MPLS Nguyen Thi Mai Trang LIP6/PHARE Thi-Mai-Trang.Nguyen@lip6.fr MI012 - RTEL 1 Plan Intrductin Architecture MPLS Prtcles de signalisatin MI012 - RTEL 2 1
Intrductin Multi-Prtcl Label Switching Standardisé par l IETF n RFC 3031, http://www.ietf.rg/rfc/rfc3031.txt Intentin riginale était pur utiliser avec différents prtcles cmme IPv4, IPv6, IPX, AppleTalk Dans la réalité, MPLS a été dévelppé uniquement pur les réseaux IP MI012 - RTEL 3 Principes du MPLS Le but de MPLS est de cmmuter les paquets IP au lieu de les ruter n Utiliser les références pur la cmmutatin des paquets IP Utiliser le rutage IP pur la signalisatin n Établir le circuit virtuel MPLS n Établir la table de cmmutatin Tus types de trame peuvent être utilisées dans un réseau MPLS pur la cmmutatin des dnnées utilisateurs n La référence est placée dans un champ spécifique de la trame u dans un champ ajuté pur ce but MI012 - RTEL 4 2
Architecture MPLS dnnées signalisatin TCP TCP IP IP IP IP AAL ATM AAL ATM AAL ATM Ethernet Ethernet MI012 - RTEL 5 Un réseau MPLS MI012 - RTEL 6 3
Nœuds de transfert (1) Label Switching Ruters (LSR) Label Edge Ruters MI012 - RTEL 7 Neuds de transfert (2) LSR n Ruteur dans le cœur du réseau qui participe à la mise en place du circuit virtuel par lequel les trames snt acheminées n Les LSRs cmprtent cmme des cmmutateurs pur les flux de dnnées utilisateur et cmme les ruteurs pur la signalisatin LER n LSR d accès (Edge-LSR) au réseau MPLS n Un LER peut avir des prts multiples permettant d accéder à plusieurs réseaux distincts, chacun puvant avir sa prpre technique de cmmutatin n Les LERs juent un rôle imprtant dans la mise en place des références MI012 - RTEL 8 4
Ruteur IP Paquets IP Plan de cntrôle Plan de dnnées Prtcles de rutage IP (OSPF, BGP) Table de rutage Échanger les infrmatin de rutage avec d autres ruteurs Paquets IP MI012 - RTEL 9 Rutage IP Table de rutage Destinatin x.0.0.0 y.0.0.0 z.0.0.0 Interface If0 If1 If2 MI012 - RTEL 10 5
LSR Paquets avec références d entrée Plan de cntrôle Plan de dnnées Prtcles de rutage IP Table de rutage IP Prtcles de signalisatin MPLS Table de cmmutatin (Label Frwarding Table) Échanger les infrmatins de rutage avec d autres ruteurs Échanger les infrmatins de références avec d autres LSRs Paquets avec références de srtie MI012 - RTEL 11 Cmmutatin à base de référence Table de cmmutatin Interface d entrée Référence d entrée Interface de srtie Référence de srtie If1 77 If3 13 If2 197 If3 13 MI012 - RTEL 12 6
LER Paquets avec références d entrée Paquets IP Plan de cntrôle Plan de dnnées Prtcles de rutage IP Table de rutage IP Prtcles de signalisatin MPLS Table de cmmutatin Table de rutage IP Échanger les infrmatins de rutage avec d autres ruteurs Échanger les infrmatins de références avec d autres LSR Paquets avec références de srtie Paquets IP MI012 - RTEL 13 Référence Une référence est un identificateur qui a une significatin lcale sur le lien intercnnectés deux LSRs Référence est utilisée pur déterminer l interface de srtie d un paquet IP sans rechercher sn adresse destinatin dans la table de rutage MI012 - RTEL 14 7
Mise en place des références La référence est mise en place de différentes façns en fnctin de la dispnibilité d un champ de référence dans l en-tête du prtcle IP u du prtcle de niveau trame n n IPv6: le champ Flw Label IPv4: dépend du prtcle au niveau trame ATM: VPI/VCI Relais de trames: DLCI Ethernet, Tken Ring, PPP, etc.: l en-tête Shim est inséré entre l en-tête du niveau trame et l en-tête IP MI012 - RTEL 15 Référence avec l ATM MI012 - RTEL 16 8
Référence avec relais de trames MI012 - RTEL 17 Référence avec d autres trames n ayant pas de champ de référence dispnible MI012 - RTEL 18 9
En-tête shim (1) MI012 - RTEL 19 En-tête shim (2) Référence (20 bits): la valeur de référence Bits expérimentaux (3 bits): à utiliser pur les expérimentatins, peut être utilisé pur indiquer la classe de QS Bit stacking (1 bit): mis à 1 si la référence est la dernière dans une pile des références TTL (8 bits): cmme le champ TTL dans IP MI012 - RTEL 20 10
FEC Frwarding Equivalent Class FEC est un ensemble d adresses IP ayant le même préfixe d adresse u la même classe de service Les paquets IP de même FEC snt assciés à la même référence, nt la même interface de srtie et reçivent le même traitement dans les LSRs A l entrée du réseau, le LER asscie à un FEC une valeur de référence MI012 - RTEL 21 LSP (1) Label Switched Path Un LSP est une suite de références partant de la surce et allant jusqu à la destinatin Un LSP est unidirectinnel Les LSPs snt établis avant la transmissin des dnnées (cntrl-driven) u à la détectin d un flt qui suhaite traverser le réseau (data-driven) Les références incluses dans les trames snt attribuées par un prtcle de signalisatin MI012 - RTEL 22 11
