Multi Protocol Label Switching MPLS

1
MultiProtocolLabelSwitching(MPLS)

• Alfio Lombardo

2
Background integrazione del trasporto del
traffico

• ISDN
• B-ISDN
• ATM (Asynchronous Transfer Model)

- Elevata velocità di commutazione - Possibilità
differenziare QoS - Meccanismi di gestione e
controllo traffico (Traffic engineering)
3
Background Asynchronous Transfer Mode

• http//www2.rad.com/networks/1994/atm/tutorial.htm
  
• http//www.iec.org/online/tutorials/atm_fund/
• http//www.cne.gmu.edu/modules/atm/Texttut.html
• http//www.lanl.gov/lanp/atm.tutorial.html
• http//usuario.cicese.mx/aarmenta/frames/redes/at
  m/tutorial1/tute.html

4
Background Asynchronous Transfer Mode
Assumptions ATM is a cell-based,
connection-oriented transfer Methodology (label
switching)
ATM cell flow
ATM net
1
2
3
1
2
3
548 bytes
5
Background Asynchronous Transfer Mode

• ATM works on fiber optic fabric with extremely
  low error rates

No error correction on data
GFC Generic Flow Control VPI Virtual Path
Id VCI Virtul Circuit Id PT Payload Type CLP
Cell Loss Priority HEC Header Error Control
6
Background Asynchronous Transfer Mode
ATM uses Virtual Connection divided in two levels
(required for switching) Virtual
Path Virtual Circuit
7
Background Virtual Channel

• There are many types of virtual channel
  connections
• User-to-user applications. Between customer
  equipment at each end of the connection.
• User-to-network applications. Between customer
  equipment and network node.
• Network-to-network applications. Between two
  network nodes and includes traffic management and
  routing.
• Virtual channel connections have the following
  properties
• A VCC user is provided with a quality of service
  specifying parameters such as cell-loss ratio,
  CLR, and cell-delay variation, CDV.
• VCCs can be switched or semi-permanent.
• Cell sequence integrity is maintained within a
  VCC.
• Traffic parameters can be negotiated.

8
Background Virtual Path

• Virtual paths are used to simplify the ATM
  addressing structure
• Within an ATM cross-connect, information about
  individual virtual channels within a virtual path
  is not required, as all VCs within one path
  follow the same route as that path

9
Background virtual channels and paths
relationship
Cross connect node
10
Background Asynchronous Transfer Mode

• ATM can dynamically allocate bandwidth
• ATM can dynamically manage QoS specifications
• The devices to be connected to ATM networks
  might be very simple, like a telephone
• ATM is organized in a hierarchy, like todays
  phone network

11
Background ATM Service Classes
12
Background QoS parameters.
13
Background QoS vs. Service class
14
Background ATM Architecture
15
Modelli di integrazione IP/ATM

• Modello overlay
• Modello integrato

16
Modello overlay (rfc 1483)

• Utilizzato a partire dalla meta anni 90
• Utlizza PVC (Permanent Virtual Circuit)
• PVC di tipo UBR o ABR tra gli IP_Router
• Trasporto pacchetti su celle ATM attraverso AAL5

PVC ATM
N(N-1)/2 PVC per maglia completa
17
Modello overlay topologia fisica
PVC setup Segnal. ATM
Rete ATM
3
1
Switch ATM
Router IP
1
Switch interface
18
Modello overlay instradamento
Segmentazione
S1
S2
R2
R1
VPI/VCI0/50
VPI/VCI0/60
ATM 0/0/1
ATM 0/0/2
2
1
3
3
VPI/VCI0/40
Riassemblaggio
Commutazione ATM
Host 195.31.235.88
172.16.12.10
19
Modello overlay configurazione interfaccia router
R1(config) interface atm 0/0/1 R1(config) ip
address 172.16.12.1 255.255.255.252
R1(config) pvc 0/40 R1(config) abr 1000
500 R1(config) encapsulation aal5snap
Parametri PVC PCR 1 Mb/s MCR 500 kb/s
20
Modello overlaySegmentazione e riassembraggio
ATM cell
IP
IP
IP
IP
PVC ATM
IP
IP
IP
IP
AAL5
AAL5
AAL5
AAL5
ATM
ATM
ATM
ATM
Fisico
Fisico
Fisico
Fisico
Ricostruzione pacchetti in tutti i router Reti
completamente magliate
21
Modello overlay vantaggi

