ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

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1 ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL ESCUELA DE INGENIERÍA ESTUDIO PARA LA MIGRACIÓN DE UNA RED DE DATOS PERTENECIENTE A UNA EMPRESA PORTADORA DE SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES A LA TECNOLOGÍA ATM-MPLS (MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING) PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE DIRECTOR: MSc. MARÍA SOLEDAD JIMÉNEZ QUITO, JULIO 2004

2 DECLARACIÓN Yo, Felipe Esteban Espinel Andrade, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley, Reglamento de Propiedad Intelectual y por la normatividad institucional vigente. FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE

3 CERTIFICACIÓN Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Felipe Esteban Espinel Andrade, bajo mi supervisión. MSc. M$RIA SObEDAD JIMÉNEZ DIRECTORA DEL PROYECTO

4 AGRADECIMIENTO A la Escuela Politécnica Nacional por todo el conocimiento y enseñanza impartida, A la MSc. María Soledad Jiménez por su acertada y excelente dirección en este proyecto. A SURATEL por su apoyo y auspicio. A todas las personas que de una u otra forma colaboraron en la realización de este proyecto. FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE

5 DEDICATORIA A Dios, Padre bueno que siempre está conmigo; a mi Madre, a mi Esposa, a mi Hermana y a mi Abuela, quienes siempre me brindan su amor, apoyo y cariño.

6 ÍNDICE GENERAL ÍNDICE GENERAL PAGINA I ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS CAPÍTULO I 1. ARQUITECTURA MPLS MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) INTRODUCCIÓN FUNCIONAMIENTO DE MPLS Clase Equivalente de Enrutamiento FEC (Forwarding Equivalen cy Class) Arquitectura de un nodo MPLS Plano de Conmutación Etiqueta MPLS Pila de Etiquetas Label Forwarding Information Base(LFIB) Algoritmo de Enrutamiento de Etiqueta Plano de Control Elementos MPLS Enrutador de Conmutación de Etiquetas (Label Swüched 10 Router.LSR)! Operación del Enrutador de Conmutación de Etiquetas 11 Packet-BasedLSR \ LSRATM Rutas conmutadas mediante etiquetas ; 17 (Label Switched Path, LSP) 8

7 n Establecimiento mediante Control Independiente Establecimiento según Control Ordenado Protocolo de Distribución de Etiquetas (Label Distribution Froto col, LDP) \ Prevención y detección de lazos de enrutamiento Efectos de lazos de enrutamiento en MPLS Control de Lazos en MPLS Loop Survival Detección de lazo Prevención de Lazo ATM-MPLS COMPONENTE DE CONMUTACIÓN COMPONENTE DE CONTROL VCMERGE CIRCUITOS VIRTUALES ETIQUETADOS (LVC) LABEL SWITCHCONTROLLER LSC EXTERNO CIRCUITOS VIRTUALES DE CONTROL ATM CON FUNCIONALIDAD IP (IP + ATM) 32 CAPÍTULO II 2. INFRAESTRUCTURA DE LA RED SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY} MODELO DE CAPAS SDH JERARQUÍAJS DE MULTIPLEXACION TRAMA STM CONTENEDORES VIRTUALES i CABECERAS SDH (SDH OVERHEAD} 45 n

8 m RSOH (Cabecera de la Sección de Regeneración) MSOH (Cabecera de la Sección de Multiplexación) POH (Path Overhead) ANILLO SDH DESCRIPCIÓN DE LA RED SDH DE LA EMPRESA 51 SURATEL SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL ANILLO STM DESCRIPCIÓN DE ENLACES DE ÚLTIMA MILLA MANEJO DEL TRÁFICO DENTRO DE LA RED SDH 78 CAPÍTULO III 3. DISEÑO DE LA RED ATM-MPLS RED ATM-MPLS SURATEL QUITO ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS LSR- ATM Y LSR-ATM DE BORDE DIMENSIONAMIENTO DE LAS TRONCALES DE LA RED ATM-MPLS Monitoreo de Tráfico Dimensionamiento de Troncales Proyección de tráfico a 5 años Topología de Troncales Cálculo estimado de la Capacidad de los enlaces Asignación de la capacidad a los enlaces ESQUEMA DE DIRECCIONAMIENTO IP Elección del protocolo de enrutamiento del Backbone ATM-MPLS 113 m

9 IV Elección del protocolo de enrutamiento entre LSR de Borde y el CPE ( Customer Premise 113 Equipment) SELECCIÓN DE EQUIPOS ATM-MPLS Selección de equipos LSR-ATM Selección de equipos LSR-ATM de Borde DIMENSIONAMIENTO DE LOS RECURSOS PARA MPLSLVC Cálculo de diseño para Edge LSR Cálculo de diseño para LSR ATM utilizando VCMerge DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PRESUPUESTO REFERENCIAL PLAN DE MIGRACIÓN 135 CAPÍTULO IV 4.1 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES 141 BIBLIOGRAFÍA 144 ANEXOS A. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO Al.l OSYF(OPENSHORTESTPATHFIRST) 148 A1.2 BGP (BORDER GATEWAY FROTO COL) 152 A1.3 PIM (PROTOCOLINDEPENDENT MULTICAST) 162 B. ASYNCHROÑOUS TRANSFER MODE ATM 166 C. ESTADÍSTICAS DE TRONCALES 191 D. EQUIPOS ATM-MPLS. rv

