Лекция 6. Технология MPLS

1. Адаптивные сервис-ориентированные сети

Адаптивные сервисориентированные сети
Лекция 6. Технология MPLS

2. Технология MPLS

Разработана фирмой Cisco Systems в 2001 г.
Предназначена для передачи данных от
одного узла сети к другому с помощью меток,
без использования традиционных методов
адресации
MPLS (Multiprotocol Label Switching —
мультипротокольная коммутация по меткам)
MPLS не заменяет IP-маршрутизацию, а
работает поверх нее

3. Технология MPLS

Передача IP-пакета через сеть MPLS
FEC – Forwarding Equivalence Class – класс эквивалентности
пересылок

4. Технология MPLS

Модель ISO OSI
MPLS:
Сетевой
уровень L3
Канальный
уровень L2
Комбинированный
подуровень L2.5

5. Технология MPLS

Заголовок
кадра
Заголовок
MPLS
Заголовок
IP-пакета
Формат заголовка MPLS:
IP-пакет

6. Технология MPLS

Номер метки
Назначение
0
последняя метка в стеке (далее – IPv4)
1
метка оповещения маршрутизатора
(router alert label)
2
последняя метка в стеке (далее – IPv6)
3
неявная нулевая метка (implicit NULL label)
4-15
зарезервированы
Максимальное значение метки (20 бит) – 1 048 575

7. Преимущество MPLS

Технология MPLS дает возможность создания
сквозного виртуального канала с любым
протоколом передачи данных, независимого от
среды передачи.
Применяя разные метки, можно создавать
несколько разных виртуальных сетей на базе
одних и тех же узлов.

8. Преимущество MPLS

Значительно снижается время на поиск
маршрутизации
Снижается ресурс обращения к памяти для
маршрутизации одного пакета
Систему меток проще организовать в
оборудовании
Возможность контролировать распределение
трафика в сети, а значит управлять
пропускной способностью, расставлять
приоритеты для разных сервисов,
предотвращать перегрузку оборудования

9. Маршрутизаторы для MPLS

LSR (label switch router) – маршрутизаторы,
выполняющие маршрутизацию пакетов данных,
основываясь только на значении метки
LER (label edge router) – маршрутизаторы,
расположенные на входе или выходе MPLS-сети

10. Протоколы, используемые в MPLS

LDP (label distribution protocol) –
протокол распределения по меткам
RSVP-TE (resource reservation protocol
for traffic engineering) – протокол
резервирования сетевых ресурсов для
оптимизации и управления трафиком
BGP (border gateway protocol) –
протокол динамической
маршрутизации

11. Протокол LDP

LDP (label distribution protocol) – протокол
распределения по меткам, с помощью
которого два маршрутизатора LER
обмениваются информацией об отображении
меток
Два LER называются LDP-пирами
Обмен информацией между LER двунаправленный

12. Протокол LDP

Режимы работы LDP:
незапрашиваемый
запрашиваемый

13. Протокол LDP

Незапрашиваемый режим LDP:
Выходные маршрутизаторы
транслируют метки всем своим соседям
по всей сети, пока они не достигнут
входных маршрутизаторов. Таким
образом устанавливаются пути
коммутации меток (LSP – label switch
path) между всеми внешними ссылками

14. Протокол LDP

Запрашиваемый режим LDP:
Входной маршрутизатор отправляет
запрос метки следующему
маршрутизатору и далее, пока не будет
достигнут выходной маршрутизатор,
который генерирует обратное
сообщение, подтверждающее LSP

15. Протокол LDP

Установление соседских отношений между
маршрутизаторами осуществляется в две
фазы:
обмен сообщениями Hello
установление сессии LDP

16. Протокол LDP

Параметры функционирования LDP:
режим обмена информацией о метках
(Label Distribution Mode)
режим контроля над
распространением меток (Label
Distribution Control)
механизм сохранения меток (Label
Retention Mode)

17. Протокол LDP

Протокол LDP должен реагировать
на следующие события:
появления новой записи в таблице
маршрутизации;
исчезновение записи из таблицы
маршрутизации;
смена IP-адреса назначения

18. Протокол RSVP-TE

RSVP-TE (Resource ReSerVation Protocol
Traffic Engineering) – протокол
резервирования сетевых ресурсов с
управлением трафиком
Задача протокола RSVP TE - распределить
метки между LSR и скомпилировать путь
LSP от получателя до отправителя. Но при
этом путь LSP должен удовлетворять
определённым условиям.

19. Протокол RSVP-TE

RSVP TE обладает следующими
возможностями:
позволяет строить основной и запасной LSP
резервировать ресурсы на всех узлах
обнаруживать аварии на сети
строить заранее обходные пути
делать быстрое перенаправление трафика
избегать каналов, которые физически
проходят по одному пути.

20. Протокол RSVP-TE

Отличие RSVP TE от LDP:
В TE-туннель трафик нужно
поместить насильно, тогда как в LDP
он попадает автоматически
В случае обрыва на пути трафик
можно спасти путём
перенаправления пакетов в заранее
подготовленный туннель

21. Протокол RSVP-TE

Ограничения для RSVP:
требуемая полоса пропускания
определённый путь или линии
характеристики линии

22. Протокол BGP

Протокол BGP (border gateway protocol) –
протокол динамической маршрутизации

23. Протокол BGP

Протокол BGP используется для обмена
информацией о маршрутизации и доступности
между автономными системами в Интернете
Автономная система (AS) — набор подсетей,
которые объединены общей внутренней
политикой маршрутизации
У каждой AS есть свой уникальный номер —
ASN, и диапазон IP-адресов — подсеть.

24. Протокол BGP

Протокол BGP используется для обмена
информацией о маршрутизации и доступности
между автономными системами в Интернете