• Allocazione di banda sui PVC ATM
• Differenziazione dei flussi di traffico ATM

Possibilità di ingegnerizzare il traffico in rete
22
Modello overlay ingegnerizzare il traffico in
rete
PVC setup Segnal. ATM
Rete ATM
Switch ATM
Router IP
1
Switch interface
23
Modello overlay svantaggi

• Gestione di 2 reti differenti (ATM e IP)
• Limitata scalabilità (interfaccia SAR-ATM 622
  Mbit/s)
• Cell tax
• Stress del protocollo di routing IP (elevato
  numero adiacenze elevato numero di
  messaggi di segnalaz. per configurare le tabelle
  dei router)

Ridurre il numero di adiacenze Modello Integrato
24
Modello integrato
Gli switch ATM implementano funzioni di
instradamento IP
Switch IPATM
Switch ATM
Router IP
Intelligenza SW ATM forum
Intelligenza routing IP
Inoltro Longest-match lookup
Inoltro Commutazione di etichetta
- Esegue funzioni di routing IP (es. RIP, OSPF,
) - Forwarding con modalità ATM
Risultato rete IP dove i pacchetti vengono
trasportati in celle ATM su collegamenti
virtuali che seguono un percorso determinato da
un protocollo di routing IP (es. RIP, OSPF, )
25
Modello integrato associazione delle etichette
(label binding)

• Nel modello integrato il collegamento virtuale
  non puo essere realizzato dalla segnalazione ATM
  .
• Quindi e necessario integrare nella componente
  di controllo dello Switch IPATM un meccanismo
  per associare al percorso individuato dal routing
  IP le etichette VPI/VCI

26
Modello integrato associazione delle etichette
(label binding)
Prot. Routing IP per raggiungere 195.31.235.0/24
R1 IA1 IA2 R2
IA1
IA2
R2
R1
IA2
IA1
195.31.235.0/24
Definisce un circuito virtuale tra R1 e R2
assegnando delle etichette ATM al percorso
individuato dallinstradamento IP
27
Modello integrato
Rete
Next Hop
Interface
atm 0/0/1 VPI/VCI 0/40
195.31.235.0/24
IA1
IA1
IA2
R2
R1
VPI/VCI0/40
VPI/VCI0/50
VPI/VCI0/60
ATM 0/0/1
ATM 0/0/2
Riassemblaggio
195.31.235.88
Segmentazione
195.31.235.88
Commutazione ATM
Host 195.31.235.88
28
Modelli overlay e integrato confronto

• Overlay
• PVC tra R1 e R2 realizzato con segnalazione ATM
• Coesitenza 2 protocolli di routing
• Adiacenza con router R2

• Integrato
• PVC tra R1 e R2 realizzato con label binding
  protocol
• Protocollo di routing IP
• Adiacenza con switch IPATM

Nota nel modello Integrato il pacchetto IP viene
riassemblato solo nei router IP reali , non
negli swithc IPATM.
29
Adiacenze IP
Modello integrato
Modello overlay
30
Open issues

• Spreco di banda introdotto dalla segmentazione
  ATM
• Scalabilità interfaccia SAR ATM (segmentazione
  solo ai bordi della rete)
• Mancanza di uno standard multivendor

MultiProtocol Label Switching protocol MPLS
31
MPLS target

• Recepire il modello integrato
• Utilizzare diverse tecnologie di livello 2
• Possibilità di ingegnerizzare traffico IP
• Supportare QoS in reti IP in accordo a DiffServ
• Offrire RVP

