MPLS Multiprotocol Label Switching
Prólogo • Trabajando en la capa de enlace y la capa de red de la pila del protocolo TCP/IP, la Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) ofrece servicios de conexión para la capa IP y es atendida por la capa de enlace. MPLS implementa la conmutación de etiqueta, pero no el reenvío de IP. • En lugar de ser un servicio o aplicación, MPLS es en realidad una tecnología de túnel. Esta tecnología no solo es compatible con un número de protocolos y servicios de capa superior, sino que también asegura la transferencia de información en cierta medida.
Página 2
Objetivos • Al finalizar este curso, usted estará en capacidad de: • Describir el significado y funciones de los parámetros de configuración de MPLS. • Configurar MPLS en una red compuesta por Routers
Página 3
Contenido 1. 2. 3. 4. 5.
Visión General de MPLS Principios Básicos de MPLS Principios Básicos de LDP Configuración de MPLS en Router NE Caso Práctico de MPLS
Página 4
Reenvío Tradicional de IP Red
Próximo Salto
Red
Próximo Salto
Red
Próximo Salto
Red
Próximo Salto
10.1.0.0/24
10.1.0.2
10.1.0.0/24
10.1.1.1
10.1.0.0/24
10.1.1.5
10.1.0.0/24
10.1.1.9
10.1.0.1/32
10.1.0.1
10.1.1.0/30
10.1.1.2
10.1.1.0/30
10.1.1.5
10.1.1.0/30
10.1.1.9
10.1.1.0/30
10.1.1.1
10.1.1.1/32
10.1.1.1
10.1.1.4/30
10.1.1.6
10.1.1.4/30
10.1.1.9
10.1.1.2/32
10.1.1.2
10.1.1.4/30
10.1.1.5
10.1.1.5/32
10.1.1.5
10.1.1.8/30
10.1.1.10
10.1.1.4/30
10.1.1.2
10.1.1.6/32
10.1.1.6
10.1.1.8/30
10.1.1.9
10.1.1.9/32
10.1.1.9
10.1.1.8/30
10.1.1.2
10.1.1.8/30
10.1.1.6
10.1.1.10/32
10.1.1.10
10.2.0.0/24
10.2.0.2
10.2.0.0/24
10.1.1.2
10.2.0.0/24
10.1.1.6
10.2.0.0/24
10.1.1.10
10.2.0.1/32
10.2.0.1
RTA
s0 10.1.1.0/30
RTD
RTC
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
.1
10.1.0.0/24 Página 5
RTB
10.2.0.0/24
Reenvío de Celdas ATM
8/62
Red ATM
Puerto1 Puerto 3
Puerto 2
6/59
Tabla de Conmutación ATM Entrada
Página 6
Salida
Puerto
VPI/VCI
Puerto
VPI/VCI
1
4/55
3
8/62
2
5/58
3
6/59
3
8/62
1
4/55
3
6/59
2
5/58
Etiqueta de Reenvío MPLS
1024
Cabecera IP
1029
Datos
Cabecera IP
1039
Datos
Cabecera IP
Datos
1.1.1.1/32
RTA
RTB
s0 10.1.1.0/30
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
Dominio MPLS
Datos
Datos
10.2.0.0/24
10.1.0.0/24 Cabecera MPLS
Página 7
Cabecera IP
Cabecera IP
.1
RTD
RTC
Datos
Cabecera IP
Aplicación VPN MPLS VPNA
VPNA CE
PE
P
P
PE
CE
VPNB
VPNB CE CE
CE PE
P
P
VPNA
Página 8
CE VPNA
CE VPNB
PE
Dominio MPLS
CE VPNB
Aplicación TE MPLS Red A 70% Tráfico RTA
30% Tráfico
GE
GE RTC
RTB
RTD
RTE
RTF
FE
FE
70% Tráfico
Red B
Página 9
30% Tráfico
RTG
FE
RTH
Red C
Aplicación QoS MPLS
Clasificación del Tráfico: Asignar el DSCP Asignar la etiqueta Asignar DSCP en EXP
PQ/CQ/CBQ de acuerdo al EXP
PE
Red A
Página 10
P
P
PE
Dominio MPLS
CE
CE
Red B
Preguntas de Auto Evaluación 1.La Conmutación de Etiqueta Multiprotocolo (MPLS) soporta múltiples protocolos. ¿Cuáles de los siguientes protocolos son soportados? ( ) A. IPv6 B. IPv4 C. IPX D. CLNP
Página 11
Modelo de Red MPLS RTF
1024
RTA
LER
Cabecera IP
RTG
1029
Datos
RTB
Cabecera IP
1039
Datos
LSP
Datos
RTD
RTC
LER LSR
Cabecera IP
Cabecera IP
RTE
Etiqueta de Router de Borde LER Router de Conmutación de Etiqueta LSR Ruta de Conmutación de Etiqueta LSP
Datos
Datos
Dominio MPLS
Red IP
Página 12
Cabecera IP
Red IP
Estructura MPLS
Estructura MPLS
Plano de Control
Paquetes etiquetados entrantes
Página 13
Plano de Datos
Paquetes IP entrantes
Protocolo de Enrutamiento
Intercambio de información de enrutamiento
Tabla de Enrutamiento IP Protocolo de Distribución de Etiquetas
Intercambio de etiquetas
Tabla de Reenvío IP
Paquetes IP salientes
Tabla de Reenvío de Etiquetas
Paquetes etiquetados salientes
Modo de Trama MPLS • MPLS soporta dos modos de encapsulación: modo trama y modo celda (ATM adopta la encapsulación en el modo de celda MPLS, no descrito en esta presentación). En el modo trama, una etiqueta MPLS es agregada entre la cabecera de Capa 2 y la cabecera de Capa 3 de un paquete. La encapsulación en el modo trama es adoptada en redes Ethernet y redes Punto a Punto (PPP).
