Introduction à MPLS - nolot.eu

1 F. Nolot 20091 Introduction MPLSF. Nolot 20092 Introduction MPLSI ntroductionF. Nolot 20093 IntroductionLes fournisseurs d'acc s veulentConserver leur infrastructure existante ETAjouter de nouveaux services non support s par la technologie existante comme le packet forwardingLe protocole IP, protocole de packet forwarding, poss de donc pour les op rateurs des limitesLa technologie mpls l ve ces limitesApporte l'intelligence du routage avec les performances de la commutationSupporte les VPNS upporte la QoSGestion efficace de la bande passanteF. Nolot 20094 Les topologies WANF. Nolot 20095Le Full Mesh TopologyN cessaire pour avoir un routage optimalExistence d'un circuit d di entre chaque entit Solution tr s couteuseF.

2 Nolot 20096 Partial Mesh Topology galement appel hub-and-spokeSolution moins couteuse que le full meshUtilisation d'un point central qui coordonne les communicationsNe fournit pas un routage optimalPour pr venir d'une interruption de service, le point central peut tre dupliquer en tendant cette topologie une deuxi me hub-and-spoke F. Nolot 20097 mpls TopologyCette topologie fournit les routes optimales Chaque entit n'a besoin que d'une connexion vers le mpls Service ProviderElle fournit de la commutation niveau 2 et du routage niveau 3 en utilisant des labels de longueur fixeF. Nolot 20098 AvantagesDans un r seau IP traditionnel, chaque routeur fait une recherche dans sa table de routageInd pendance totale entre les d cisions prises par chaque routeurMPLS r duit le nombre de recherche de routage limine la n cessit d'avoir un protocole de routage particulier sur chaque routeurMPLS affecte un label (ou nombre)

3 Chaque paquet et utilise ce label pour le transmettreCe label est positionn l'entr e du r seau mpls et est utilis en interneEst utilis pour faire le chemin vers la destinationLe label peut aussi correspondre la destination d'un VPN niveau 3 ou un param tre non-IP comme un circuit niveau 2 ou une interface de sortie d'un routeurMPLS supporte la transmission de donn es non TCP/IP. L'utilisation des label se fait de la m me mani re que le protocole de niveau 3 utilis F. Nolot 20099 Introduction MPLSF onctionnementF. Nolot 200910Le fonctionnement de MPLSS euls les routeurs d'extr mit du r seau font une recherche dans leur table de routage, les autres utilisent les labels uniquementCe qui acc l re le transfertF.

4 Nolot 200911 Les m canismes de commutationIl existe 3 m canismes de commutation sur les plateformes CiscoProcess switchingFast SwitchingCisco Express Forwarding (CEF)Process switching est le m canisme le plus simple et le plus lentUne recherche est faite dans la table de routage et la construction d'un nouveau paquet de niveau 2 est effectu pour chaque paquetFast-switching : un cache est utilis pour acc l rer la communicationL'en-t te de niveau 2 est int gralement conserv e en cache. Quand il n'existe pas d'informations vers la destination recherch e en cache, une entr e dans ce cache est alors cr e. Ainsi, cela acc l rera le processus pour les prochains paquetsLa technique la plus r cente : cisco Express ForwardingUtilisation d'une Forwarding Information Base (FIB) quivalent une table de routage mais avec le next-hop de stock pour chaque destinationF.

5 Nolot 200912 Routage IP en fast-switchingF. Nolot 200913 CEF SwitchingF. Nolot 200914 mpls : les basesSur un r seau IP connect un r seau MPLSLes routeurs dans le domaine mpls sont appel s Core Router et Label Switching Routers (LSR)Les routeurs qui inter-connecte les 2 r seaux sont appel s Edge Router et Edge-LSRF. Nolot 200915 mpls : les basesQuand un packet IP arrive sur un Edge LSR, celui-ci le transforme en paquet mpls . Et inversement pour les paquets mpls vers IPDans l'exemple, pour un paquet de A vers B : ajout d'un Label entre l'en-t te de Couche 2 et de Couche 3F. Nolot 200916 Caract ristiquesFonctionne quelque soit la couche 1 et l'encapsulation de couche 2 Utilisation d'un label de 32 bits ins r entre les en-t tes des couches 2 et 3 Dans le cas d'utilisation d'ATM, comme chaque cellule ATM est de taille fixe, il est impossible d'ajouter des label MPLSLes labels ATM sont utilis s comme label MPLSCe label ne contient aucune information correspondant au type de protocole de couche 3 transport La d termination du protocole de couche 3 va tre d termin e en fonction de la valeur du labelIl est possible d'avoir plusieurs labels par exemple dans les cas suivants : mpls VPN.