32
MPLS concetti base

• Introduce nelle reti IP (backbone) la
  commutazione di etichetta tipico del circuito
  virtuale
• Non è legato alla tecnologia di trasporto
• Non è conscio del contenuto dl trasporto

33
Forwarding Equivalent Class

• La decisione di instradamento di un router può
  essere vista come appartenente a due passi
  logici
• Ricavare dalle intestazioni del pacchetto le
  informazioni per classificare il pacchetto in una
  data FEC
• Utilizzare la FEC per ottenere il next hop dalla
  tabella FEC - NH

34
FEC esempi

• IP
• Ricavare dalle intestazioni del pacchetto il
  Destination Address (FEC)
• Utilizzare la FEC per ottenere il next hop sulla
  base del Longest Match Prefix
• Applicato alla tabella di routing

Generalizzazione FEC Policy based routing
35
FEC granularità
FEC a pacchetti destinati alla rete
195.31.235.0
Granularità grossa
FEC b pacchetti destinati al
terminale 145.50.1.2, porta 80, con
indirizzo IP sorgente 195.35.4.5,
porta sorgente 11782
Granularità fine
36
Generalizzazione FEC Policy based routing

• Ricavare dalle intestazioni del pacchetto la FEC
  dest addr. sourceadd. IP_TOS ... (Policy base
  routing)
• Utilizzare la FEC per ottenere il next hop
• Analizzare tutti i campi che determinano la FEC è
  molto oneroso se effettuato in tutti i router
• Analisi dei campi necessari solo nei router di
  accesso alla rete
• Associazione di una label alla FEC nei router di
  accesso
• Istradare in accordo alla label nei router
  interni alla rete

37
MPLS modalità di funzionamento
IGP
IGP
IGP
IGP
IGP
Router MPLS
38
MPLS inoltro dei pacchetti
MPLS non viene implementato nel dominio dei
clienti
195.31.235.78 195.31.235.15 sono associati alla
FEC 195.31.235.0/24
FEC 195.31.235.0/24
197.26.15.94
R1
R2
R3
Rete MPLS
39
Architettura di un router MPLS
Label Switching Router
Componente di Controllo


Componente Dati

• Larchitettura di un router MPLS (Label Switching
  Router) è divisa in due distinte componenti
• Controllo
• Dati (Forwarding)

40
Label Switch Routercomponente di controllo
Criteri per la definizione delle
associazioni tra etichette e FEC (label bindings)
Distribuzione delle associazioni tra etichette e
FEC
Protocollo di Routing IP (es. OSPF, IS-IS, BGP,
PIM)
Creazione/aggiornamento delle Tabelle di
Instradamento Gestione delle associazioni
etichette-FEC
41
Label Switch Routercomponente dati
1
2
42
MPLS architettura di rete
ATM/FR
POP
SDH
Sito Cliente
ATM/FR
POP
LSR
Edge-LSR
43
MPLS tab di routing e gestione etichette
ILM LIB
FTN LIB
Edge-LSR
LSR
Pacchetti di livello 3 (non etichettati)
FTN Fec To NHLFE (Next Hop Label Forwarding
Entry) ILM Incoming Label Map LIB Label
Information Base
44
MPLSLIB
Ho associato letichetta 29 alla FEC
195.31.235.0/24.
Lab 29 .
172.16.5.2
172.16.0.1
Label Loc.
Label Rem.
FEC
Prov.
172.16.1.4
. . .
Interfaccia IP
. . .
Identificativo LSR (una delle interfacce IP
172.16.5.2
LIB
45
LIB (Cisco 3640)
P1 show mpls ldp bindings 192.168.0.22/32, rev
53 local binding label 24 remote binding
lsr 192.168.1.30, label 25 remote binding
lsr 192.168.1.20, label 22 remote binding
lsr 192.168.0.110, label 27 remote binding
lsr 192.168.0.120, label 34 192.168.0.31/32,
rev 31 local binding label 25 remote
binding lsr 192.168.1.30, label 21 remote
binding lsr 192.168.1.20, label 24 remote
binding lsr 192.168.0.110, label 28 remote
binding lsr 192.168.0.120, label
35 192.168.0.32/32, rev 33 local binding
label 26 remote binding lsr 192.168.1.30,
label 22 remote binding lsr 192.168.1.20,
label 25 remote binding lsr 192.168.0.110,
label 29 remote binding lsr 192.168.0.120,
label 36
Etichetta locale
FEC
Etichette remote
Provenienze
46
FTN (negli Edge_LSR)
FEC-To-NHLFE
(1)
(k)
NHLFE
NHLFE
. . .
Classificazione in FEC
NHLFE
NHLFE
. . .
. . .
. . .
. . .
NHLFE
NHLFE
. . .
47
ILM (nei LSR)
Incoming Label Map
(1)
(k)
NHLFE
NHLFE
. . .
Etichetta entrante
NHLFE
NHLFE
. . .
. . .
. . .
. . .
NHLFE
NHLFE
. . .
48
Next Hop Label Forwarding Entry
E adesso come e a chi li inoltro questi pacchetti
?