10 Y D1.1 MARCONI ASX 400. D1.2 CISCO MSR D.1.3 LUCENT TMX D2.1 CISCO 7200 D2.2 CISCO V

11 VI ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS CAPITULO 1 : FIGURAS Página Figura 1.1. La dirección y la con el mismo puerto TCP de destino Número 23, comparten la misma FEC dado el prefijo /25. Figura 1.2 Arquitectura de un No do MPLS 5 Figura 1.3 Formatos de Etiquetas MPLS. a) Cabecera MPLS b ) Cabecera ATM 6 Figura 1.4 Planos MPLS 7 Figura 1.5 Operación de un LSR con un nivel de pila de etiquetas 12 Figura 1.6 Operación de un LSR con varios niveles de pila de etiquetas 13 Figura 1.7 Protocolos de Señalización que se ejecutan en un Conmutador ATM MPLS 15 Figura 1.8 Funcionamiento de un LSR-ATM 16 Figura 1.9 Establecimiento mediante control Ordenado 19 Figura 1.10 Mensajes LDP 20 Figura 1.11 Proceso de asignación de Etiquetas 26 Figura 1.12 VC Merge 27 Figura 1.13 Circuitos Virtuales Etiquetados 29 Figura 1.14 Controladores Conmutadores de Etiqueta LSC 30 Figura 1.15 IP+ATM 32 Figura 1.16 Funcionamiento Lógico de un Conmutador IP+ATM 3 3 CAPITULO 1 : TABLAS Tabla 1.1 Funciones realizadas por un LSR a paquetes etiquetados Página 11 CAPITULO 2 : FIGURAS Página ] Figura 2.1 Modelo de Capas SDH 35 Figura 2.2 Estructura de la Trama STM-1 37 Figura 2.3 Estructura de Multiplexación SDH 39 Figura 2.4 Path Overhead y Contenedores Virtuales (VC) 40 Figura 2.5 Conexión Punto Punto 42 Figura2.6 Esquema de Cross-Conexión 44 Figura 2.7 Estructura de la cabecera de la Sección de Regeneración 46 Figura 2.8 Estructura de la Cabecera de la Sección de Multiplexación 47 Figura 2.9 Anillo unidireccional de dos fibras 50 Figura 2.10 Diagrama esquemático de la red de Acceso en Fibra Óptica (Red SDH) Quito 52 Figura 2.11 Diagrama de la Red SDH (VC12, STM-1, PDH - E2) 53 Figura 2.12 Esquema Nodo Colón ' 56 Figura 2.13 Esquema Nodo Head End 56 Figura 2.14 Esquema Nodo NNUU 57 Figura 2.15 Esquema Nodo Sur Figura 2.16 Esquema Nodo Prensa ' 60 Figura 2.17 Es quema Nodo América 61

12 vn Figura 2.18 Esquema Nodo Proveedor Figura 2.19 Esquema Nodo Gasea Figura 2.20 Esquema Nodo Mariscal Sucre Figura 2.21 Esquema Nodo Norte 01 Figura 2.22 Esquema Nodo Norte 02 Figura 2.23 Protección SNC de la troncal VC-12 # 148 Figura 2.24 Descripción Enlace PDH E2 (#142) Figura 2.25 Descripción Contenedor Virtual VC-12 (#126) Figura 2.26 Descripción Contenedor Virtual VC-4 (GASCA-NNU) Figura 2.27 Protección a nivel VC12 Figura 2.28 Equipos de red Local Figura 2.29 Esquema de protección de Manga Figura 2.30 Cajas de Dispersión Figura 2.31 Ruta del enlace Prove-AgOl Figura 2.32 Enlace Prove-AGOl en la troncal E2 PDH Figura 2.33 Enlace Prove-AGOl en el correspondiente VC-12 Figura 2.34 VC-12 #215 Su Ruta normal y de protección SNC Figura 2.35 VC-12 #215 dentro de la Trama STM-1 # CAPITULO 2 : TABLAS Tabla 2.1 Jerarquías de Multiplexación Tabla 2.2 Código de Colores Página CAPITULO 3 : FIGURAS Figura 3.1 Múltiples LSR de Borde Figura 3.2 PoPs de la red ATM-MPLS Figura 3.3 Capacidad de los Nodos de la red SDH Suratel. Figura 3.4 Esquema de Troncales para la interconexión de Conmutadores Figura 3.5 Curva de proyección Nro. Enlaces Suratel Figura3.6 Disposición troncales Figura 3.7 Capacidad de troncales (Tomando en cuenta falla de troncales) Figura 3.8 Asignación de capacidad de troncales. Figura 3.9 Plan de direccionamiento IP Figura 3.10 Red ATM-MPLS (SURATEL) CAPITULO 3 : TABLAS Tabla 3.1 Capacidad de Cross-conexión por nodo. Tabla 3.2 Capacidad de Cross-conexión por nodo (60%). Tabla 3.3 Estadísticas de Tráfico (TRONCAL COLÓN HEADEND 01) Tabla 3.4 Servicios Portadores al 30-Marzo del 2002 Tabla 3.5 Estadísticas de Servicios Portadores 2003 Tabla 3.6 Estadísticas de Servicios Portadores 2004 Tabla 3.7 Estadísticas Nro. de Enlaces Suratel Tabla 3.8 Cisco ATM-MPLS Edge-LSR Tabla 3.9 Detalle de capacidad LVC pafra el conmutador Cisco 8540 MSR Tabla 3.10 Hardware Labe! Switch Rouler Tabla 3.11 Hardware Label Switch Controller Table 3.12 Hardware Lab el Edge Router Tabla 3.13 Administrador de la red Tabla 3.14 Costo NTUs Tabla 3.15 Costo Hardware y Sistema de Gestión ATM-MPLS Tabla 3.16 Co sto Instalación y Mantenimiento Página Página Í34 134

13 RESUMEN En el presente proyecto se diseña una red con la tecnología ATM-MPLS (Multiprotocol Label Switching) para la empresa SURATEL con cobertura para el Distrito Metropolitano de Quito, sobre un anillo SDH de capacidad STM-1. En el primer capítulo se trata la información teórica de lo que representa la arquitectura MPLS, la descripción de los conceptos necesarios para el diseño de una red con la arquitectura mencionada y los conceptos básicos para su funcionamiento sobre un backbone de equipos con funcionalidad ATM. En el segundo capítulo se expone la información teórica necesaria acerca de la tecnología SDH (Jerarquía Digital Sincrónica). También se presenta la infraestructura de la Red SDH de 155 Mbps de la empresa Suratel en el Distrito Metropolitano de Quito así como el manejo del tráfico en la mencionada red. En el capítulo 3 se expone el estudio técnico para el proceso de migración de la red a la plataforma ATM-MPLS, se analizan los diferentes pasos de diseño que se toman en cuenta para una arquitectura MPLS con un backbone ATM sobre una red SDH. Se presenta también un análisis de tráfico de la red y su correspondiente proyección a 5 años, así como también se incluye un presupuesto referencial de los equipos a utilizarse en el diseño en mención. En el capítulo 4 se especifican las principales conclusiones y recomendaciones que se tienen que considerar para un diseño de este tipo. En los anexos se encuentra la información complementaria, como información teórica de protocolos de enrutamiento, hojas de características técnicas de los equipos y datos estadísticos.