Cabecera de la Trama
Cabecera IP
Payload
Formato de trama de Capa 2 Cabecera de la Trama
Cabecera MPLS
Cabecera IP
Payload
Encapsulación MPLS en modo trama
Página 14
Cabecera MPLS ETIQUETA 0
EXP 19 20
S
22 23 24
TTL 31
• Una cabecera MPLS tiene 32 bits de longitud. • ETIQUETA: Este campo es usado para el reenvío de paquetes y tiene 20 bits de longitud. • EXP: Este campo generalmente lleva la prioridad del paquete IP y su longitud es de 3 bits. • S: El campo inferior de la pila indica si la etiqueta es la última (múltiples etiquetas MPLS pueden ser anidadas) y su longitud es de 1 bit. • TTL: El rendimiento funciona similar al realizado por el TTL de una cabecera IP, utilizado para evitar loops de enrutamiento. Este campo es de 8 bits de longitud.
Página 15
Anidación de Etiquetas MPLS Cabecera de Trama
Etiqueta Etiqueta Etiqueta 1 2 3
Cabecera IP
Payload
PID=MPLS-IP S=0
S=0
S=1
• PID indica el tipo de paquete después de la cabecera de Capa 2. • Ethernet 0x0800 IPv4 0x8847 paquete unicast MPLS, 0x8848 paquete multicast MPLS • PPP 0x8021 IPv4 0x8281 paquete unicast MPLS 0x8283, paquete multicast MPLS
• S indica si es la etiqueta inferior. • Aplicación de etiqueta anidada en: • MPLS VPN • MPLS TE Página 16
FEC y NHLFE • FEC es un grupo de flujos de datos con ciertas similitudes. Cuando son reenviados, estos flujos de datos son procesados por los LSR de la misma manera. • Los FEC pueden ser divididos de acuerdo con factores tales como direcciones, tipos de servicio y QoS. Por ejemplo, en el reenvío de paquetes IP en la forma tradicional, se utiliza el algoritmo de coincidencia más larga, donde todos los paquetes con la misma dirección de destino, pertenecen a la misma FEC. • NHLFE（Entrada de Reenvío de Etiqueta del Próximo Salto)：la información básica contenida en un NHLFE incluye: • Próximo salto del paquete • La operación de la etiqueta a ser realizada, tal como agregar una etiqueta nueva, remover una etiqueta y sustituir la etiqueta existente por una nueva. • Una NHLFE puede contener alguna otra información, por ejemplo, la encapsulación de la capa de enlace utilizada para enviar paquetes.