• - Next-Hop (interfaccia di uscita, label)
• - Operazioni sulla pila delle etichette
• Swap
• Pop
• Push
• - (opzionale)
• - Informazioni per il livello 2
• - Modalità di trattamento del pacchetto
• - . . .

FEC/Label
64
Ehi tu, guarda che le istruzioni per linoltro
sono contenute nel NHLFE delle tabelle FTN/ILM
NHLFE
Tabella FTN/ILM
49
Costruzione ILM

• dinamica la ILM viene costruita a partire dalla
  tabella di routing IP presente nel LSR e dalla
  LIB in questo caso lindicazione del Next-Hop
  proviene dal protocollo di routing adottato dalla
  rete (OSPF, IS-IS, ecc.).
• esplicita la ILM viene costruita tramite un
  protocollo di segnalazione che permette di
  scrivere la riga corrispondente a ciascuna FEC
  in questo caso il Next-Hop viene determinato
  esplicitamente (da un Operatore o
  automaticamente) attraverso un protocollo di
  segnalazione (es. RSVP-TE, CR-LDP, vedi capitolo
  su Traffic Engineering).

50
ILM CISCO 3640
P1 show mpls forwarding-table Local Outgoing
Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop
tag tag or VC or Tunnel Id switched
interface 16 Untagged
10.1.1.2/32 0 Se0/0
point2point 17 Pop tag 192.168.0.12/32
0 Fa0/0 172.16.1.12 18
Untagged 172.16.2.0/24 0 Fa0/0
172.16.1.1 19 Untagged 172.16.3.0/24
0 Fa0/0 172.16.1.1 20
Untagged 172.16.12.0/24 0 Fa0/0
172.16.1.1 21 Untagged 172.16.13.0/24
0 Fa0/0 172.16.1.1 22
Untagged 172.16.23.0/24 0 Fa0/0
172.16.1.1 23 Pop tag 192.168.1.1/32
0 Fa0/0 172.16.1.1 24 19
192.168.1.2/32 0 Fa0/0
172.16.1.1 25 20 192.168.1.3/32
0 Fa0/0 172.16.1.1 26 28
192.168.0.21/32 0 Fa0/0
172.16.1.1 27 24 192.168.0.22/32
0 Fa0/0 172.16.1.1 28 25
192.168.0.31/32 0 Fa0/0
172.16.1.1 29 26 192.168.0.32/32
0 Fa0/0 172.16.1.1 30
Untagged 10.10.0.0/24 0 Se0/0
point2point 31 Untagged 10.1.11.0/24
0 Se0/0 point2point 32
Untagged 10.11.0.0/24 0 Se0/0
point2point
Etichetta entrante
FEC
Interfaccia uscente FaFast Ethernet SeSeriale
Next-Hop
Etichetta uscente
51
Costruzione ILM (dinamica)
52
P1sh ip route . . . . . . . . O IA
192.168.0.32 110/75 via 172.16.13.3, 2d23h,
Serial0/1
Tabella di routing IP
P1sh mpls ldp neighbor Peer LDP Ident
192.168.1.30 Local LDP Ident 192.168.1.10 TCP
connection 192.168.1.3.11006 -
192.168.1.1.646 State Oper Msgs sent/rcvd
15116/15088 Downstream Up time 1w2d LDP
discovery sources Serial0/1, Src IP addr
172.16.13.3 Addresses bound to peer LDP
Ident 192.168.1.3 172.16.23.3
172.16.3.3 172.16.13.3
Elenco delle interfacce di un LSR remoto
P1sh mpls ldp bindings 192.168.0.32/32, rev
40 local binding label 28 remote binding
lsr 192.168.0.120, label 36 remote binding
lsr 192.168.0.110, label 35 remote binding
lsr 192.168.1.30, label 30
LIB
P1show mpls forwarding-table Local Outgoing
Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop
tag tag or VC or Tunnel Id switched
interface 28 30
192.168.0.32/32 876 Se0/1
point2point
ILM
53
Operazioni sulle etichette
Rimpiazza 88 con 99
swap
Elimina 99
X
pop
Rimpiazza 88 con 99 e inserisci 67
push
54
Label Switched Path
Ru
R1
Ri
R4
R3
R2