14 PRESENTACIÓN En el mercado de proveedores de servicios de telecomunicaciones ultra competitivo de hoy que prestan sus servicios para el Distrito Metropolitano de Quito, las aplicaciones tales como presencia virtual, redes privadas virtuales, y voz entre otros, llevan la demanda a niveles mucho más altos de previsibilidad de la red, lo cual puede ser garantizado solamente con las redes orientadas a conexión. La conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) es la tecnología que permite agregar en última instancia la orientación a conexión a las redes 1P, y la previsibilidad a los servicios IP. MPLS fue creado para combinar los beneficios del enrutamiento de capa 3 (Modelo OSI) con la conmutación orientada a conexión de capa 2. MPLS separa su plano de control, donde los protocolos de enrutamiento de capa 3 establecen los caminos por donde el paquete va a ser enrutado. La arquitectura MPLS puede ser introducida en redes ATM sin la necesidad de mayores actualizaciones tanto de software como de hardware, así una red puede ofrecer servicios ATM o MPLS sobre el mismo hardware. La demanda de nuevos servicios con mayores requerimientos de calidad y confiabilidad hace que las redes necesiten una tecnología de transporte confiable y eficiente, y esto se logra con la tecnología SDH (Jerarquía Digital Sincrónica). Por las consideraciones antes mencionadas se pone a consideración el presente estudio, como una solución alternativa para la implementación de todos los beneficios que presentan estas tecnologías en una sola red para proveedores de servicios de telecomunicaciones.

15 CAPITULO I ARQUITECTURA MPLS 1.1 MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)[1]'[2]'[8]'[32] INTRODUCCIÓN[13] Internet ha desplazado a las tradicionales redes de datos y ha llegado a ser el modelo de red pública de datos a gran escala, también es cierto que actualmente no llega a satisfacer todos los requisitos de los usuarios, principalmente los de aquellos de entornos corporativos, que necesitan la red para el soporte de aplicaciones críticas. Una carencia fundamental de Internet es la posibilidad de seleccionar diferentes niveles de servicio para los distintos tipos de aplicaciones de usuario. Internet se valora más por el servicio de acceso y distribución de contenidos que por el servicio de transporte de datos conocido como de " mejor esfuerzo ". Si el modelo en Internet a de consolidarse como la red de datos del próximo milenio, se necesita introducir cambios tecnológicos fundamentales, que permitan ir más allá del nivel del mejor esfuerzo y puedan proporcionar una respuesta más determinística y menos aleatoria. MPLS es un estándar emergente del IETF1 que surgió para consensuar diferentes soluciones de conmutación multinivel, propuestas por distintos fabricantes a mitad de los 90, por lo tanto, se debe considerar a MPLS como el avance más reciente en la evolución de las tecnologías de enrutamiento y conmutación en las redes IP, lo que implica una evolución en la manera de construir y gestionar estas redes. Los problemas que presentan las soluciones actuales de IP sobre ATM2, así como la complejidad de gestión de dos redes separadas y tecnológicamente diferentes, quedan resueltos con MPLS, al combinar en una sola tecnología lo mejor de cada capa (la inteligencia del routing con la rapidez del switching). MPLS ofrece nuevas 1 IETF Internet Engineering Task Forcé : Comunidad Internacional de diseñadores de red, operadores, vendedores dedicados a la evolución de la arquitectura de Internet y su operación, 2 Modo de Transferencia Asincrónica (ATM): Tecnología de red orientada a conexión, que se emplea tanto en redes públicas o privadas LAN y WAN. Permite el transporte a alta velocidad de múltiples tipos de tráfico.

16 2 posibilidades en la gestión de backbones, así como la provisión de nuevos servicios de valor agregado. La arquitectura MPLS describe los mecanismos para realizar la conmutación por etiquetas (labe! switching), ya que combina los beneficios de la conmutación (switchíng) de capa 2 con los beneficios del enrutamiento de capa 3. MPLS asigna etiquetas a los paquetes para transportarlos a través de la red. El mecanismo de entrega a través de la red es "label swapping", en cuya unidad de datos (por ejemplo: celda o paquete) transporta una etiqueta de longitud definida que indica a los nodos de conmutación cómo procesar y enviar los datos. La diferencia fundamental entre MPLS y las tecnologías tradicionales WAN es la forma como las etiquetas son asignadas y la capacidad de transportar una pila de etiquetas adheridas al paquete. El concepto de pila de etiquetas abre la posibilidad para aplicaciones como Ingeniería de Tráfico y el rápido enrutamiento en caso de fallas en los nodos. El término Multiprotocolo indica que las técnicas MPLS son aplicables para cualquier protocolo de capa red FUNCIONAMIENTO DE MPLS En las siguientes secciones se presenta el funcionamiento básico de la Tecnología MPLS así como el concepto y funcionamiento de ATM-MPLS Clase Equivalente de Enrutamiento FEC (ForwardingEquivalency Class) FEC es un conjunto de paquetes de capa 3 (Modelo OSI3) conmutados sobre un mismo camino (path). Cuando se asigna un paquete a una FEC, el enrutador revisa la cabecera IP así como otro tipo de información como por ejemplo el nterfaz en el cual el paquete arribó, entre otros. 3 Modelo de Referencia OSI: Es un modelo para la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), estructurado en 7 niveles o capas y creado por la Organización Internacional de Estandarización (ISO).

17 Algunos ejemplos de FECs se presentan a continuación: Un conjunto de paquetes unicast cuya dirección de destino de capa 3 concuerde con un cierto prefijo de dirección. Un conjunto de paquetes unicast cuya dirección de destino concuerde con un cierto prefijo de dirección IP y que tenga como destino el mismo número de puerto TCP4. Un conjunto de paquetes multicast con la misma dirección de capa 3 tanto de destino como de origen. Un conjunto de paquetes multicast con la misma dirección de capa 3 tanto de destino como de origen y la misma interfaz de entrada. Por ejemplo en la figura 1.1, tanto la dirección como la pertenecen a la misma FEC con el prefijo de dirección /25 y el puerto TCP de destino / / / /24 Tabla de Ruteo R /25 EO -> R /24 EO -> R /24 E1 -> R1 Figura 1.1. La dirección y la con el mismo puerto TCP de destino Número 23, comparten! la misma FEC dado el prefijo /25.[1] 4 TCP (Transmission Control Protocol) protocolo Orientado a conexión que asegura que los datos lleguen a su destino sin errores y en una secuencia correcta. Con esta notación se especificará las referencias bibliográficas.