6 Un deuxi me label peut tre utilis pour identifier le concentrateur VPN utiliserMPLS Traffic Engineering ( mpls TE) : pour tablir, dans le cas de l'utilisation de RSVP (Ressource Reservation Protocol), un tunnel utiliser3 labels ou plus peuvent tre utilis dans le cas d'un couplage entre mpls TE et mpls VPNF. Nolot 200917 Format des Label MPLSF. Nolot 200918La Label Stack MPLSL'identification du protocole de couche 3 transport e se d termine en fonction de la valeur du labelUnlabeled IP Unicast : PID = 0x0800, payload classique de packet IP unicastLabeled IP Unicast : PID =0x8847, payload avec au moins un label qui pr c de l'en-t te IPLabeled IP multicats : PID = 0x8848, payload multicast IP avec au moins un label qui pr c de l'en-t te IPF.

7 Nolot 200919 Architecture MPLSOn distingue 2 composants majeurs dans le routage MPLSC ontrol plane : contr le des informations et des labels chang s entre les p riph riques adjacentsData plane : connu galement sous le nom des forwarding plane, contr le la transmission des informations en se basant soit sur les adresses de destination ou sur les labelsLe Control Plane est d pendent de l'algorithme de routage : OSPF, EIGRP, IS-IS, RIP ou BGPIl n cessit galement un protocole d' change de labels comme LDP (Label Distribution Protocol, BGP (utilis par mpls VPN) ou RSVP (utilis par mpls TE)Le Data Plane est ind pendant des algorithmes de routages et d' changes de labelUtilisation d'une base appel e Label Forwarding Information Base (LFIB) pour forwarder les paquets avec les bons labelsCette base est remplie par les protocoles d' change de labelF.)

8 Nolot 200920 Les composants du Control PlaneExempleR ception du label 17 pour les paquets destination du n ration d'un label 24 pour ces paquets et exp dition de l'information aux autres routeursInsertion de l'information dans la LFIBF. Nolot 200921 Les LSR ?Label Switch Router fonctionne diff remment en fonction de leur positionF. Nolot 200922 Fonctionnement d'un LSRF. Nolot 200923 Fonctionnement d'un Edge LSRF. Nolot 200924 Introduction MPLSU tilisation des labelsF. Nolot 200925 FonctionnementUn routeur effectue 4 tapes pour attribuer et distribuer les d'informations en utilisant l'IGP comme OSPF, IS-IS ou labels locaux sont g n r s. Un unique label est affect chaque destination IP contenu dans la table de routage et stock dans la table appel Label Information Base (LIB) labels locaux sont diffus s aux routeurs voisins pour tre utilis s comme next-hop label.

9 Stockage dans les tables FIB et LFIB) LSR construit ses propres structures FIB, LFIB et LIBLa FIB est utilis pour transmettre les paquets IP ne portant pas encore de labelCr ation des labels au fur et mesure du passage des paquetsF. Nolot 200926 Allocation des labelsF. Nolot 200927 Allocation des labelsF. Nolot 200928 Stockage des labelsF. Nolot 200929 Distribution des labelsF. Nolot 200930 Distribution des labelsF. Nolot 200931 Distribution des labelsF. Nolot 200932 Distribution des labelsCr ation des labels est asynchrone donc mission vers tous les voisins d s cr ation d'un nouveau label pour un r seauRouter D est directement connect au r seau X donc il pr vient ses voisins en envoyant un label null pour le r seau paquets pour X exp di par C seront donc sans label, c'est l'action pop : suppression du top-label dans la Nolot 200933 Remplir la LFIBF.

10 Nolot 200934 Propagation des paquetsF. Nolot 200935 Distribution des labels