• LSP
• Hop To Hop
• Esplicito (RSVP-TE CR-LDP)

55
Limiti del routing IP convenzionale e dellLSP
Hop to Hop
Ra
1,5 Mbit/s
R2
R3
Rete 195.31.235.0/24
R1
Rb
1,5 Mbit/s
R5
R4
Percorso Ra ? R3
Percorso Rb ? R3
Percorso Sottoutilizzato
56
LSP Nidificati

• Un LSP di livello m (mgt1) e una sequenza di LSR
• - Che inizia con un LSR di ingresso che inserisce
  lm-esima label della pila
• I cui router intermedi eseguono la commutazione
  di etichetta sulla
• etichetta aggiunta
• Che termina con un LSR di uscita dove la
  decisione di inoltro e basata
• sulletichetta di livelli m-1 (o sull indirizzo
  IP se M1)

Ru
Ri
29
55
35
29
R4
45
29
R3
pop
swap
R2
push
57
Aggregazione indirizzi IP (CIDR)annunci delle
reti/etichette
Annunciati come
195.31.40.0/24 195.31.41.0/24
195.31.40.0/23
58
Aggregazione indirizzi IP (CIDR) inoltro
pacchetti
Annunciati come
195.31.40.0/24 195.31.41.0/24
195.31.40.0/23
LSR-A
X
LSR-C
LSR-D
LSR-B
59
Egress-Targeted Label Assignment(LSP basati su
edge LSR di uscita)
LLSR di ingresso dellLSP sa che le due FEC
devono seguire lo stesso LSP fino al LSR Ru
Rete MPLS
195.35.25.0/24
190.30.20.10
Ru
Ri
Le due FEC vengono aggregate viene utilizzato lo
stesso LSP e quindi ai pacchetti viene associata
una unica etichetta
190.30.20.0/24
60
Etichette
Label
Exp
TTL
S
8
3
20
1
Livello 1
Livello 2
Livello m
. . .
Pacchetto/Trama
Pacchetto MPLS consegnato al livello 2 (Eth.,
ATM, F.R., PPP, ecc.)
61
Trasporto dei pacchetti MPLS su trama
Header Livello 2
Trailer Livello 2
62
Trasporto dei pacchetti MPLS su ATM
Etich.
NHLFE
Int.