18 4 Las redes MPLS utilizan etiquetas para la conmutación de paquetes. El nodo de ingreso MPLS asigna una FEC a un paquete solo una vez, a la entrada de la red. La FEC a la cual el paquete es asignado es codificada en una etiqueta de longitud fija. El paquete es etiquetado antes de ser conmutado. En ios siguientes saltos, ya no se realiza un análisis de la cabecera del paquete de capa red. La etiqueta es usada como un índice para una tabla, que especifica el próximo salto y una nueva etiqueta. La antigua etiqueta es reemplazada con una nueva, y el paquete es conmutado al próximo salto. Algunas ventajas sobre la conmutación convencional de capa red son: La conmutación MPLS puede ser realizada por "switches" los cuales pueden hacer búsquedas de etiquetas y reemplazo de las mismas pero no pueden analizar cabeceras de paquetes de capa red. Los "switches" ATM realizan una función similar con la conmutación de celdas basadas en los valores de los campos VP1/VCI5 que se encuentran en la cabecera ATM. Si los valores de VPI/VCI son reemplazados con valores de etiquetas, los "switches" ATM pueden conmutar celdas basadas en valores de etiquetas. Una FEC es asignada a un paquete una vez que entra a la red. El enrutador de ingreso utiliza cualquier información que obtenga del paquete, como el puerto de ingreso o nterfaz. Un paquete que ingrese a la red a un enrutador en particular puede ser etiquetado de forma diferente que si el mismo paquete ingresa a la red por un enrutador diferente. Como resultado las decisiones de conmutación que dependen del enrutador de ingreso pueden ser hechas de manera sencilla. En MPLS la etiqueta puede ser usada para representar la ruta, así la identidad de la ruta explícita no necesita ser transportada con el paquete. Esta funcionalidad forma las bases de la llamada "Ingeniería de tráfico en MPLS". 5 VCI: Virtual Channel Identifler: Identificador común y único utilizado para identificar el canal virtual utilizado para el siguiente destino de una celda en su viaje hacia el destino final. VPI: Virtual Path Identifier. Identificador común y único utilizado para identificar la ruta virtual utilizada para el siguiente destino de una celda en su viaje hacia el destino final.

19 Arquitectura de un nodo MPLS [1]'[2]) [3]> [4] Los nodos MPLS se constituyen de dos planos: Plano de conmutación MPLS y Plano de control MPLS. Los nodos MPLS pueden realizar tanto enrutamiento de capa 3 como conmutación de capa 2, además de la conmutación de paquetes etiquetados. Plano de Control \., protocolos de,: Ruteo IP w W Intercambio de información de enrutamiento. ' Protocolo de distribución de etiquetas (LDP) Intercambio de información de etiquetamiento Plano de Conmutación Paquetes IP entrantes -> Tabla de enruíamiénto IP Paquetes IP salientes Paquetes etiquetados entrantes Base de información para la' -conmutación de etiquetas,.lfib Paquetes etiquetados salientes Figura 1.2 Arquitectura de un Nodo MPLSra Plano de Conmutación El plano de conmutación es responsable de la conmutación de paquetes basada en los valores contenidos en las etiquetas. Este plano utiliza una base de datos de conmutación por etiquetas (Label Forwarding Information Base, LFIB) mantenida por el nodo MPLS para la conmutación de los paquetes. Cada Nodo MPLS contiene 2 tablas de importancia para la conmutación de etiquetas: Tabla de información de etiquetas (Label Information Base, LIB) y la LFIB. LIB contiene todas las etiquetas asignadas por el nodo local MPLS y la información de estas etiquetas con las recibidas por los nodos MPLS vecinos. LFIB utiliza un

20 subconjunto de etiquetas contenidas en el LIB para la conmutación de los paquetes Etiqueta MPLS La etiqueta consta de un dentificador de 32 bits para asignar una FEC, La etiqueta, que es adjuntada a un paquete en particular, representa la FEC a la cual el paquete ha sido asignado. En el caso de ATM, la etiqueta es ingresada en los campos VCI o VPI de la cabecera ATM, sin embargo si es una trama Frame Relay se utiliza el campo DLCI6. Label CoS S TTL Label Etiqueta MPLS 20 bits CoS Clase de servicio 3 bits S Campo de pila 1 bit TTL Tiempo de vida 8 bits GFC VPI VCI PTI CLP HEC Figura 1.3 Formatos de Etiquetas MPLS. a) Cabecera MPLS b ) Cabecera ATMm Las etiquetas MPLS contienen los siguientes campos: Campo de etiqueta (20 bits): Transporta el valor actual de la etiqueta MPLS. CoS (3 bits): Afecta la formación de colas y es transmitido a través de la red. S Campo de pila (1 bit).- Soporta pilas jerárquicas de etiquetas. TTL (Tiempo de vida) (8 bits). Provee la funcionalidad denominada Tiempo de vida, la cual registra el número de conmutadores por los cuales el paquete atraviesa en su camino hacia su destino final. 6 DLCI (Data Link Connection Identifier) : Identifica el canal lógico al que pertenece cada trama y por lo tanto permite su ruteo.

21 Los nodos ATM MPLS transportan las etiquetas en los campos VCI o VP1/VCI de la cabecera ATM. Tanto los campos CoS como TTL en ATM-MPLS no forman parte de la etiqueta Pila de Etiquetas El bit de pila de etiquetas posibilita que más de una etiqueta sea añadida a un simple paquete IP. Si toma el valor de 1 indica el fondo de la pila de etiquetas, todas las demás etiquetas son definidas con 0. La conmutación de etiquetas es realizada usando el valor de la etiqueta en el tope de la pila. Enrutamiento Unícasí IP no utiliza pila de etiquetas, pero VPNs MPLS y la herramienta de ingeniería de tráfico de MPLS si la utiliza Lobel Fonvarding Information Base (LFIB) La base de datos para el enrutamiento de etiquetas (LFIB) contiene toda la información requerida para la conmutación de paquetes, como etiquetas de entrada y salida, las distintas FEC, la información de las interfaces de salida y su encapsulación, y la dirección del próximo salto. E-LSR LSR Paquetes Etiquetados Entrantes Paquetes IP Entrantes Retira Etiqueta, búsqueda IP. Figura 1.4 Planos MPLS[32)

