LSR: Label Switching Router Routers Frontera (ingress y egress) LSR o LER ponen y quitan etiquetas. LSR Frontera de ingreso “Ingress LSR” A la entrada del flujo a la red MPLS (al principio del LSP). Examina los paquetes IP y los introduce en el dominio MPLS Se encargan de clasificar los paquetes en FECs Genera la etiqueta MPLS. Asigna la etiqueta inicial en el paquete.
LSR: Label Switching Router Routers Frontera (ingress y egress) LSR o LER ponen y quitan etiquetas. LSR Frontera de egreso “Egress LSR” A la salida del flujo de la red MPLS (al final del LSP). Elimina o quita la cabecera MPLS Examina el paquete para su tramitación (encaminamiento IP normal, label swap, etc.)
LSP: Label Switching Path ¿Qué es?: Camino que siguen por la red MPLS los paquetes que pertenecen a la misma FEC. Es equivalente a un circuito virtual en ATM o Frame Relay. Se trata de un túnel unidireccional a través de un dominio MPLS Para una ruta bidireccional hacen falta dos LSP Puede ser desviado del camino más corto definido Debido a problemas de recursos en ese camino Debido a un encaminamiento explícito hecho por un diseñador LIB (Label Information Base) También LST (label switching table) o ILM (incoming Label Map). Tabla de etiquetas que manejan los LSR. Relaciona la pareja (interfaz de entrada – etiqueta de entrada) con (interfaz de salida – etiqueta de salida).
Protocolos de distribución de etiquetas El proceso que permite la construcción de las LIBs, necesario para la creación de los LSP se denomina distribución de etiquetas. MPLS permite la utilización de varios mecanismos de señalización para este procedimiento: LDP (Label Distribution Protocol): protocolo especificado para la distribución de etiquetas basado en la información de enrutamiento de IP. CR-LDP (Constraint-Based Routed Label Distributed Protocol): protocolo derivación del anterior que permite enrutamiento explícito con QoS. RSVP-TE (RSVP Traffic Engineering): protocolo derivado de RSVP estándar que permite enrutamiento explícito con QoS.
LDP: Label Distribution Protocol Primer protocolo de distribución de etiquetas estandarizado por MPLS Working Group. Las principales características de LDP son: Asignación de etiquetas Hop-by-Hop. Sesiones TCP entre LER/LSR (relación peer-to-peer para intercambiar información de etiquetado). No permite señalizar QoS extremo a extremo. Mensajes de LDP: “Discovery”: Mensajes de descubrimiento: permite a los LSR indicar su presencia mediante mensajes UDP de “Hello”. Cuando el descubrimiento es realizado, la señalización se realiza por TCP ”Adjacency”: Mensajes de establecimiento, mantenimiento y terminación de sesión “Advertisement”: Mensajes de advertencia para la creación, cambio y eliminación de vínculos de etiquetas. Mensajes de Notificación
LDP: Label Distribution Protocol
LDP: Label Distribution Protocol La distribución de etiquetas asegura que los routers adyacentes conocen la combinación de etiqueta y su FEC asociado Routing Table:
Addr-prefix Next Hop 47.0.0.0/8 LSR2 LSR1 LSR2 LSR3 IP Packet 47.80.55.3 Routing Table:
Addr-prefix Next Hop 47.0.0.0/8 LSR3 For 47.0.0.0/8 use label ‘17’ Label Information Base:
Label-In FEC Label-Out 17 47.0.0.0/8 XX Label Information Base:
Label-In FEC Label-Out XX 47.0.0.0/8 17 Paso 1: LSR crea el vínculo entre el FEC y su etiqueta Paso 2: El LSR comunica el vínculo a su router adyacente Paso 3: LSR inserta el valor en la tabla de transmisión
LDP soporta dos métodos de distribución de etiquetas:
LDP: Label Distribution Protocol LSR1 LSR2 Downstream Unsolicited Label Distribution Label-FEC Binding LSR1 LSR2 Downstream-on-Demand Label Distribution Label-FEC Binding Request for Binding
Ejemplo: modo bajo demanda
LDP: Label Distribution Protocol (Gp:) #963 (Gp:) #14 (Gp:) #99 (Gp:) #311 (Gp:) #311 (Gp:) #311
(Gp:) #462 (Gp:) D
(Gp:) #311 (Gp:) D
(Gp:) #963 (Gp:) D
(Gp:) #14 (Gp:) D
(Gp:) #99 (Gp:) D
(Gp:) #216 (Gp:) D
(Gp:) #612 (Gp:) D
(Gp:) #5 (Gp:) D
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CR-LDP: Constraint-Based Routed LDP Reserva de recursos: Parámetros de tráfico
CR-LDP: Constraint-Based Routed LDP Encaminamiento explícito: LSR B LSR C LER D LER A ER Label Switched Path Ingress Egress (Gp:) 4. El mapeo de etiquetas es originado a través de un mensaje.
(Gp:) 3. Mensaje de petición terminado.
(Gp:) 2 Mensaje de petición procesado y el próximo nodo determinado. Lista del camino modificada a
(Gp:) 1. Mensaje de petición de etiqueta. Contiene la ruta explícita < B,C,D>
(Gp:) 5. LSR C recive la etiqueta para usar para mandarlos datos a LER D. Tala de etiquetas actualizada
(Gp:) 6. Cuando el LER A recive la etiqueta mapead el ER es establecido
Apilamiento de etiquetas en MPLS Red MPLS ISP A Red MPLS ISP B Red MPLS ISP C 4 (16) 8 (12) 2 (15) 2 (13) 2 (15) 7 (14) LSR de Ingreso 1er nivel LSR Interior 1er nivel LSR Interior 1er nivel LSR de Egreso 1er nivel LSR de Egreso 2º nivel LSR de Ingreso 2º nivel V W X Y Z U Los routers U y Z han constituido un LSP con dos LSR interiores, V e Y Los routers V e Y están enlazados por un LSP que ha creado el ISP B. V e Y no ven las etiquetas rojas que manejan W y X Para el ISP B parece como si V e Y fueran routers IP ordinarios (no MPLS ‘enabled’) 2 (15) 7 (14) Etiqueta (TTL) de 2º nivel Etiqueta (TTL) de 1er nivel En cierto modo es como si entre V e Y se hubiera hecho un túnel que atravesara W y X IP (17) IP (11) IP (17) Paquete IP (TTL)
Redes de alto rendimiento: Las decisiones de encaminamiento que han de tomar los routers MPLS en base a la LIB son mucho más sencillas y rápidas que las que toma un router IP ordinario (la LIB es mucho más pequeña que una tabla de rutas normal). La anidación de etiquetas permite agregar flujos con mucha facilidad, por lo que el mecanismo es escalable. Encaminamiento con QoS en IP: es posible asignar a un cliente o a un tipo de tráfico una FEC a la que se asocie un LSP que discurra por enlaces con bajo nivel de carga. Proveedor de servicios para VPNs, más escalables y menos costosas que otras alternativas como IPSec, ATM o FR. Soporte multiprotocolo: ya que el encaminamiento de los paquetes se realiza en base a la etiqueta MPLS estándar, no a la cabecera de nivel de red. Permite integración de redes diversas: ATM, Frame relay, Ethernet, etc. Ingeniería de Tráfico: se conoce con este nombre la planificación de rutas en una red en base a previsiones y estimaciones a largo plazo con el fin de optimizar los recursos y reducir congestión. Conclusiones y aplicaciones
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