MPLS - Multiprotocol Label Switching - TE - Traffic Engineering

Domeniu: Electronică

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 103 în total

Cuvinte : 25232

Mărime: 3.08MB (arhivat)

Publicat de: Timotei Savin

Puncte necesare: 14

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Prof. Dr. Ing. Tatiana Rădulescu

Universitatea Politehnica din Bucureşti Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

1.MPLS (Multiprotocol Label Switching) 11
1.1 Introducere 11
1.2.Operarea MPLS 12
1.2.1 Definitii si terminologie MPLS 12
1.2.2 Elemente MPLS 14
1.2.2.1 LSP (Label Switched Path)- cale cu comutație de etichete 15
1.2.2.2. Ruter comutator de etichete (LSR) 15
1.2.2.3 LDP (Label Distribution Protocol) 17
1.2.3 Ahitectura Unui Nod MPLS 17
1.2.3.1. Planul de Date 18
1.2.3.1.1 Etichetă MPLS 18
1.2.3.1.2 Stiva de etichete 20
1.2.3.1.3 Utilizarea în comun a etichetelor (Label Merging) 21
1.2.1.3.4 Bază a informațiilor de dirijare bazată pe etichete (Label Forwarding Information Base) 21
1.2.3.1.5 Algoritmul de dirijare a etichetelor 22
1.2.3.1.6 Tunele 22
1.2.3.2 Planul de Control 23
1.2.3.2.1 Modulul de rutare unicast 24
1.2.3.2.2 Modulul de rutare multicast 24
1.2.3.2.3 Modulul de inginerie a traficului 24
1.2.3.3.4 Modulul de rețea virtuală privată (VPN) 24
1.2.3.3.5 Modulul de calitate a serviciilor 25
1.2.4 Funcționarea MPLS 25
1.2.4.1 Operaţia LSR Packet-based 26
1.2.4.2. Penultimate Hop Popping 27
1.3 Protocoale MPLS 29
1.3.1 BGP 30
1.3.2 LDP (Label Distribution Protocol) 31
1.3.3 CR LDP (Constraint Routing Label Distribution Protocol) 35
2. TE (Traffic Engineering) 39
2.1 Ce este ingineria traficului- 39
2.2 Ingineria traficului în internet 43
2.3 MPLS și TE 44
2.3.1 Utilizarea MPLS TE 44
2.3.1.1 Optimizarea utilizării 45
2.3.1.2 Utilizarea resurselor în topologii de rețea cu linkuri paralele 45
2.3.1.3 Politici de rutare care folosesc atribute de afinitate 46
2.3.1.4 Trunchiul de trafic 46
2.3.1.4.1 Atribute ale trunchiurilor de traffic 47
2.3.1.4.2 Atribuirea resurselor 49
2.4 Operarea MPLS TE 50
2.3.1 Calcularea căii 52
2.3.2 Semnalizarea TE LSP 54
2.3.3 Selecția traficului 55
2.4 FAST REROUTE (FRR) 55
2.4.1 Protecția linkurilor 57
2.4.2 Protecția nodurilor 59
3.QoS (Calitatea Serviciilor) 61
3.1 Introducere 61
3.1.1 Parametrii care pot afecta Qos în reţelele IP 62
3.2 Mecanisme de Control Qos în Reţelele Ip 63
3.2.1 Tehnici pentru obţinerea QoS solicitată de aplicaţie 63
3.2.1.1 Supraavizionarea 63
3.2.1.2 Memorarea temporară 63
3.2.1.3 Întărzierea traficului (Traffic shaping) 64
3.2.1.4. Metode de control al traficului la ieşire ∞ dintr-un nod al reţelei. 64
3.2.1.5. Rezervarea resurselor 65
3.2.1.6.Controlul accesului 65
3.2.1.7 CQS (Classification, Queing, Scheduling) 65
3.2.2 Mecanisme de implementare a QoS 66
3.2.2.1 Integrated Services 66
3.2.2.2 Differentiated Services 67
3.2.2.2.2 Principiile arhitecturii 68
3.2.2.2.4 Noduri, domenii , regiuni 70
3.2.2.2.4 Comportamente per hop (Per-Hop Behaviors) 72
3.3 Tehnologii Pentru Optimizarea Utilizării Reţelei IP. 75
3.3.1 MPLS suport pentru DiffServ 75
3.2.1.4 E-LSP 76
3.3.1.2 L-LSP 77
4.REZULTATE EXPERIMENTALE 81
4.1. INTRODUCERE OPNET – MODELER 14.5 81
4.2. Prezentarea reţelei 81
4.3.Configurarea retelei 82
4.3.1.Elemente de reţea 82
4.3.2.Configurările obiectelor şi atributelor folosite în cadrul proiectului 84
4.3.2.1 Atribute configurabile 84
4.3.2.2 Noduri configurabile 85
4.4 Statistici de interes pentru aplicaţie 95
4.5 Scenariile studiate şi rezultatele obţinute 95
4.5.1 Scenariul Classic_routing 95
4.5.2.Scenariul Classic_Routing_with_Congestion 96
4.5.3.Scenariul MPLS_TE 98
4.5.4.Scenariul MPLS_TE_with_Fast_Reroute 99
5. CONCLUZII 104