22 Algoritmo de Enrutamiento de Etiqueta El Algoritmo se basa en el intercambio de etiquetas o label swapping. El Nodo MPLS extrae del paquete entrante el valor de la etiqueta del campo correspondiente a ésta, y usa este valor como un índice en LFIB; luego de que se realiza esta búsqueda y se obtiene una correspondencia de etiquetas entradasalida, el nodo reemplaza la etiqueta en el paquete con el valor encontrado, y envía el mismo sobre la interfaz específica para el siguiente salto. Si el nodo MPLS mantiene múltiples LFIBs para cada interfaz, éste utiliza el interfaz físico por el cual el paquete ingresó, para seleccionar una LFIB particular, la cual es usada para la conmutación del paquete. Un nodo MPLS puede obtener toda la información que necesite para conmutar un paquete, utilizando un solo acceso de memoria. Esta búsqueda de aita velocidad y la habilidad de conmutación hace que la conmutación por etiquetas sea una tecnología de conmutación de alto rendimiento. MPLS puede también ser usada para transportar otro tipo de protocolos de capa Red como IPv6 o IPX Plano de Control El plano de control es responsable de distribuir la información de enrutamiento entre LSRs7, así como de mantener la LFIB. Todos los nodos MPLS deben correr un protocolo de enrutamiento para intercambiar la información de enrutamiento con los otros nodos MPLS de la red. Los protocolos de enrutamiento OSPF (Open Shortest Path First)8 e IS-1S son los protocolos a elegir ya que proveen a cada nodo MPLS de una visión entera de la Red. En MPLS la tabla de enrutamiento IP provee información de la red de destino y los prefijos de las subredes utilizadas para el intercambio de etiquetas. 7 Enrutador de Conmutación de Etiquetas (Lobél Switched Router, LSR) véase sección Ver Anexo Al. 1

23 La información de asociación de etiquetas se la puede distribuir utilizando los protocolos LDP (Label Distríbution Protocoí) o TDP (Tag Distríbution Protocoí). OSPF envía información de enrutamiento entre un número de enrutadores que no necesariamente son adyacentes, mientras que la información de asociación de etiquetas se distribuye solamente a los enrutadores adyacentes. Esto hace que los protocolos de enrutamiento de estado de enlace (línk-state] sean inadecuados para la distribución de la información de asociación de etiquetas. Sin embargo, las extensiones de protocolos de enrutamiento tales como PIM (Protocoí Independent Multícast]9 y BGP (Border Gateway Protocoí)'10 pueden ser usados para la distribución de etiquetas. Esto simplifica la operación total del sistema porque obvia la necesidad de un protocolo separado como LDP para la distribución de la información de asociación de etiquetas. Las etiquetas intercambiadas con los nodos MPLS adyacentes, son usadas para construir la base de datos de enrutamiento de etiquetas (LFIB). MPLS utiliza un paradigma de enrutamiento basado en el intercambio de etiquetas que pueden ser combinadas con una gama de diferentes módulos de control. Cada módulo de control es responsable de asignar y distribuir un conjunto de etiquetas así como el mantenimiento de información de control, y son los siguientes : Módulo de enrutamiento Unícast.- Utiliza OSPF (Open Shortest Path First], IS-IS (Intra Domain Routing Protocoí) para establecer su tabla de FECs, mientras que para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza el protocolo LDP. Módulo de enrutamiento Multícast. - Utiliza PIM para establecer su tabla de FECs, para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza el protocolo PIM v2 con una extensión MPLS. Módulo de ingeniería de tráfico.- Utiliza IS-IS u OSPF para establecer su tabla de FECs, para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza 9 Ver Anexo Al.3 10 Ver Anexo Al.2

24 10 RSVP (Resource Reservaron Profoco/)11 o CR-LDP (Constraint-based Routing LDP)12. Módulo VPN (Red Privada Virtual).- Utiliza tablas de enrutamiento VPN, que son construidas usando protocolos de enrutamiento entre los enrutadores (CPE) y los nodos de periferia MPLS; para el intercambio de asociación de etiquetas necesarias para el establecimiento de tablas de enrutamiento VPN específicas, utiliza Extended Multíprotocol BGP. Módulo de Calidad de Servicio (QoS).- Utiliza OSPF e IS-IS para establecer su tabla de FECs, para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza LDP Elementos MPLS Entre los principales elementos de la arquitectura MPLS están los siguientes Enrutador de Conmutación de Etiquetas (Label Swüched Router, LSR) LSR es un dispositivo que implementa el control y la conmutación MPLS, se encarga de conmutar paquetes en base al valor de la etiqueta encapsulada en el paquete. Los Enrutadores de Conmutación de Etiquetas (LSR) son enrutadores habilitados para MPLS o conmutadores-atm habilitados para MPLS que utilizan etiquetas para distribuir el tráfico. Los LSRs ATM-MPLS son constituidos usando un switch- ATM con el software MPLS integrado o añadiendo la funcionalidad MPLS con un conmutador-controlador de etiquetas (Label Switch Controller, LSC). Los Enrutadores de Conmutación de Etiquetas de Borde (Edge Label Switch Router) son asignados en los límites de la red MPLS y son los encargados de aplicar la(s) etiqueta(s) (pila de etiquetas) a los paquetes. Los LSR de Borde 11 RSVP: Protocolo utilizado para reservar recursos de red para proveer calidad de servicio. 12 CR-LDP: Conjunto de extensiones de LDP.

25 11 (Edge LSR) también son los encargados de remover las etiquetas a los paquetes en los puntos de salida del dominio de la red MPLS. Las diferentes funciones que pueden ser realizadas por un LSR a los paquetes etiquetados se encuentran en la tabla 1.1. Aggregate Pop Push Swap Untag Remueve la etiqueta de la cima de la pila y realiza una búsqueda a nivel de capa 3. Remueve la etiqueta de la cima de la pila y transmite el remanente como un paquete etiquetado o como un paquete D? sin etiquetar. Reemplaza la etiqueta de la cima de la pila con un conjunto de etiquetas. Reemplaza la etiqueta de la cima de la pila con otro valor de etiqueta. Remueve la etiqueta de la cima y envía el paquete IP hacia la siguiente dirección IP. Tabla 1.1 Funciones realizadas por un LSR a paquetes Etiquetados Operación del Enrutador de Conmutación de etiquetas Packet-Based LSR Un enrutador de conmutación de etiquetas "Packet-Based" utiliza etiquetas para transportar paquetes de capa 3 sobre una red con un backbone puramente enrutado (también llamado Modo Trama MPLS o Frame Mode MPLS porque los paquetes etiquetados son intercambiados como tramas a nivel de capa 2). Como se observa en la figura 1.5, el LSR1 realiza la función de Edge-LSR, éste aplica una etiqueta inicial al paquete, después de haber realizado una asignación de una FEC particular a un paquete basado en la información de la cabecera IP. Esta asignación se realiza solo una vez al ingreso a la red MPLS.