55
Etich. 99 Int. 2
1


ILM
ILM
ILM
R1
R3
R2
MPLS
MPLS
AAL5
AAL5
ATM
ATM
ATM
Liv. fisico
Liv. fisico
Liv. fisico
63
Idetificazione del tipo di protocollo trasportato

• Il campo protocol del livello 2 indica MPLS
• MPLS non ha un campo protocol
• A ciascun tipo di protocollo trasportato viene
  dedicato un set di etichette

64
Distribuzione delle associazioni FEC/Etichette
Possibili opzioni incapsulare le etichette nei
messaggi di protocolli di routing
esistenti utilizzare uno specifico protocollo
LDP Label Distribution Protocol CR_LDP RVSP_TE
LSP Esplicito
Carring Label Information in BGP-4
65
Modalità di distribuzione e mantenimento delle
associazioni

• Diverse modalità di distribuzione in accordo a
• Direzione della distribuzione
• A quali LSR inviare le associazioni
• Quando inviare le associazioni

• Diverse modalità di mantenimento delle
  associazioni nella LIB
• Mantenere nella LIB tutte le associazioni
• Mantenere nella LIB le associazioni necessarie
  per linoltro
• dei pacchetti

66
Direzione della distribuzione modalità
downstream/upstream
195.31.235.0/24
Associazione locale FEC 195.31.235.0/24 Etichetta
80
Associazione locale FEC 195.31.235.0/24 Etichetta
80
Distribuzione FEC 195.31.235.0/24 Etichetta 80
Distribuzione FEC 195.31.235.0/24 Etichetta 80
R1
R2
R2
R3
R1
R2
R2
R3
(a) downstream
(b) upstream
67
Modalità downstream
Associazione locale FEC 195.31.235.0/24 Etichetta
35
Associazione locale FEC 195.31.235.0/24 Etichetta
72
Associazione locale FEC 195.31.235.0/24 Etichetta
80
Distribuzione FEC 195.31.235.0/24 Etichetta 35
Distribuzione FEC 195.31.235.0/24 Etichetta 72
Distribuzione FEC 195.31.235.0/24 Etichetta 80
195.31.235.0/24
R1
R2
R3
R4
(a)
195.31.235.0/24
R1
R2
R3
R4
(b)
68
A quali LSR inviare le associazioni?
Distribuzione con richiesta
Ehi tu, guarda che mi serve una etichetta per la
FEC 195.31.235.0/24
195.31.235.0/24
LSR 1
LSR 2
Associazione
Downstream on demand
69
Distribuzione senza richiesta
Ehi tu, guarda che ti stò inviando una etichetta
per la FEC 195.31.235.0/24
Associazione
195.31.235.0/24
LSR 1
LSR 2
Downstream unsolecited
70
Quando inviare le associazioni
Controllo - indipendente lannuncio puo
essere inviato in qualsiasi momento -
ordinato lannuncio puo essere inviato solo
dopo aver ricevuto lannuncio da parte degli
LSR next hop.
71
Esempio Controllo ordinato
R3
R2
R1
Downstream on-demand con controllo ordinato
72
Esempio Controllo indipendente
R3
R2
R1
Downstream on-demand con controllo indipendente
73
Esempio LSP
ILM
ILM
Etich. entrante
I/F uscita
Dest.
40
1
50.1/16
FTN
1
50.1/16
1
R3
R2
1
1
R1
74
Modalità di mantenimento nella LIB
Modalita - Liberale (Tutte le associazioni
nella LIB) - Conservativa (Solo le associazioni
ricevute dai Next Hop)
Compatibilità tra le varie opzioni
Downstream unsolecited mod indipendente
mantenimento liberale
Downstream on-demand mod ordinata
mantenimento conservativo
75
Label Distribution Protocol
Meccanismo di discovery Utilizzo di TCP (UDP per
Hello) con porta 646 Uso codifica TLV
76
Due LSR che utilizzano il protocollo LDP per lo
scambio di associazioni etichetta-FEC vengono
detti LDP Peers e si parla di sessione LDP
esistente tra i due LSR per lo scambio delle
associazioni.
LSR A
LSR B
Sessione LDP
Usato per i LSP nidificati!
Fig. 3.5 (a)
Rete MPLS
LSR B
LSR A
Sessione LDP
77
Messaggi LDP

