu examineaza pachetul IP • DSCP- ul trebuie introdus in headerul MPLS • Exista 2 tipuri de codari in headerele MPLS • pentru shim headere • pentru headerele din link layer

36. REZUMAT • Forwarding simplificat, bazat pe o potrivire exacta la o eticheta fixa • Separarea routingului si forwardingului in retelele IP • Facilitati de integrare in al ATM in IP • Folosirea routingului explicit in retelele IP • Promoveaza partitionarea functionalitatilor in retea • Scalabilitate routingului prin folosirea etichetelor • Aplicabilitatea atat in nivelelede legatura pe baza de celule si pachete