26 12 LSR Data Data Data InLabel Out Label Prefix Interface El LSR1 de ingreso realiza una búsqueda, asigna la etiqueta de salida y conmuta el paquete hacia el LSR2. InLabel 4 7 Out Label 9 8 Prefíx Interface El LSR4 realiza tanto un pop de la etiqueta, como una búsqueda a nivel de capa 3 y conmuta el paquete hacia el siguiente salto o enrutador externo. Inmediatamente el LSR2 intercambia las etiquetas y conmuta el paquete basándose en el valor de la etiaueta. Figura 1.5 Operación de un LSR con un nivel de pila de etiquetas'1 Después de que un paquete es etiquetado, los siguientes LSRs conmutan el paquete usando únicamente la información de la etiqueta. Los LSRs usualmente reemplazan la etiqueta de un paquete con una nueva para conmutarlo. A la salida de la red, el LSR4 realiza un pop (ver tabla 1.1.), luego ejecuta una búsqueda a nivel de capa 3, y finalmente conmuta el paquete hacia el siguiente enrutador externo a la red. Parámetros como el interfaz de ingreso, en el caso de una VPN13, o de una ruta utilizada para aplicaciones de ingeniería de tráfico, también pueden determinar la selección de una FEC. Esta determinación se realiza una sola vez al inicio de la red. 13 YPN, Red Privada Virtual: Es un servicio que permite la conectividad segura entre distintas sucursales de un cliente con la infraestructura pública de un operador.

27 13 LSR Data In Label Ou Lab 4 7 El LSR1 de ingreso realiza una búsqueda, asigna la etiqueta de salida y conmuta el paquete hacia LSR2. In Label 4 7 Out Label 9 8 Prefix Interíace Inmediatamente el LSR2 intercambia las etiquetas y conmuta el paquete basándose en el valor de la etiqueta El LSR4 realiza tanto un pop de la etiqueta, como una búsqueda a nivel de capa 3 y conmuta el paquete hacia el siguiente salto o enrutador externo. Figura 1.6 Operación de un LSR con varios niveles de pila de etiquetas1[l] La figura 1.6 ilustra la operación con múltiples niveles de etiquetas en la pila. El LSR1 realiza la función de Edge-LSR, aplica el conjunto inicial de etiquetas al paquete después de haber determinado la FEC correspondiente. El LSR2 intercambia la etiqueta de la cima 7 y la reemplaza con el valor de 8. A la salida de la red, el LSR4 ejecuta una búsqueda de etiquetas, después de esto ejecuta un pop a la etiqueta, ejecuta una búsqueda a nivel de capa 3 y conmuta el paquete hacia un enrutador externo como su siguiente salto. Para no causar un degradamiento de la red, ya que el LSR4 debe realizar una búsqueda en base a una pila de etiquetas, se mplementa lo que se denomina Penultimate Hop popping, ya que el denominado Edge-LSR, en este caso el LSR4, demanda un pop de etiqueta de su vecino LSR2, vía LDP o TDP usando lo que se denomina una etiqueta ímplícit-null. El LSR2 realiza un pop a la etiqueta antes de enviar el paquete IP hacia el LSR4. LSR4 realiza una búsqueda a nivel de capa 3 basada en la dirección de destino

28 14 contenida en el paquete y encamina el paquete de acuerdo a la subnet local o a un enrutador externo a la red MPLS como próximo salto LSR ATM, Es un enrutador que realiza el envío de paquetes con etiquetas, segmentados en celdas ATM. LSR-ATM es un conmutador ATM habilitado para MPLS que actúa como un LSR. Los LSR-ATM poseen un LSC (La-bel Switch Controller), que realiza el enrutamiento IP con los otros LSR en la red MPLS, este controlador conmutador de etiquetas (LSC) puede ser implementado por software dentro del conmutador ATM o mediante un equipo externo conectado al conmutador ATM. Un interfaz controlador-conmutador de etiquetas ATM (Label-switching-Controlled ATM, LC- ATM) es un interfaz ATM controlado por el componente de control de conmutación de etiquetas. Cuando un paquete es recibido por dicho interfaz, éste es tratado como un paquete etiquetado. El valor de la cima de la pila de etiquetas se infiere del valor del campo VCI o de la combinación de los campos VPI/ VCI. Un LSR-ATM es un LSR con un número de interfaces LC-ATM que conmutan celdas ATM entre este tipo de interfaces, usando etiquetas transportadas en el campo VCI o en los campos VCI/VPI, sin reensamblar las celdas en tramas antes de conmutarlas. Un LSR-ATM ejecuta protocolos de control en el plano de control y configura los Circuitos Virtuales de Etiqueta (Label Virtual CIrcuíts, LVC). Los paquetes etiquetados son conmutados como celdas ATM. El protocolo VSI (Virtual Switch Interface) se ejecuta entre un LSC y el switch ATM. Si el LSR tiene cualquier nterfaz ATM que se conecta a través de MPLS hacia un LSR-ATM, es llamado también LSR-ATM de borde. El LSR-ATM de borde recibe tanto paquetes etiquetados como no etiquetados, los segmenta en celdas ATM, y los conmuta hacia el siguiente salto o LSR-ATM. Un LSR-ATM de borde es un

29 15 LSR de borde que contiene al menos un interfaz controlador de etiquetas ATM (LC-ATM). Los LSRs-ATM son conmutadores ATM que tienen limitados canales virtuales que pueden ser soportados por los interfaces físicos ATM (LC-ATM), y ya que cada etiqueta representa un circuito virtual, se debe manejar eficientemente la asignación de etiquetas en función de los recursos del conmutador en el aspecto de interfaces LC-ATM. El mecanismo de conmutación usado por los LSRs-ATM MPLS es la conmutación convencional de celdas ATM, basado en los valores hallados en los campos VPIA/CI. Los campos VPIA/CI contienen los valores de etiqueta. El campo de pila de etiquetas no es usado por los LSR-ATM y la etiqueta en la cima de la pila es asignada a O por el LSR-ATM de borde. El procesador central de un conmutador ATM debe soportar tanto señalización ATM que puede realizarse mediante señales UNÍ (User to Network Interface) o mediante señales NNI (Network to Network Interface) así como el protocolo de enrutamiento ATM PNNI15. Los dos conjuntos de protocolos se ejecutan de forma transparente, un diagrama demostrativo se observa en la figura 1.7. IP PNNI MPLS LDP UNI/NNI Cross conexión VPI/VCI ATM Forum IPQoS ATMF QoS Figura 1.7 Protocolos de Señalización que se ejecutan en un Conmutador ATM MPLSP1 15 PTSTNI (Prívate Network-Network Interface) : Protocolo de enrutamiento ATM usado entre conmutadores ATM.

