Cấu trúc MPLS

Cấu trúc MPLS â 2001, Cisco Systems Nội dung Khái niệm MPLS Nhãn LSR ấn định nhãn phân phối Đờng chuyển mạch nhãn ATM LSR Loops TTL Tổng quan LDP Day in the Life of a Packet 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS MPLS: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS chuyển mạch lớp 2+ Đợc phát triển để tổ hợp IP ATM Việc truyền gói MPLS đợc thực theo cách tơng tự nh ATM switch Việc gửi gói tin đợc thực dựa vào nhãn 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS GiảI pháp hãng ý tởng ban đầu: Ipsilon flow-driven CSR Toshiba: 1994 chuyển mạch ATM - flowdriven Tag Switching Cisco 1996: topology-driven Aris IBM: 1996, topology-driven Các giải pháp khác: FastIP (3Com), IP Navigator Ascend, VNS Nortel 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS Nguyên tắc Tích hợp ATM IP thiết bị Tích hợp định tuyến chuyển mạch Phân tách định tuyến chuyển tiếp 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS Không nh IP, Việc phân lớp đặt giá trị label dựa vào: Địa đích Traffic Engineering VPN QoS FEC: Forwarding Equivalence Class Mỗi FEC biểu thị: prefix địa đích, VPN, Traffic Engineering tunnel, lớp dịch vụ 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS Các thành phần LSR: Label Switch Router Loại LSR Chức thực LSR Chuyển tiếp gói có nhãn LSR biên Kiểm tra lại lớp 3, đặt vào ngăn xếp nhãn trớc gửi gói vào mạng LSR Nhận gói tin có nhãn, loại bỏ nhãn, kiểm tra lại lớp chuyển tiếp gói IP đến nút ATM-LSR Sử dụng giao thức MPLS mảng điều khiển để thiết lập kênh ảo ATM Chuyển tiếp tế bào đến nút ATM-LSR ATM-LSR biên Nhận gói có nhãn không nhãn, phân vào tế bào ATM gửi tế bào đến nút ATM-LSR Nhận tế bào ATM từ ATM-LSR cận kề, tái tạo gói từ tế bào ATM chuyển tiếp gói có nhãn không nhãn 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Nhãn LSR LSR: Router chuyển mạch nhãn Edge-LSR LSR thực việc dán nhãn bỏ nhãn ATM-LSR: Bộ chuyển mạch ATM chứa điều khiển chuyển mạch nhãn 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Nhãn LSR IGP domain with a label distribution protocol Giao thức định tuyến IP đợc sử dụng miền định tuyến Giao thức phân phối nhãn đợc sử dụng để thực việc chuyển đổi địa chỉ/nhãn node kế cận LSR nối vào (Ingress) nhận gói IP, phân lớp gói, ấn định nhãn gửi gói đợc dán nhãn tới mạng MPLS LSR lõi (Core) chuyển mạch gói/tế bào dựa vào giá trị nhãn LSR nối (Egress) tháo bỏ nhãn trớc gửi gói IP mạng MPLS 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Nhãn LSR 01234567890123456789012345678901 Label | Exp|S| TTL Nhãn (Label) = 20 bit Exp (Experimental) bit S = Bottom of stack, 1bit TTL = Time to live, bit Sử dụng giá trị Ethertypes/PPP PIDs/SNAP mới/etc Cho phép sử dụng vài Label -> Chồng Label MPLS LSR gửi gói tin dựa vào giá trị nhãn đỉnh chồng giao thức (top of the stack) 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 10 ATM LSRs VC-Merging Downstream on Demand In In Address I/F Lab Prefix Out Out I/F Lab 171.68 171.68 ATM-LSR transmitted cells in sequence in order for the downstream LSR to re-assembling correctly the cells into packets IP Packet ATM cell ATM cell IP Packet ATM cell 2001 Cisco Systems, Inc ATM cell ATM cell 3 3 ATM cell ATM cell ATM cell ATM cell ATM cell www.cisco.com 171.68 30 Loops and TTL In IP networks TTL is used to prevent packets to travel indefinitely in the network MPLS may use same mechanism as IP, but not on all encapsulations TTL is present in the label header for PPP and LAN headers (shim headers) ATM cell header does not have TTL 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 31 Loops and TTL LSR chế độ ATM khả TTL Some suggested options: - hop-count object in LDP - Path Vector object in LDP 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 32 Loops and TTL LSR-1 LSR-3 LSR-2 IP packet TTL = 10 Label = 25 IP packet TTL = Label = 39 IP packet TTL = LSR-6 LSR-6 > 25 Hops=4 IGP domain