Página 17
Ejemplo FEC y NHLFE
FEC：Reenvío de Clases Equivalentes
NHLFE：Entrada de Reenvío de Etiqueta del Próximo Salto
<RTA>display mpls lsp include 10.2.0.0 24 verbose --------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP --------------------------------------------------No : 1 VrfIndex : Fec : 10.2.0.0/24 Nexthop : 10.1.1.2 In-Etiqueta : NULL Out-Etiqueta : 1030 In-Interface : ---------Out-Interface : Serial0 LspIndex : 10249 Token : 0x22005 LsrType : Ingress Outgoing token : 0x0 Etiqueta Operation : PUSH Mpls-Mtu : 1500 TimeStamp : 822sec Página 18
Proceso de Reenvío MPLS-Ingreso del LER (RTA) • En un nodo de entrada, la tabla FIB y la tabla NHLFE se consultan para enviar paquetes MPLS. 1030 1.1.1.1/32
RTA
Cabecera IP
RTB
s0 10.1.1.0/30
RTD
RTC
s0
s3
.2
.5
10.1.1.4/30
s2
s3
.6
.9
s3 10.1.1.8/30 .10
Dominio MPLS
10.2.0.0/24
10.1.0.0/24 FEC 10.2.0.0
Página 19
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
.1
Datos
NHLFE Próximo Salto
Interfaz de Salida
Operación de Etiqueta
Otros
10.1.1.2
Serial0
Agregar
……
Proceso de Reenvío MPLS-LSR (RTB) • En un nodo de tránsito, la tabla ILM y la tabla NHLFE son consultadas para enviar los paquetes MPLS. 1030 1.1.1.1/32
Cabecera IP
RTA
Cabecera IP
Datos
RTB
s0 10.1.1.0/30
RTD
RTC
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
Dominio MPLS
10.2.0.0/24
10.1.0.0/24 InEtiqueta 1030 Página 20
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
.1
1030
Datos
NHLFE Próximo Salto
Interfaz de Salida
Operación de Etiqueta
Otros
10.1.1.6
Serial3
Sustituir
……
Proceso de Reenvío MPLS-LSR (RTC) 1030
Cabecera IP
1030
Datos
Cabecera Datos IP
1032 1030
Cabecera Datos IP
1.1.1.1/32
RTA
RTB
s0 10.1.1.0/30
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
Dominio MPLS
10.2.0.0/24
10.1.0.0/24 InEtiqueta 1030
Página 21
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
.1
RTD
RTC
NHLFE Próximo Salto
Interfaz de Salida
Operación de Etiqueta
Otros
10.1.1.10
Serial3
Sustituir
……
Proceso de Reenvío MPLS-Salida del LER (RTD) • En un nodo de salida, la tabla ILM es consultada para enviar paquetes MPLS.
1030 10.2.0.1 Datos
RTA
1.1.1.1/32
1032 1030 10.2.0.1 Datos
RTB
s0
RTD
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
1032
Página 22
NHLFE Próximo Salto
Interfaz de Salida
Operación de Etiqueta
Otros
10.2.0.2
--------
Remover
……
Datos
Datos
10.2.0.0/24
10.1.0.0/24 InEtiqueta
10.2.0.0/30 .2 .1
Dominio MPLS
10.2.0.1
10.1.1.0/30
1032 10.2.0.1 Datos
RTC
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
.1
1030 10.2.0.1 Datos
Preguntas de Auto-evaluación 1. ¿Cuál de los siguientes campos del encabezado de MPLS identifica la etiqueta inferior? ( ) A. Etiqueta B. EXP C. S D. TTL
Página 23
Preguntas de Auto-evaluación 2. ¿Cuáles de las siguientes acciones pueden ser tomadas por los paquetes cuando son reenviados sobre MPLS? ( ) A. Agregar B. Remover C. Sustituir D. Conmutar
Página 24
Introducción a LDP • LDP es un protocoloo usado para establecer sesiones LDP entre los LSR e intercambiar información de asignación de Etiqueta/FEC.
Par LDP
RTA
Sesión LDP
Par LDP
RTB
Sesión LDP
Par LDP
RTC
Sesión LDP
RTD
1024/10.1.0.0 1024/10.2.0.0
10.1.0.0/24
Página 25
10.2.0.0/24
Establecimiento de Sesión LDP • Las sesiones LDP se clasifican en dos tipos: Sesión LDP Local y Sesión LDP Remota.
Página 26
Análisis del Envío de Datos (1/2)
1030 10.2.0.1 Datos
1030 10.2.0.1 Datos
RTA
RTD
RTC
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
10.2.0.0/24
Datos
Dominio MPLS
10.2.0.1
10.1.1.0/30
1032 10.2.0.1 Datos
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
10.1.0.0/24
Página 27
RTB
s0 .1
1032 1030 10.2.0.1 Datos
Análisis del Envío de Datos (2/2) Remover Etiqueta Penúltimo Salto (PHP) 1030 10.2.0.1 Datos
1030 10.2.0.1 Datos
RTA
RTD
RTC
s0
s3
s2
.2
.5 10.1.1.4/30 .6
s3
s3
.9 10.1.1.8/30 .10
10.2.0.0/24
Datos
Dominio MPLS
10.2.0.1
10.1.1.0/30
10.2.0.1 Datos
10.2.0.0/30 .2 .1
Datos
10.1.0.0/30 .2 .1
10.2.0.1
10.1.0.0/24
Página 28
RTB
s0 .1
1030 10.2.0.1 Datos
Aplicación de MPLS en una red MAN
VPNA
VPNA CE
PE
P
P
PE
CE
VPNB
VPNB CE CE
CE PE
P
P
VPNA
Página 29
CE VPNA
CE VPNB
PE
Dominio MPLS
CE VPNB
Descripción de Topología PE1
P2
P1 E1/0/0
E1/0/0
.1 12.12.12.0/30 .2
E1/0/1
E1/0/1
.1 23.23.23.0/30 .2
PE2 E1/0/0 .1
E1/0/0
34.34.34.0/30 .2
. L0:1.1.1.1/32
L0:2.2.2.2/32
L0:3.3.3.3/32
L0:4.4.4.4/32
Dominio MPLS
• En la topología mostrada, los dos PE están desplegados en la red backbone; los dos P representan los routers pertenecientes a la red backbone del proveedor de servicios; OSPF se ejecuta como el IGP; y el LDP es usado para la distribución de etiquetas.
