🗊Презентация Технологии MPLS

MPLS

MPLS MPLS——Multi-Protocol Label Switching Multi-Protocol Support multiple Layer-3 protocols, such as IP, IPv6, IPX, SNA Label Switching Label packets, and replace IP forwarding with label switching

Появление MPLS обусловлено недостатками IP-маршрутизации: отсутствие балансировки нагрузки (кроме специальных настроек OSPF). Т.о. некоторые пути не используются, постоянное переназначение метрик приводит к нестабильности сети, управление трафиком посредством IGP слишком медленное, маршрутизация зависит только от топологии. Появление MPLS обусловлено недостатками IP-маршрутизации: отсутствие балансировки нагрузки (кроме специальных настроек OSPF). Т.о. некоторые пути не используются, постоянное переназначение метрик приводит к нестабильности сети, управление трафиком посредством IGP слишком медленное, маршрутизация зависит только от топологии.

Цель: ускорить процесс маршрутизации IP-пакетов, расширить возможности обработки трафика в зависимости от типа приложения. Цель: ускорить процесс маршрутизации IP-пакетов, расширить возможности обработки трафика в зависимости от типа приложения. Идея: коммутация меток. Каждый пакет снабжается меткой, которая несет в себе информацию о следующем узле сети. Метка добавляется к пакету (т.е. между 2 и 3 уровнем). Т.О. каждый пакет ассоциируется к определенным потоком. Преимущества: высокая скорость передачи пакетов за счет обработки метки короткого фиксированного размера (20 бит), анализ заголовка IP-пакета только на входе в MPLS-облако, эффективное управление трафиком, поддержка балансировки нагрузки, создание виртуальных каналов.

Origin: To Integrate IP with ATM

Физическая сеть

Специальные метки Диапазон значений меток 0-15. Зарезервированы: 0: явный ноль IPv4 – пакет должен быть освобожден от метки; 1: метка предупреждения маршрута – пакет должен быть доставлен данному маршрутизатору; 2: явный ноль IPv6 – пакет должен быть освобожден от метки; 3: необходимость снятия метки, используется протоколами управления; 4-15: свободны для использования.

Способы назначения меток Нисходящее назначение: в направлении, обратном к потоку данных. Назначает исходящие метки. Нисходящее назначение по требованию: в направлении, обратном к потоку данных. Назначает исходящие метки по требованию предыдущего маршрутизатора. Восходящее назначение: по направлению потока данных. Назначает входящие метки.

Алгоритм обработки меток Каждый узел содержит базу меток TIB (Tag Information Base) – т.е. таблицу перенаправлений, содержащую соответствие между полученной и исходящей меткой. Узел, получающий пакет, анализирует метку, ищет запись в TIB, изменяет метку на соответствующую и направляет на исходящий порт. Возможен мультикастинг: назначение на одну входящую метку несколько исходящих.

Traditional IP Forwarding

Technology Combining the Advantages of ATM and IP

Basic Working Process of MPLS

Basic MPLS Concepts

Архитектура IP-маршругизатора

Архитектура LSR

Пример MPLS-сети

Передача пакета по LSP Входящий узел: Получает IP-пакет с адресом получателя, например 192.168.1.5; Определяет подсеть 192.168.1.0; Добавляет метку к пакету, например, 203; Отправляет пакет к следующему узлу Транзитный узел: Получает пакет с меткой, просматривает таблицу коммутации; Осуществляет смену меток, например, 203 на 527; Передает пакет следующему узлу

Все остальные транзитные узлы производят аналогичные процедуры. Все остальные транзитные узлы производят аналогичные процедуры. Предпоследний узел: Получает пакет с меткой, просматривает таблицу коммутации; Снимает метку (последний узел запрашивает метку 3); Отправляет пакет к последнему узлу. Последний узел отправляет IP-пакет получателю.

Типы виртуальных коммутируемых по метке путей - LSP Статический LSP Динамические LSP: С использованием LDP (Label Distribution Protocol - специальный протокол распределения меток) С явным маршрутом, RSVP (транзитные узлы маршрутизируются вручную или автоматически, без учета особенностей трафика) С ограничениями, RSVP (транзитные узлы маршрутизируются автоматически, с учетом информации о топологии (например, OSPF), использование ресурсов сети (ограничение на количество узлов, требования к полосе пропускания, приоритет), требований данного LSR)

Статический LSP

Преимущества MPLS Замещает IP заголовок короткой меткой с фиксированной длиной, которая используется как основа транспортировки с целью повышения скорости продвижения Лучше интегрирует IP с преимуществами ATM Обеспечивает дополнительные услуги без ущерба для эффективности: VPN Traffic engineering QOS

MPLS Encapsulation Format and Label

Label Position in Packet

MPLS TTL Processing

Label Stack