with a label distribution protocol Label = 21 IP packet TTL = LSR-4 IP packet TTL = LSR-5 Egress TTL is decremented prior to enter the non-TTL capable LSP If TTL is the packet is discarded at the ingress point TTL đợc kiểm tra LSP nối 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 33 Các khái niệm LDP LDP - Label Distribution Protocol Label đợc tạo tơng ứng với FEC (Unicast Destination Prefix) LDP works between adjacent/non-adjacent peers Các phiên LDP đợc thiết lập peers 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 34 Các tin LDP Các tin phát (Discovery) Đợc sử dụng để phát trì diện peer Các Hello packet (UDP) đợc gửi tới tất địa routers multicast Một node kế cận đợc phát hiện, phiên LDP đợc thiết lập TCP 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 35 Các tin LDP Các tin phiên Thiết lập, trì giải toả phiên LDP Các tin quảng bá Tạo, thay đổi, xoá giá trị label Các tin thông báo Báo hiệu lỗi 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 36 Day in the life of a Packet In In Address Out Out In In Address Out Out I/F Lab Prefix I/F Lab I/F Lab Prefix I/F Lab - 171.68/16 4 171.68/16 Next-Hop Next-Hop Address In In Address Out Out Prefix and maskNext-Hop Interface I/F Lab Prefix I/F Lab 171.68.10/24 171.68.9.1 Serial1 171.68/16 pop 171.68.44/24 171.68.12.1 Serial2 Next-Hop 171.68/16 Null P1 PE P 0 Use label for FEC 171.68/16 0 PE Use label implicit-null for FEC 171.68/16 Use label for FEC 171.68/16 Summary route for 171.68/16 CE Summary route for 171.68/16 171.68.44/24 171.68.10/24 Summary route is propagate through the IGP and label is assigned by each LSR Egress LSR summarises more specific routes and advertises a label for the new FEC Egress LSR needs to an IP lookup for finding more specific route 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 37 Day in the life of a Packet Basic Layout C o n t r o l P la n e I P R o u t in g P r o t o c o ls R o u tin g E x c h a n g e I P R o u t in g T a b le L a b e l D is t r ib u t io n P r o t o c o l L a b e l B in d in g E x c h a n g e L ab el R em oved L lo o k u p O u tg o in g IP P a c k e ts In c o m in g IP P a c k e ts F o r w a r d I n f o r m a tio n B lo c k ( F IB ) In c o m in g L a b e lle d P a c k e t s L a b e l F o r w a r d In f o r m a tio n B lo c k (L F IB ) O u t g o in g L a b e lle d P a c k e t s F o r w a r d in g P la n e 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 38 Day in the life of a Packet Database Layout IS IS O SPF R o u tin g T a b le BG P LDP T IB F IB in c o m in g -ta g ta g _ re w r ite [ ] ta g _ h a s h fa s t-a d ja c e n c y fa s tta g -re w rite ta g _ in fo D e s t IP a d d r e s s ta g _ re w rite o u u t-if encaps in c o m in g -ta g o u tg o in g -ta g ID B v e c to r s T F IB tfib _ e n try ta g _ r e w rite lo a d in fo ta g _ in fo tfib _ e n try tfib _ e n try tfib _ e n try ip _ tu rb o _ fs ta g _ o p tim u m _ fs ip _ ta g _ o p tim u m _ fs In c o m i n g t a g 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 39 Day in the life of a Packet In -b o u n d in t e r f a c e d r iv e r checks encaps, in v o k e s h a n d le r th r u ID B v e c to r s - b g p - b a s e d p o lic y m a p p in g (Q P P B ) a n d s e t q o s - g r o u p ID - a u th e n t ic a t io n p r o x y - c h e c k f o r in p u t A C L s - c h e c k fo r c ry p to - c h e c k f o r s e t t in g in p u t Q o S m a r k in g - In p u t p o lic e / r a t e - in p u t - c h e c k f o r N A T ( o u ts id e -> in s id e - c h e c k p o lic y r o u t in g - c h e c k fo r W E B c a c h e r e d ir e c t io n check e a r ly fe a tu re s - c h e c k f o r N A T ( in s id e - > o u ts id e ) - p e r f o r m Q o S c la s s if ic a t io n - c h e c k fo r c ry p to - o u u t A C L c h e c k - c h e c k fo r s e t t in g o u t p u t Q o S m a r k in g - Q oS - W FQ - o u t p u t p o lic e / r a t