Página 30
MPLS LDP-Procedimiento de Configuración
Paso 1
Operación Configurar un ID del
Vista
Comando
[Quidway]
mpls lsr-id lsr-id
LSR 2
Habilitar MPLS
[Quidway]
mpls
3
Habilitar LDP global
[Quidway]
mpls ldp
4
Habilitar MPLS en
[Quidway -- Ethernet0/0]
mpls
[Quidway -- Ethernet0/0]
mpls ldp
diferentes interfaces 5
Habilitar MPLS LDP en diferentes interfaces
Página 31
MPLS LDP- LDP-Ejemplo de Configuración • Habilitar MPLS global y las capacidades de MPLS LDP en cada LSR. • Configuración en PE1: [PE1]mpls ldp [PE1-Ethernet1/0/0]mpls ldp
• Configuración en P1: [P1]mpls ldp [P1-Ethernet1/0/0]mpls ldp [P1-Ethernet1/0/1]mpls ldp
• Configuración en PE2: [PE2]mpls ldp [PE2-Ethernet1/0/0]mpls ldp Página 32
MPLS LDP- Verificación de Configuración (1/2) • Después que la configuración está completa, ejecutar el comando display mpls ldp session en PE1. La siguiente información de salida muestra que la sesión LDP local entre PE1 y P1, la sesión LDP local entre PE1 y P2, y la sesión LDP local entre PE1 y PE2 están en estado Operacional. [PE1]display mpls ldp session LDP Session(s) in Public Red ------------Peer-ID Status LAM SsnRole SsnAge KA-Sent/Rcv -------------------------------------------------------------2.2.2.2:0 Operational DU Passive 000:00:06 25/25 -------------------------------------------------------------TOTAL: 1 session(s) Found. LAM : Etiqueta Advertisement Mode SsnAge Unit : DDD:HH:MM [P1]display mpls ldp session LDP Session(s) in Public Red -------------------------------------------------------------Peer-ID Status LAM SsnRole SsnAge KA-Sent/Rcv -------------------------------------------------------------1.1.1.1:0 Operational DU Active 000:00:10 41/41 3.3.3.3:0 Operational DU Passive 000:00:09 37/37 -------------------------------------------------------------- TOTAL: 2 session(s) Found. LAM : Etiqueta Advertisement Mode SsnAge Unit : DDD:HH:MM
Página 33
MPLS LDP- Verificación de Configuración (2/2) • En cada LSR, ejecutar el comando display mpls lsp. La siguiente información de salida muestra la activación del LDP LSP en todas las rutas de los host. [PE1]display mpls lsp --------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP --------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Etiqueta In/Out IF Vrf Name 1.1.1.1/32 3/NULL -/2.2.2.2/32 NULL/3 -/Eth1/0/0 2.2.2.2/32 1024/3 -/Eth1/0/0 3.3.3.3/32 NULL/1025 -/Eth1/0/0 3.3.3.3/32 1025/1025 -/Eth1/0/0 4.4.4.4/32 NULL/1026 -/Eth1/0/0 4.4.4.4/32 1026/1026 -/Eth1/0/0 ----------------------------------------------------------------------TOTAL: 7 Normal LSP(s) Found. TOTAL: 1 Liberal LSP(s) Found. A '*' before a LSP means the LSP is not established A '*' before a Etiqueta means the USCB or DSCB is stale
Página 34
Caso Práctico de MPLS OSPF Area0 PE1
P2
P1 E1/0/0 .1
E1/0/0 12.12.12.0/30
E1/0/1
.2
.1
E1/0/1
23.23.23.0/30
.2
PE2 E1/0/0 .1
E1/0/0
34.34.34.0/30
.2
. L0:1.1.1.1/32
Página 35
L0:2.2.2.2/32
L0:3.3.3.3/32
Dominio MPLS
L0:4.4.4.4/32
Jesús Alexis Centeno Celular: 3117541725 Escríbenos a: comunicaciones@eysglobal.com jcenteno@eysglobal.com jesus.centenoh@gmail.com
Thank You