Redes

Fundamentos de MPLS
Rogelio Alvez
ralvez@tiagora.com

MPLS: Conceptos generales

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Razones para un paradigma MPLS
• IP
– El protocolo global para intercambiar información en Internet

… pero tiene algunas desventajas

Razones (continuación)
• Desventajas del paradigma de ruteo basado en IP
– Cada router debe tomar decisiones de ruteo independiente, en base a la información IPde los paquetes Header IP de gran tamaño - No menos de 20 bytes La conmutación se hace a nivel IP - suele ser menos óptimo que las técnicas de switching

–

–

Razones (cont.)
• Switching (ej: ATM)
– Orientado a conexión – Conmutación veloz, basada en celdas de tamaño fijo

… Pero también tiene sus desventajas

Razones (cont.)
• Desventajas de ATM
– Complejidad – Pocas opciones anivel de interfaces – Saltos “discretos” a nivel velocidad (STM1, STM4, …) – No ha logrado imponerse globalmente – Costoso

Razones (cont.)
• Idea: Combinar la técnica de conmutación de ATM en un ambiente IP.

Funcionamiento básico
• Cómo funciona MPLS:
– El paquete IP se clasifica al entrar a la red MPLS

– Como resultado, se le incorpora un label
– En la nube MPLS, el paquete novuelve a ser clasificado, y se lo conmuta simplemente por su label

Idea general del paradigma MPLS
Protocolos interiores (ej: OSPF) “arman” el mapa de red IP

Un nuevo protocolo (LDP) fija el mapeo entre destinos IP y labels

Se elimina el label y se entrega el paquete original

Se recibe el paquete, se le aplican servicios de valor agregado, se lo etiqueta, y se lo incorpora al backboneequipos intermedios conmutan en base a la etiqueta

Labels
• Se permite incorporar más de un label al paquete
– Label stack: conjunto ordenado de labels

• Los “routers de labels” (LSRs; Label Switch Routers) conmutan el paquete en base al label que está al tope del stack

Labels
0 1 2 3 01234567890123456789012345678901 Label | Exp|S| TTL

Label = 20 bits Exp = Experimental, 3 bits S= Bottom of stack, 1bit TTL = Time to live, 8 bits

• Puede ser usado en cualquier medio: Ethernet, PPP, Frame Relay, ATM, etc. • Nuevos Ethertypes/PPP PIDs/SNAPs/etc. • 4 bytes (por tag)

Labels
ATM
GFC VPI VCI PTI CLP HEC DATO

Label

PPP

Header PPP

Label

Header L3

LAN

Header L2

Label

Header L3

MPLS: Conceptos
El mapa de la red se sigue construyendo conprotocolos de routing existentes (ej: OSPF) El mapeo de etiquetas a destinos IP pasa a ser implementado con un nuevo protocolo (LDP: Label Distribution Protocol)

Label Switch Routers
• Edge-LSRs: colocan y retiran labels
• Los colocan cuando el paquete entra a la red MPLS • Los retiran cuando los paquetes dejan la red MPLS

• Los LSRs usan protocolos de ruteo IP para intercambiar información derouting • Todos los LSRs usan un protocolo para distribuir rutas (LDP)

LSRs: Planos de control y forwarding
Tabla IP
Procesos de routing
Información de routing IP información de labels (LDP)

Tabla de Labels

Proceso MPLS

conmutación de labels

conmutación IP

paquetes MPLS

Paquetes IP

FEC
• Forwarding Equivalence Class(FEC)
– Grupo de paquetes IP con el mismotratamiento y siguiendo el mismo camino, no importando el destino final

– Al paquete se le asigna un FEC según su dirección de destino

Concepto de FEC
• FEC
198.10.0.0/16

140.10.1.2

H1

H2

140.10.1.1

Asignación de labels
– Llevado a cabo por el equipo LSR más cercano al destino
– El LSR le avisa a su vecino “upstream” cómo relacionar labels (por ej: con direcciones IP)Distribución de labels con el protocolo LDP
Use label 5 para ir a 171.68.10/24 171.68.40/24 Use label 7 para ir a 171.68.10/24 171.68.10/24

Rtr-A
In I/F In Lab Address Prefix Out Out I/F Lab

Rtr-B
1

0

-

171.68.10

... ...

NextNext ... -Hop...

5 ...

In I/F

In Lab

Address Prefix

Out Out I/F Lab

RtrC
In I/F In Lab Address Prefix Out Out I/F Lab

0

5 171.68.10...