e - lim it in g po st lo o k u p fe a tu r e s IP F IB lo o k u p a d ja -c e n c y lo o k u p IP fr a g m e n t ? s e n d IP packet M P L S IP IP M P L S la b e l im p o s itio n M P L S p ro c e ss la b e lle d packet 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com - c o m p u te le n g th o f ta g (s ) t o b e c o p ie d & c h e c k if f r a g is r e q u ir e d - c o p y t o s f ie ld - s e t ttl - c o p y t h e la b e l( s ) - if ( f e a t u r e s ) { - p e rfo rm o u u t Q o S c la s s if ic a t io n - c h e c k f o r s e t t in g o u t p u t Q o S m a r k in g - d o o u t p u t r a t e - lim it in g - c h e c k f o r m u lti- v c } - fr a g m e n t , if n e c e s s a r y - s e n d la b e lle d p a c k e t 40 Day in the life of a Packet In -b o u n d in te r fa c e d r iv e r c h e c k s e n c a p s , in v o k e s h a n d le r th r u ID B v e c to rs check e a r ly fe a tu re s IP no r e w r ite in fo , d o L a y e r-3 lo o k u p M PLS p ro c e s s c h e c k la b e lle d e a r ly p a c k e t fe a tu r e s - O u u t Q o S C la s s ific a tio n - S e ttin g o u u t Q o S m a r k in g - D o o u u t r a te -lim it/p o lic in g ta g s w itc h in lin e ta g fo rw a rd in lin e - g e t la b e l h e a d e r - In p u t Q o S C la s s ific a tio n - S e ttin g in p u t Q o S m a r k in g - fr o m tfib g e t th e ta g e n tr y - D o in p u t r a te -lim it/p o lic in g - g e t r e w r ite in fo fr o m th e ta g e n try - u p d a te T T L v a lu e - u p d a te E X P v a lu e - S W A P /P O P la b e l, p r o c e s s in n e r la b e l - h a n d le m u lti-v c C o S - P la tfo r m s p e c ific W R E D d o n e in th e fin a l tr a n s m it p a th 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com check post fe a tu r e s tr a n s m it packet 41 Kết luận LSR gửi gói tin dựa vào giá trị nhãn IP header định gửi gói tin đợc tách riêng để tăng tính linh động Giá trị Label đợc tạo từ nhiều nguồn khác Các giao thức định tuyến IP Địa Multicast Traffic Engineering QoS VPN 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 42 Kết luận MPLS cho phép phân lớp linh động gói tin tối u hoá tài nguyên mạng Label đợc phân bổ giao thức khác LDP, RSVP, BGP, PIM Các giao thức phân phối khác tồn LSR Label có giá trị cục Không cần phải đánh số hay phân bổ giá trị nhãn phạm vi toàn cầu 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 43 Thank You! 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 44 [...]...Mạch ao MPLS Mỗi gói đều có gắn label để nhận diện cuộc nối Mỗi node có chứa trạng thái mạch aỏ state Bang trạng thái (state) bao gồm tập hợp các liên kết gia nhãn, chặng tiếp theo và nhãn sử dụng cho chặng tiếp theo Bang đợc tham chiếu bởi label d c U Z Label b Y a V X W a Y b Bang trạng thái 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com 11 Gửi đi các gói có gắn nhãn MPLS 3 giai đoạn xử lý... 8 ATM cell 8 ATM cell 3 3 3 3 3 ATM cell ATM cell ATM cell ATM cell ATM cell www.cisco.com 171.68 30 Loops and TTL In IP networks TTL is used to prevent packets to travel indefinitely in the network MPLS may use same mechanism as IP, but not on all encapsulations TTL is present in the label header for PPP and LAN headers (shim headers) ATM cell header does not have TTL 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com ... niệm MPLS Nhãn LSR ấn định nhãn phân phối Đờng chuyển mạch nhãn ATM LSR Loops TTL Tổng quan LDP Day in the Life of a Packet 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS MPLS: ... www.cisco.com Khái niệm MPLS MPLS: Chuyển mạch nhãn đa giao thức MPLS chuyển mạch lớp 2+ Đợc phát triển để tổ hợp IP ATM Việc truyền gói MPLS đợc thực theo cách tơng tự nh ATM switch Việc gửi gói... www.cisco.com Khái niệm MPLS Nguyên tắc Tích hợp ATM IP thiết bị Tích hợp định tuyến chuyển mạch Phân tách định tuyến chuyển tiếp 2001 Cisco Systems, Inc www.cisco.com Khái niệm MPLS Không nh IP,