Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.2

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1 Índice 1. Objetivos de MPLS 2. Principios básicos de funcionamiento 3. Distribución de etiquetas: a) LDP (Label Distribution Protocol) b) RSVP (Resource reservation Protocol): Ingeniería de tráfico c) BGP: redes virtuales privadas Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.1 Objetivos de MPLS Origen: Multi-Protocol Label Switching Optimizar el reenvío Conseguir una mejor integración de IP con ATM Posibilitar ingeniería de tráfico en redes IP Actualmente: Multi-Purpose Label Switching Protección y recuperación ante fallos Servicios para VPNs Ingeniería de tráfico con calidades de servicio (DiffServ) Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.2

2 Principios de funcionamiento: Cabecera Etiqueta 20 bits EXP 3 bits S TTL 1 bit 8bits CABECERA MPLS Etiqueta Índice de la tabla de reenvío (única del nodo o de la línea de entrada del paquete) EXP Experimental, propuesto su uso para DiffServ S Identifica la última etiqueta de la pila Etiqueta EXP 0 TTL Etiqueta EXP 0 TTL Etiqueta EXP 1 TTL TTL Time to live, evita bucles ante comportamiento anómalo Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.3 Principios de funcionamiento: Reenvío La etiqueta de la cabecera MPLS indexa la tabla de reenvío: Línea de salida Nueva etiqueta de salida (o instrucción de eliminación) Inicialmente más eficiente que reenvío IP. Camino etiquetado Desde el punto de entrada donde se le añade la etiqueta al paquete IP hasta el punto de salida. Los caminos etiquetados pueden estar anidados. Eliminación de etiqueta Suele hacerse en el penúltimo salto del camino etiquetado. Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.4

3 Principios de funcionamiento: Reenvío (y II) l 3 l 4 l 2 l 1 a.b.c. d.e.f. Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.5 Principios de funcionamiento: Arquitectura (I) PLANO DE CONTROL Intercambio de información entre protocolos de nivel 3: Intercambio de información de encaminamiento: p.e. RIP, OSPF, IS-IS, BGP Intercambio de etiquetas: LDP, RSVP o BGP PLANO DE DATOS Reenvío en función de las etiquetas (o dirección IP en el router inicial), con añadido, cambio o eliminación de las mismas Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.6

4 Principios de funcionamiento: Arquitectura (II) Protocolos de encaminamiento Protocolo distribución de etiquetas Tabla de rutas IP Tabla de etiquetas paquete IP Tabla reenvío IP paquete IP paquete MPLS paquete IP Tabla reenvío etiquetas paquete IP o MPLS Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.7 Distribución de etiquetas: LDP Un nodo establece comunicación con los vecinos Se distribuyen las etiquetas contra corriente: Dos modos: bajo petición o automático Posible multiplicidad de caminos etiquetados de un origen a un destino Se decide (tabla de reenvío) según la decisión del protocolo de encaminamiento IP Retención de etiquetas: Conservativa: sólo se guardan las etiquetas de los caminos etiquetados a utilizar Liberal: se guardan todas las aprendidas, aunque no sean del camino etiquetado a utilizar mayor velocidad ante cambios Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.8

5 Distribución de etiquetas: RSVP (I) Ventajas Selección del camino según restricciones: Tipos de enlaces Anchos de banda disponibles Establecer caminos cualitativamente distintos para su uso según marcaje de calidad de servicio Mejora del uso de los recursos repartiendo tráfico entre caminos etiquetados alternativos disjuntos Ingeniería de tráfico Posibilita disponer de caminos reservados para reencaminar ante fallos: Fast Reroute Requisito Protocolo de encaminamiento de estado de enlace (OSPF, IS-IS) aumentado Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.9 Distribución de etiquetas: RSVP (y II) Proceso: 1. Nodos miden las reservas de los enlaces participantes 2. El protocolo de estado de enlace del nodo difunde la información a todos los demás 3. Los nodos origen calculan la ruta cumpliendo los requisitos a partir de la información recabada 4. Mediante RSVP se intenta establecer el camino a) Ante éxito, el protocolo estado de enlace de nodos donde haya actualización significativa de las reservas vuelve a difundir la información b) Ante fallo se dispara la difusión de la información actualizada y vuelta al punto 3 Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.10

6 Redes Virtuales Privadas Red Provee conectividad entre localizaciones distintas Virtual El proveedor emplea los mismo recursos (red) para dar servicio a más de un cliente Privada Mismo comportamiento de operación (direcciones, encaminado) y reenvío de tráfico CARACTERÍSTICAS DESEABLES PARA EL CLIENTE Conseguir conectividad con la mayor sencillez Mantener la QoS y las garantías de privacidad Posibilidad de usar direcciones privadas Configuración, gestión y mantenimiento sencillo y rápido Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.11 Evolución de las VPNs (Virtual Private Network) Modelo de red superpuesta Topología a base de enlaces punto a punto virtuales (Frame Relay, ATM, túneles IP-sobre-IP... ) Responsabilidad del proveedor mínima Necesidad de conocer el tráfico entre cada par de localizaciones Actualización y diseño complejos Rutas subóptimas Modelo de pares Relación de igualdad entre el router del cliente y el del proveedor, siendo éste el que resolverá el encaminado Escalable y eficiente Bien mediante listas de acceso, bien mediante routers virtuales del proveedor (uno por cliente): reenvío IP BGP/MPLS Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.12

7 VPNs y BGP VENTAJAS VPNS BGP/MPLS Permite direcciones IP privadas: los datos llegan a la red VPN adecuada mediante la etiqueta MPLS correspondiente El núcleo (sin contar lo extremos) de la red MPLS del proveedor (distribución LDP o RSVP) es ajena a las direcciones IP y etiquetas VPN de los clientes: solución altamente escalable DISTRIBUCIÓN DE ETIQUETAS: BGP BGP es capaz de trabajar con direcciones aumentadas (la misma subred IP privada puede ser usada por dos clientes), por lo que es el encargado de difundir entre los routers extremos del proveedor las etiquetas de acceso a las VPNs de los clientes. Departamento de Enxeñería Telemática Sistemas de Conmutación MPLS p.13

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