• Notifica
• NOTIFICATION

• Discovery
• HELLO

• Annunci
• ADDRESS
• ADDRESS WITHDRAW
• LABEL MAPPING
• LABEL REQUEST
• LABEL ABORT REQUEST
• LABEL WITHDRAW
• LABEL RELEASE

• Sessione
• INITIALIZATION
• KEEPALIVE

78
Meccanismo di discovery
Base
LSR C
LSR A
LSR B
Rete MPLS
Esteso
LSR D
Meccanismo base utilizza IP address 224.0.0.2
e Hold Timer 15 s. Meccanismo esteso utilizza
indirizzo IP del router target e Hold Timer 45 s.
79
Sessioni LDP apertura connessione TCP
Ehi tu, guarda che per aprire la sessione LDP
dobbiamo prima stabilire una connessione TCP
LSR 1 (attivo)
LSR 2 (passivo)
SE IP1gtIP2 LSR1 attivo
80
Sessioni LDP inizializzazione sessione
Ehi tu, guarda che dobbiamo metterci daccordo
sui parametri della sessione LDP
LSR 1
LSR 2
Initialization
Versione protocollo Modalità di
distribuzione Keepalive Timer Spazio VPI/VCI (ATM)
81
Sessioni LDP KeepAlive
Keepalive Timer
Keepalive Timer
LDP-PDU/Keepalive
LDP-PDU/Keepalive
LSR 1
LSR 2
HoldTimer K KeepAlive Timer
K3 Allo scadere di HoldTimer LSR chiude la
connessione TCP
82
Annunci LDP Address
Ehi tu, guarda che ti stò inviando un messaggio
di ADDRESS per comu-nicarti gli indirizzi di
tutte le mie interfacce
IP
TCP
H
ADDRESS
Porta TCP dest. 646
83
Annunci LDP Label Mapping
Ehi tu, guarda che ti stò inviando un messaggio
di LABEL MAPPING per comunicarti che ho associato
letichetta 35 alla FEC 195.31.235.0/24
IP
TCP
H
LABEL MAPPING
LSR UpStr
LSR DownStr
Porta TCP dest. 646
84
Annunci LDP Label Request
Ehi tu, guarda che ti stò inviando un messaggio
di LABEL REQUEST perché mi serve una etichetta
per la FEC 195.31.235.0/24
LABEL REQUEST
H
IP
TCP
LSR UpStr
LSR DownStr
Porta TCP dest. 646
85
Annunci LDP Label Withdraw
Ehi tu, ritiro quanto fatto in precedenza per la
FEC 195.31.235.0/24 devi cancellare
lassociazione FEC-etichetta che ti avevo inviato
IP
TCP
H
LABEL WITHDRAW
LSR UpStr
LSR DownStr
Porta TCP dest. 646
86
Annunci LDP Label Release
Ehi tu, guarda che ti stò inviando un messaggio
di LABEL RELEASE perché mi è cambiato il Next-Hop
per la FEC 195.31.235.0/24 e quindi
lassociazione FEC- etichetta che mi hai inviato
non mi serve più
LABEL RELEASE
H
IP
TCP
LSR UpStr
LSR DownStr
Porta TCP dest. 646
87
LDP - PDU
0 1 2
3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 ---------
-----------------------
Version PDU
Length --------------
------------------
LDP Identifier

----------------
---------------
-
LDP PDU
IP
TCP/UDP
MSG 1
H
MSG 2
MSG n

0 1 2
3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 ---------
-----------------------
U Message Type
Message Length -------------
-------------------
Message ID
---------------------
-----------