LSP (2) LSP-1 = <62, 15, 60> LSP-2 = <15, 60> MI012 - RTEL 23 LSP (3) LSP-1 = <A, 62, B, 15, D, 60, E> n FEC = < x.0.0.0, y.0.0.0> n Pur LSR B, 62 est une référence d entrée et 15 est une référence de srtie n A et E snt des LERs n Pur LSR B, A est un LSR upstream et D est un LSR dwnstream n La valeur de référence est tujurs chisie par le LSR dwnstream MI012 - RTEL 24 12
Attributin de référence Pur qu un LSR puisse recevir des paquets avec la valeur de référence qu il a chisi pur un FEC, il dit cmmuniquer le binding <FEC, référence> à ses visins Exemple n B dit envyer <x.0.0.0,y.0.0.0, 62> à A, C, et D n A, C, et D, chacun vérifie s il est bien un LSR upstream de B n A est un LSR upstream de B, il crée une entrée dans sa table de cmmunicatin en utilisant la valeur 62 cmme la référence de srtie pur la FEC <x.0.0.0,y.0.0.0> n C et D peuvent ignrer cet avertissement de B MI012 - RTEL 25 NHLFE Next Hp Label Frwarding Entry Dans une table de cmmutatin, un LSR peut maintenir plusieurs lignes pur une référence d entrée dnc chacune est une NHLFE Une NHLFE cntient les infrmatins suivantes n LSR suivant / interface de srtie n Opératin à exécuter sur la référence Swap: remplacer la valeur d une référence par une autre valeur Pp: dépiler une référence d une pile de références Push: remplacer la valeur d une référence par une autre valeur et empiler une nuvelle référence MI012 - RTEL 26 13
Pile de références MI012 - RTEL 27 Dépiler une référence Quand le LSR suivant spécifié dans un NHLFE est le LSR lui-même, le LSR dépile une référence de la pile de références Le paquet de résultat est traité avec ceux qui restent après cette pératin n Le paquet cntient encre d autres références n Il sera cmmuté avec la référence suivante cmme la référence d entrée Le paquet n a plus de référence Il sera ruté cmme un paquet IP nrmal MI012 - RTEL 28 14
Tunnel MPLS MI012 - RTEL 29 Exemple du tunnel MPLS MI012 - RTEL 30 15
Prtcle de signalisatin LDP (Label Distributin Prtcl) CR-LDP (Cnstraint-based Ruting Label Distributin Prtcl) RSVP-TE BGP (Brder Gateway Prtcl) OSPF MI012 - RTEL 31 LDP Label Distributin Prtcl Établir et maintenir les bindings de références pur un LSP asscié à une FEC Basé sur TCP pur la fiabilité Sauf que les messages de décuverte snt envyés sur UDP MI012 - RTEL 32 16
LDP peers Deux LSRs utilisant LDP pur échanger les bindings de références snt les LDP peers MI012 - RTEL 33 Catégries des messages LDP Messages de décuverte n Pur annncer et maintenir la présence d un LSR dans le réseau Messages de sessin n Pur établir, maintenir et terminer une sessin entre LDP peers n Pur échanger les infrmatins de binding, les LDP peers divent tut d abrd établir une sessin entre eux Messages d avertissement n Pur créer, changer et supprimer un binding asscié à un FEC Messages de ntificatin n Pur furnir les infrmatins supplémentaires u signaler une erreur MI012 - RTEL 34 17
LDP PDU MI012 - RTEL 35 En-tête LDP LDP Identifier (48 bits) = <32-bits Ruter Id, Numér d espace de références > MI012 - RTEL 36 18
Espace de références Ensemble des références à utiliser par un LSR Deux types d espace de références n Par interface n Ensemble des références à utiliser par une interface particulière Numér d espace de références 0 Par plate-frme Ensemble des références à partager entre les interfaces d un LSR Numér d espace de références = 0 MI012 - RTEL 37 Message LDP MI012 - RTEL 38 19
Frmat d un paramètre Frmat TLV MI012 - RTEL 39 Messages LDP Ntificatin Hell Initializatin KeepAlive Address Address withdraw Label mapping Label request Label abrt request Label withdraw Label release MI012 - RTEL 40 20
Message Label mapping Pur avertir une assciatin d une référence à une FEC Paramètres bligatires n n FEC TLV Label TLV MI012 - RTEL 41 FEC TLV MI012 - RTEL 42 21
Label TLV MI012 - RTEL 43 Message Label request Pur demander une référence assciée à une FEC Paramètre bligatire n FEC TLV MI012 - RTEL 44 22
CR-LDP Utilisé pur établir un LSP avec un rutage explicit Un CR-LSP est calculé par le LSR surce en se basant sur les critères plus que les infrmatins de rutage nrmal n n QS-based ruting Explicit ruting Utile pur faire du lad-balancing, créer les LSPs avec les cntraintes de délai u de bande passante MI012 - RTEL 45 Exemple d établissement d un CR-LSP MI012 - RTEL 46 23
Message Label request MI012 - RTEL 47 Traffic parameters TLV MI012 - RTEL 48 24
References Cnnectin-riented netwrks SONET/ SDH, ATM, MPLS, and Optical Netwrks, Harry G. Perrs, Wiley 2005 Les réseaux, Guy Pujlle, Eyrlles 2008 MPLS and VPN Architectures, I. Pepelnjak and J. Guichard, Cisc Press 2001 RFC 3031, http://www.ietf.rg/rfc/rfc3031.txt MI012 - RTEL 49 25