30 16 LSR3 Label reply LSR1 In Label Out Label Prefix Interface 2/3 2/ /2 2/ LSR1-ATM realiza una petición de etiqueta para (FEC) de su vecino LSR2-ATM. In Label 4 7 Out Label 9 S Prefix Interface El LSR4-ATM de salida o borde asigna una etiqueta para (FEC) que corresponde con su valor de VPI/VCI de entrada y envía este valor de VPI/VCI al LSR2-ATM. 5. LSR1-ATM utiliza los valores de VPI/VCI recibidos desde LSR2-ATM como los valores de VPI/VCI de salida. 2. LSR2-ATM realiza una petición de etiqueta para (FEC) de su vecino LSR4- ATM. 4. LSR2-ATM- utiliza los valores de VPI/VCI recibidos desde LSR4-ATM como sus valores de VPI/VCI de salida, concatena con sus valores VPI/VCI par de entrada y envía este valor de VPI/VCI al LSR1-ATM. Figura 1.8 Funcionamiento de un LSR-ATM De acuerdo a la figura 1.8, el procedimiento paso a paso para la asignación de la etiqueta de la red ATM-MPLS de la figura se presenta a continuación: Paso 1 LSR1-ATM realiza una petición de etiqueta para la FEC utilizando LDP o TDP de su vecino LSR2-ATM. Paso 2 LSR2-ATM, a su turno, realiza una petición de etiqueta para la FEC utilizando LDP o TDP de su vecino LSR4-ATM. Paso 3 LSR4-ATM de salida o borde asigna una etiqueta para la FEC , que corresponde a su valor de VPIA/CI de entrada, modifica su LFIB correspondiente a dicha FEC, y envía el valor de VPIA/CI. Paso 4 LSR2-ATM utiliza los valores de VPIA/CI recibidos de LSR4-ATM' como sus valores de VPIA/CI de salida, localiza un canal virtual VC libre y

31 17 modifica sus valores en LFIB correspondiente a esa FEC. LSR2-ATM envía estos valores a LSR1-ATM utilizando una respuesta TDP/LDP. Existe la funcionalidad VC-Merge^5, que permite a los diferentes LSR-ATM transmitir celdas provenientes de diferentes VCI sobre el mismo VCI de salida hacia el mismo destino. Esto reduce el número de circuitos virtuales etiquetados (LVC) y el número de etiquetas requeridas en una red MPLS Rutas conmutadas mediante etiquetas (Label-SwitchedPath, LSP) LSP es una conexión configurada entre dos LSR que se usa para la conmutación de paquetes mediante técnicas de conmutación de etiquetas. Los LSP son establecidos mediante: LDP Label Distributíon Protocol TDP Tag Dístríbution Protocol (Cisco) RSVP-TE Resource Reservation Protocol Traffic Engíneering extensions CR-LDP Constraint-based Routed LDP Extensiones del protocolo de enrutamiento como el Multiprotocolo BGP LSP puede ser considerado como el camino por sobre el cual un juego de LSRs intercambian paquetes correspondientes a una FEC en particular para alcanzar su destino. Las rutas conmutadas mediante etiquetas LSP se establecen de dos maneras: Control Independiente Control Ordenado 15 Véase sección 1.2.3

32 Establecimiento mediante Control Independiente La Base de Datos de información de conmutación de etiquetas almacena información tales como: etiqueta de entrada, de salida, próximo salto e interfaz. El LSR crea una asociación local para una FEC en particular seleccionando una etiqueta libre de la base de datos de etiquetas LIB y actualiza LFIB. Luego de crear las asociaciones distribuye la información acerca de sus asociaciones hacia sus LSRs vecinos utilizando LDP. La información de asociaciones de etiquetas es distribuida solamente a enrutadores adyacentes, un LSR compartirá información de asociación de etiquetas solamente con un LSR vecino que comparta una subnet común con al menos un interfaz del LSR local Establecimiento según Control Ordenado La configuración del LSP la puede iniciar tanto el LSR de ingreso como el de salida y el establecimiento de etiquetas se lo realiza de una manera ordenada desde el punto de salida hacia el punto de entrada del LSP. El establecimiento mediante control ordenado requiere que la asociación de etiquetas se propague sobre todos los LSRs antes de que se establezca el LSP. En el ejemplo de la figura 1.9, LSR7 es el LSR de salida, que inicia el establecimiento del LSP. LSR7 se encuentra directamente conectado a la FEC /16. LSR7 asigna una etiqueta con el valor de 66 para la mencionada FEC, luego de lo cual informa su asociación local de etiquetas hacia el LSR6 vecino, éste a su vez asigna una nueva etiqueta con el valor de 33 para la mencionada FEC e informa su asociación local de etiquetas a sus LSR vecinos (LSRS y LSRS). EL establecimiento del LSP continúa de esta manera hasta el LSR de ingreso (LSR1) como se observa con la asignación de las etiquetas 11 y 7.

33 19 LSR2 Label = Label = /16 LSR4 Label = 22 LSR5 Figura 1.9 Establecimiento mediante control Ordenado'1' Cabe resaltar que para el establecimiento de LSPs se usa mayo rita riamente el control independiente para la mplementación de MPLS puramente enrutado denominado "packet based" mientras que para ATM-MPLS se utiliza el control ordenado Protocolo de Distribución de Etiquetas (LabelDistribution Protocol, LDP) [5] El protocolo de distribución de etiquetas LDP es usado en conjunto con protocolos estándar de capa red para distribuir la asociación de etiquetas entre LSRs en una red conmutada. LDP utiliza ei puerto TCP número 646 mientras TDP (Tag Dístríbution Protocol) utiliza el puerto TCP número 711. Cuando un LSR asigna una etiqueta a una FEC, éste necesita informar a sus vecinos acerca de esta etiqueta y su significado, esto se lo realiza utilizando LDP. LDP se ejecuta sobre TCP con la excepción de los mensajes LDP DISCOVERY que se ejecutan sobre UDP. LDP define cuatro tipos de mensajes (figura 1.10): Discovery.- Se ejecuta sobre UDP y usa mensajes multicast Helio para aprender acerca de otro LSR con quien tiene una conexión directa LDP.

34 HüwillllligullH " '""' '""""""*" 20 Adjacency.- Se ejecuta sobre TCP y provee la inicialización mediante mensajes Initialízation al comienzo de una sesión LDP. EL mensaje Keepalive es enviado periódicamente para monitorear mediante timers la sesión LDP. Label Advertísement.- Provee mensajes de asociación de etiquetas utilizando mensajes Label Mappíng, Label Withdrawalm y Label reléase. Notificaron.- Este mensaje provee información de errores entre un par de LSR que tienen una sesión LDP establecida. LSR Discovery Helio Transport Conneetion Estabüshment Session Initíalization Label Distritration jelrequest... Label Mapping LDP KeepAüve LabeIRj.- - Label Mapping Figura 1.10 Mensajes LDP[32] LDP puede utilizar algunos modos de propagación de asociación de etiquetas, entre los cuales están: Downstream-on-Demaríd Mode.- Permite hacer una petición de asociación de etiquetas, para una FEC en particular del LSR designado como su siguiente salto.

