Slide Mpls

Page: 1 Chuyển mạch Hoạt động Ứng dụng Giao thức Cơ bản

Đại học Bách Khoa

Khoa Điện tử-Viễn thông

Chuyển mạch MPLS ()




Cơ bản về MPLS Hoạt động Chuyển mạch Giao thức LDP Ứng dụng

Nội dung




• Chuyển mạch kênh và ATM: – Trao đổi nhãn hoặc số xác định khe thời gian– Nhanh do tích hợp vào phần cứng– Kém mềm dẻo, giá thành cao– Hệ báo hiệu phức tạp

• Định tuyến IP:– Tốc độ chậm, tại sao ?– Tính mềm dẻo cao– Báo hiệu đơn giản

Cơ bản

Cơ bản

MPLS ra đời dựa trên sự kết hợp tính năng của hai công nghệ chuyển mạch nói trên

Sử dụng thiết bị tương tự bộ định tuyến để điều khiển bộ chuyển mạch phần cứng mức thấp hơn




7. Tầng ứng dụng Application

6.Tầng trình diễn Presentation

5. Tầng phiên Session

4. Tầng giao vận Transport

3.Tầng mạng Network IP MPLS

2.Tầng liên kết dữ liệu Data Link ATM

1. Tầng vật lý Physical

Vị trí trong mô hình OSI

Cơ bản




KEY ACRONYMS

MPLS

Multiple Protocol Label Switching; also, Multiple Protocol Lambda Switching

LER Label Edge Router

LSR Label Switch Router

LIB Label Information Base

LSP Label Switch Path

FECForward Equivalence Class; also, Functional Equivalent Class

Cơ bản




• Các bộ định tuyến mang phần mềm xử lý nhãn MPLS

• Các gói IP được đưa đến LER (ingress), nơi nhãn MPLS được trèn vào rồi truyền đi dọc theo LSP qua các LSR. Qua mỗi LSR, nhãn được trao đổi giống như trong ATM

• Tại egress LER, nhãn được tháo rỡ và địa chỉ IP được sử dụng trở lại

• Nếu gói đi qua nhiều mạng thì nhãn có thể được xếp chồng

hoạt động

Hoạt động




• Gói được định tuyến dựa trên địa chỉ IP, không có cơ chế đánh dấu

• Không có đường đi chung cho các gói của cùng một kết nối

IP

hoạt động



Khoa Điện tử-Viễn thôngMPLS

• Ingress LER truy vấn CSDL để trèn đổi nhãn MPLS căn cứ vào địa chỉ đích

• Các gói sau đó được truyền đi trên LSP

• Tại mỗi LSR lõi, chức năng chuyển mạch không cần truy nhập địa chỉ mạng (IP)

hoạt động



Khoa Điện tử-Viễn thôngMPLS (ví dụ)

hoạt động




Command Purpose

Step 1 At R1: Router# configuration terminalRouter(config)# ip cef distributedRouter(config)# tag-switching advertise-tagsRouter(config)# interface e0/1Router(config-if)# tag-switching ipRouter(config-if)# exit At R3: Router# configuration terminalRouter(config)# ip cef distributedRouter(config)# tag-switching advertise-tagsRouter(config)# interface e0/1Router(config-if)# tag-switching ip

Enables MPLS between R1 and R3. In order to configure distributed VIP MPLS, you must configure distributed CEF switching. Enter the ip cef distributed command on all routers.

Step 2 At R3: Router(config)# interface e0/2Router(config-if)# tag-switching ipRouter(config-if)# exit At R4: Router# configuration terminalRouter(config)# ip cef distributedRouter(config)# tag-switching advertise-tagsRouter(config)# interface e0/2Router(config-if)# tag-switching ipRouter(config-if)# exit

Enables MPLS between R3 and R4.

MPLS (ví dụ)

hoạt động




LSR lõi 1LSR lõi 1

Ingress LERIngress LER

LSR lõi 2LSR lõi 2

97

Out LabelIn Label

Hoán đổi nhãn

97

Out LabelIn Label

Hoán đổi nhãn

77

99 66

Egress LEREgress LER

-6

Out LabelIn Label

Loại bỏ nhãn

-6

Out LabelIn Label

Loại bỏ nhãn

69

Out LabelIn Label

Hoán đổi nhãn

69

Out LabelIn Label

Hoán đổi nhãn

7-

Out LabelIn Label

Ấn định nhãn

7-

Out LabelIn Label

Ấn định nhãn

Truyền gói qua LSP

chuyển mạch




• S: stacked function

• Exp: experimental bits

• Label: có thể dựa trên VPI/VCI trong ATM, DLCI trong Frame Relay...

Nhãn MPLS

chuyển mạch




• LER có thể phân loại gói theo các FEC

• Mỗi FEC ứng với một LSP, cùng địa chỉ đích, cùng thuộc tính QoS...

• Khi phát hiện FEC mới, ingress LER phối hợp với LSR lân cận để thiết lập đường LSP, thông qua giao thức LDP, RSVP

FEC

chuyển mạch




Destination / IP

Port Number FEC Next Hop Label Instruction

199.50.5.1 80 B x.x.x.x. 80 Push

199.50.5.1 443 A y.y.y.y 17 Push

199.50.5.1 25 IP z.z.z.z (Do nothing; native IP)

Dán nhãn tại LER

chuyển mạch




Label/In Port In Label/Out Port/Out FEC InstructionNext Hop

80 B 40 B B Swap

17 A 18 C A Swap

LIB (Label Information Base)

chuyển mạch



Khoa Điện tử-Viễn thôngTrao đổi nhãn

chuyển mạch



Khoa Điện tử-Viễn thôngXếp chồng nhãn

• Hai mạng dán nhãn theo những tiêu chí khác nhau

• Cơ chế đường hầm cho phép hai mạng vận hành độc lập nhau

chuyển mạch




• LSP, gán nhãn... thường được thiết lập bởi giao thức LDP, bên cạnh phương thức static programming (tương tự static routing)

• Các bản tin LDP được truyền đi trên giao thức TCP đảm bảo độ tin cậy, nhưng các chức năng như phòng tắc nghẽn có thể không cần thiết. Vấn đề giao thức vẫn đang được nghiên cứu

• Các LSR lân cận được phát hiện dựa trên bản tin HELLO

LSP, nhãn và LDP

giao thức












Khoa Điện tử-Viễn thôngCác bản tin trong LDP

Bản tin Initialization: khởi tạo phiên LDP giữa 2 LSR Bản tin KeepAlive: thông báo cho LSR khác duy trì

hoạt động LDP Bản tin Label Mapping: quảng bá mapping giữa FEC

(tiền tố địa chỉ) và nhãn MPLS Bản tin Release: được LSR gửi đi khi phát hiện nó

không cần chuyển đổi nhãn Bản tin Label Withdrawal: ngược với Label Mapping

Tìm hiểu CR-LDP (Constraint-based Routing over Label Distribution Protocol)

giao thức



Khoa Điện tử-Viễn thôngRSVP-TE

giao thức




Báo hiệu softstate: cần phải làm lặp lại theo thời gian để duy trì đường truyền

giao thức




giao thức

http://www.convergedigest.com/tutorials/mpls3/page5.htm



Khoa Điện tử-Viễn thôngAltera

ứng dụng




ứng dụng




ứng dụng

CAM-RAM



Khoa Điện tử-Viễn thôngBài tập

Mpls-linux project trên sourceforge.net LDP implementation by IIT (india)

ứng dụng

Documents

Slide Mpls