Mandatory
Parameters


----------------
----------------



Optional Parameters


------------
--------------------
UDP solo per i messaggi Hello
88
LDP Identifier
4 byte
2 byte
Identificativo LSR
Spazio di etichette
192.168.0.11 0
89
LDP Identifier
Hello R10
Hello R11
ATM
ATM
Ser.
R1
R2
R5
Hello R24
Eth.
Hello R50
Hello R30
Hello R10
Hello R40
Eth.
Eth.
R3
R4
90
Distribuzione tramite BGP
Attributo MP_REACH_NLRI
-------------------------------------------------
-------- Address Family Identifier
(2 octets) --------------------------
-------------------------------
Subsequent Address Family Identifier (1 octet)
---------------------------------------------
------------ Length of Next Hop
Network Address (1 octet)
------------------------------------------------
--------- Network Address of Next
Hop (variable) ------------------------
--------------------------------- . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
------------------------------------------------
--------- Network Layer Reachability
Information (variable) --------------------
-------------------------------------
--------------------------- Length (1
octet) ---------------------------
Label (3 octets) -----------------------
---- . . . . . . . . . . . . . .
. --------------------------- Prefix
(variable) ---------------------------
91
Integrazione DiffServ-MPLS
N flussi
Dominio DiffServ/MPLS
Edge-LSR
Edge-LSR
LSR

• DiffServ
• aggregazione dei flussi allingresso
• più flussi associati con una classe (identificata
  dal DSCP)
• MPLS
• aggregazione dei flussi allingresso
• più flussi associati con una FEC (identificata da
  una sequenza di etichette)

92
Integrazione DiffServ-MPLS
DiffServ modello per la fornitura di QoS IP
MPLS Tecnica di inoltro pacchetti

• MPLS Support for DiffServ rfc 3270
• DSCP nel pacchetto IP
• LSR analizzano solo intestazione MPLS

• PHB deducibile da
• Campo Label
• Campo Exp

Label
Exp
TTL
S
8
3
20
1
93
Integrazione DiffServ-MPLS

• L-LSP
• Un LSP per ciascuna Classe di Servizio
• Il PHB viene dedotto dal valore della Label
• (campo Exp per determinare livello priorita di
  scarto )

• E-LSP
• Un unico LSP per tutte le Classi di Servizio
• Il PHB viene dedotto dal valore del campo Exp

94
E-LSP
Campo EXP
Dominio DiffServ/MPLS



PHB 1


PHB 2
. . .
95
E-LSP
ILM
Label
NHLFE
Label L2 Interfaccia s0 Next Hop p.to
p.to Tipo LSP E-LSP Mappa EXP?PHB . . .
L1
EXP
PHB
0
Best-Effort
1
AF11
. . .
. . .
. . .
. . .
s0
96
L-LSP
Dominio DiffServ/MPLS
Campo EXP
L2
L2
001
010



EF


AF11
L1 etichetta per lL-LSP che supporta il PHB
EF L2 etichetta per lL-LSP che supporta la PSC
AF1x


AF12
97
LSR DiffServ

• Informazioni aggiuntive nel Next Hop Label
  Forwarding Entry
• Tipo di LSP (E-LSP L-LSP)
• PHB supportati
• Corrispondenza tra linformazione di
  classificazione nel pacchetto
• entrante e un PHB
• Modalità di codifica dellinformazione di
  classificazione nel pacchetto
• uscente

98
Background Tunnel DiffServ
DSCP tunnely
DSCPx
DSCPx
x
x
y
x
D1
D3
D2
Tunnel DiffServ
99
LSP vs Tunnel DiffServ

• Un LSP ha caratteristiche analoghe ad un Tunnel
• LSR intermedi al LSP lavorano solo sull elemento
  esterno dellintestazione MPLS linformazione
  DiffServ del pacchetto non viene considerata
• LSP unidirezionali
• Linformazione DiffServ contenuta nellelemento
  esterno dellintestazione MPLS (EXP) puo essere
  variata dai router intermedi a causa di
  riclassificazione

100
LSP modello PIPE
Intestazione MPLS
DSCPx
DSCPx
x
L2
L1
x
x
x
D1
D3
Rete MPLS
LSP
PHB determinato sulla base del contenuto
dellelemento esterno dellintestazione MPLS
101
LSP modello short PIPE
Intestazione MPLS
DSCPx
DSCPx
x
L1
x
x
x
D1
D3
Rete MPLS
LSP
PHB determinato sulla base del contenuto del
campo DSCP del pacchetto IP