35 21 Unsolicíted Downstream Mode.- Permite distribuir la información de asociación de etiquetas de un LSR hacia sus vecinos LSRs sin que se realicen peticiones de requerimiento. Los dos métodos anteriormente mencionados pueden ser usados en la misma red al mismo tiempo y se establece qué tipo se utilizará durante la etapa de inicialización LDP. Liberal Label Retentíon Mode.- Este modo mantiene las asociaciones entre una etiqueta y una FEC que son recibidas desde LSRs que no son necesariamente el próximo salto para esa FEC. El LSR tiene la opción de seguir difundiendo dicha asociación o descartarla. Conservativo Label Retentíon Mode.- Este modo descarta asociaciones entre una FEC y una etiqueta que han sido recibidos por LSRs que no son el próximo salto para esa FEC. Este método no desperdicia etiquetas y es extensamente usado por LSRs -ATM. El modo Liberal de retención de etiquetas permite una rápida adaptación a cambios a nivel de enrutamiento; y, el modo conservativo requiere mantener menos etiquetas Prevención y detección de lazos de enrutamiento LDP utiliza información recolectada por los protocolos de enrutamiento de capa 3 y por lo tanto es susceptible a lazos de enrutamiento a menos que dichos protocolos puedan por si mismos evitar este tipo de lazos. En protocolos como OSPF, cada nodo mantiene una base de datos de la topología entera de su área de enrutamiento en la red. En este tipo de redes, hay la posibilidad de lazos transitorios de enrutamiento si la sincronización con la base de datos para su actualización no registró un cambio en la topología especialmente durante el momento posterior a una falla de enlace.

36 Efectos de lazos de enrutamiento en MPLS Si no se previenen este tipo de lazos, el nivel de tráfico de la red es afectado en las siguientes maneras: Los paquetes utilizados para el establecimiento de un LSP son conmutados en un lazo de enrutamiento sin fin, y el LSP no se establece adecuadamente; esto continua hasta que el lazo de enrutamiento es deshabiiitado. Los paquetes introducidos en un LSP que presenta lazos de enrutamiento continúan siendo etiquetados hasta que se rompe el lazo Control de Lazos en MPLS Existen tres mecanismos básicos para el control de lazos en MPLS: Supervivencia del lazo (Loop Survivaí) Detección de Lazo (Loop Detection) Prevención de lazo (Loop Prevention) Loop Survivaí Los nodos MPLS que tienen la habilidad de realizar decrementos utilizando TTL para los LSPs utilizan este mecanismo; mientras los que no realizan TTL, como los nodos ATM-MPLS, utilizan un espacio en el buffer del conmutador ATM para realizar mecanismos de control de lazos. En segmentos que poseen la funcionalidad TTL, los paquetes etiquetados utilizan lo que se denomina shim leader ubicado entre los datos y la cabecera de la capa red para transportar el campo TTL, cuya función consiste en descartar paquetes en transiciones de enrutamiento. Como se mencionó anteriormente los nodos ATM-MPLS no utilizan TTL. El espacio en buffer consumido por un circuito virtual puede ser limitado vía

37 23 configuración, y este método es usado para el control de lazos de enrutamiento. De esta forma paquetes en un lazo pueden consumir un cierto espacio de buffery no saturar el switch ATM Detección de lazo Este método permite a un LSP la formación de lazos, pero puede detectar y desconectar el lazo en un pequeño período de tiempo. Esta capacidad es soportada por LDP. LSR-ATM utilizan el método de cuenta de salto (hop count), en cada paso por un LSR-ATM este valor se decrementa, cuando llega a cero la asociación de etiquetas falla y el LSP es declarado abajo. Luego de esto se forma una petición nueva de asociación de etiquetas para la formación de un nuevo LSP. El método de cuenta de salto actúa como la funcionalidad TTL, sin embargo la información de este método es transportada por los mensajes "request" y "responso" del protocolo LDP Prevención de Lazo Este método de control previene la formación de rutas con lazos antes de que cualquier paquete sea enviado por el mismo. Con este método los LSPs son categorizados como sigue:. Nonstate Merging LSPs State Mergíng LSPs Nonstate MergmQ LSP.- LSP que son establecidos utilizando CR-LDP o RSVP pertenecen a este tipo. Cada mensaje de control usado para una petición de etiqueta contiene una lista de direcciones de los nodos (LSR), ya que cuando un LSR conmuta un paquete, la dirección del mismo se añade a la mencionada lista. Si el LSR encuentra su misma dirección en un mensaje entrante, éste detecta el lazo y previene la formación de dicho LSP.

38 24 State Mercfinq LSP.- Utiliza dos tipos de prevención de lazos de enrutamiento : Vector de difusión de ruta.- Utiliza una lista de direcciones de LSR referida como un vector de ruta. Método Colored Thread.- Requiere de un control ordenado, utiliza una identificación de cada LSR basada en la dirección IP y la asignación de "color" para cada uno, si el LSR identifica su "color" en un establecimiento de LSP entonces se desecha esta petición ya que se formaría un lazo de enrutamiento. 1.2 ATM-MPLS[1]'PU8] Cuando se trata de introducir la arquitectura MPLS dentro de las limitaciones de la tecnología ATM, se deben superar varios obstáculos: Los conmutadores ATM no pueden realizar tareas de búsqueda de etiquetas. La etiqueta debe ser trasladada en los campos de VCIA/PI. Los conmutadores ATM no pueden realizar búsquedas a nivel de capa 3. La tarea de etiquetar y la distribución de las asociaciones de etiquetas deben ser modificadas para asegurar que el conmutador ATM no tenga que realizar este tipo de búsqueda a nivel de capa COMPONENTE DE CONMUTACIÓN Para la ejecución de MPLS, la etiqueta de la cima de la pila es trasladada al campo VCI o VPIA/CI de la cabecera de la celda ATM. Los procedimientos tanto de asignación de etiquetas como de distribución de asociación de las mismas son modificados para que el LSR-ATM realice una búsqueda del valor de la etiqueta en los campos ya mencionados de la cabecera de la celda ATM y determinar la interfaz de salida como el valor de la etiqueta de salida.