mpls

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MPLS(MultiProtocol Label Switching)

Rafael Medina Mardones


Generalidades

• Es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por la IETF y definido en el RFC 3031.

• Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI.

• Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes.


Arquitectura MPLS

Elementos

LER (Label Edge Router): elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Un router de entrada se conoce como Ingress Router y uno de salida como Egress Router. Ambos se suelen denominar Edge Label Switch Router ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS.

LSR (Label Switching Router): elemento que conmuta etiquetas.

LSP (Label Switched Path): nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional.

LDP (Label Distribution Protocol): un protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red.

FEC (Forwarding Equivalence Class): nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta. Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo por el conmutador.


Arquitectura MPLS


Funcionamiento Básico MPLS

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 no vuelve a ser clasificado, y se lo conmuta simplemente por su label


Formato Etiquetas

Donde:

Label (20 bits): Es la identificación de la etiqueta.

Exp (3 bits): Llamado también bits experimentales, también aparece como CoS en otros textos, afecta al encolado y descarte de paquetes.

S (1 bit): Del inglés stack, sirve para el apilado jerárquico de etiquetas. Cuando S=0 indica que hay mas etiquetas añadidas al paquete. Cuando S=1 estamos en el fondo de la jerarquía.

TTL (8 bits): Time-to-Live, misma funcionalidad que en IP, se decrementa en cada enrutador y al llegar al valor de 0, el paquete es descartado. Generalmente sustituye el campo TTL de la cabecera IP.


Label Distribution Protocol - LDP

Un protocolo a nivel aplicación para distribuir la asociación a lebels a LSRs.

• Son usados para mapear FECs a labels, los cuales a su vez crean LSPs.

• Las sesiones LDP son establecidas entre LDP pares en la red MPLS (no necesariamente adyacentes).

• Algunas veces emplea OSPF o BGP.


Label Distribution Protocol - LDP

Tipos de mensaje LDP:

• discovery messages— anuncia y mantiene la presencia de un LSR en la red

• session messages— establece, mantiene, y termina sesiones entre LDP pares

• advertisement messages— crea, cambia, y borra mapeo de labels para FECs

• notification messages— provee información de avisos y señalización de errores


Funcionamiento MPLS

Al momento de que un determinado flujo de tráfico ingresa a un dominio MPLS, este flujo debe ser asignado a una FEC

Para el enrutamiento y entrega de paquetes en una FEC, debe establecerse previamente un LSP, el cual debe satisfacer ciertos parámetros de Calidad de Servicio (QoS)

Los parámetros de QoS determinan:

•Cuantos recursos se van a comprometer para ese camino (ancho de banda).

• Políticas de puesta en cola y de descarte se van a establecer en cada LSR para esta FEC.


Funcionamiento MPLS

Para la ejecución de estas tareas, se utilizan dos protocolos para intercambiar la información necesaria entre routers:

a)Un protocolo de enrutamiento interior (IGP), tal como OSPF, que permite intercambiar información de enrutamiento y de topología de la red.

b) Un protocolo de señalización cuyas funciones son:

· coordinar la distribución de etiquetas· reservar ancho de banda y aplicar Clase de servicio (DiffServ).

Los protocolos de señalización actualmente utilizados enMPLS son:

• LDP (Label Distribution Protocol)• RSVP-TE (Resource Reservation ProtocolTunnelling Extensions),• BGP4-TE (Border Gateway Protocol-Traffic Engineering)• CR-LDP(Constraint Based Routing-LDP).


Funcionamiento MPLS


Resumen Funcionamiento MPLS

•Un paquete entra a un dominio MPLS a través de un edge LSR (E-LSR) de ingreso, el cual procesa el paquete para determinar los servicios de red que requiere, definiendo su QoS.

•El E-LSR asigna el paquete a una FEC particular, agrega la etiqueta apropiada y lo reenvía.

Si aún no existe un LSP para esa FEC, el E-LSR debe cooperar con los otros LSR para definir el nuevo LSP.

•Dentro del dominio MPLS, cada LSR al recibir un paquete etiquetado, remueve la etiqueta entrante, inserta la etiqueta saliente y envía el paquete hacía el próximo LSR a lo largo del LSP.

• El E-LSR de egreso remueve la etiqueta, lee la cabecera del paquete IP, y reenvía el paquete a su destino final.


Label Swapping


Activación de MPLS

• Hay que realizar la siguiente configuración en cada interfaz que vaya a hablar MPLS:

cisco(config)# interface <nombre de la interfaz>

cisco(config-if) # mpls ip

cisco(config-if)# mpls label protocol ldp


Verificación de MPLS

1. show mpls interfaces

Muestra las interfaces en las que está funcionando MPLS-LDP.

2. show mpls ldp parameters

Muestra los parámetros que está utilizando el protocolo en el equipo donde se ejecuta el comando

3. show mpls ldp neighbor

Muestra los routers que mantienen una relación de vecindad con el router en el que se ejecuta el comando


Verificación de MPLS

4. show mpls ldp binding

Muestra la tabla de etiquetas que está utilizando el router donde se ejecuta el comando.

5. show mpls forwarding-table

Muestra la tabla de forwarding del router donde se ejecuta el comando.

mpls

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