Extras din licență

1.MPLS (Multiprotocol Label Switching)

1.1 Introducere

MPLS reprezintă o metodă îmbunătățită de îndrumare a pachetelor printr-o rețea folosind informația conținută în etichetele atașate antetului MPLS., care este inserat între antetul de nivel 3 și antetul de nivel 2 în cazul utilizarii tehnologiei MPLS

MPLS combină tehnologii de comutare de nivel 2 cu tehnologii de rutare de nivel 3. Principalul obiectiv al MPLS este să creeze o rețea flexibilă care să asigure performanță si stabilitate sporite. Aceasta include funcționalități ca ingineria traficului și VPN, care oferă calitatea serviciilor (QoS) cu clase de servicii multiple (CoS).

Termenul multiprotocol indică faptul că tehnicile MPLS sunt aplicabile pentru diverse protocoale utilizate la nivel 2.

MPLS este o tehnologie de comutaţie de pachete orientată pe conexiune, adecvată implementării mecanismului DiffServ. De asemenea MPLS permite realizarea de căi numite LSP care permit realizarea rutării explicite. Acesta foloseşte comutaţia de etichete pentru a seta circuite virtuale în reţelele bazate pe IP. MPLS permite o rutare bazată pe destinaţie, dar poate fi folosit şi un mecanism de rutare explicită şi de setare trunchiurilor pe baza obiectivelor ingineriei traficului (TE).

Tehnica folosită de MPLS este comutaţia de etichete. O etichetă de lungime fixă este codată într-un antet MPLS şi este folosită pentru îndrumarea pachetelor. Când un LSR (Label Switch Router) recepţionează un pachet etichetat, el foloseşte eticheta ca index la un tabel de rutare din care citeşte adresa următorului hop şi eticheta care se va ataşa pachetului transmis de router, necesară următorului hop. Calea prin care vor fi rutate pachetele este setată anterior transmiterii fluxurilor şi este folosită pentru îndrumare prin comutarea etichetelor

Încă de la existența ARPANET, predecesorul Internetului actual, arhitectura Internetului a fost în permanentă schimbare. A evoluat pe măsură ce a evoluat și tehnologia, și au apărut noi servicii. Cea mai recentă schimbare a arhitecturii Internet este adăugarea MPLS.

MPLS este plasat între nivelele 2 (Link) şi 3 (Network) ale arhitecturii stivei de protocoale.

Fig.1.1.Stiva de protocoale

MPLS a influențat atît mecanismul de dirijare al Internetului cît și determinarea căii (calea pe care ar trebui să o urmeze pachetele ). Aceasta a dus la o nouă arhitectură a internetului.

MPLS poate simplifica utilizarea IPv6 pentru că algoritmii de dirijare folosiți de MPLS pentru IPv4 pot fi aplicați și pentru IPv6 folosind protocoale de rutare care suportă adrese IPv6.

MPLS este utilizat pentru că are un beneficiu imediat și major asupra Internetului.

Un beneficiu MPLS din punctul de vedere al rețelei backbone a unui furnizor de servicii de internet este abilitatea de a realiza ingineria traficului. Ingineria traficului permite furnizorului de servicii să elibereze linkurile congestionate și să împartă traficul pe linkuri subutilizate. Aceasta implică un grad mai mare de utilizare a resurselor care se traduce în eficiență și salvări de costuri.

Într-o rețea MPLS, la intrare pachetelor le este asignată o etichetă de către un Ruter de graniță cu comutatie de etichete (Edge Label-Switched Router). Pachetele sunt îndrumate de-a-lungul unei căi cu comutație de etichete LSP (Label-Switched Path) în care fiecare LSR ia decizii de îndrumare numai pe baza etichetei. La fiecare hop , LSR comută eticheta existentă cu una nouă, pe baza căreia următorul hop îndrumează pachetul. Eticheta este înlăturată de către LSR de graniță, iar pachetul este îndrumat către destinație.

1.2.Operarea MPLS

1.2.1 Definitii si terminologie MPLS

- Domeniu MPLS („MPLS domain”) –portiune dintr-o retea în care dirijarea pachetelor se face prin MPLS si care este inclus într-un singur sistem administrativ (AS) sau de rutare

- Flux de date („flow”) -– o instantiere unica a secventei de pachete de date dintre doua aplicatii; uzual, un flux se poate identifica la nivelul patru prin multipletul { ( adresa_port, adresa IP)src, ( adresa_port, adresa IP)dst, protocol de transport }

- Clasa de echivalenta din punct de vedere al dirijarii (FEC – “Forwarding Equivalence

Class”) – casa asociata unui un grup de pachete IP care sunt dirijate de-a lungul aceleiasi rute (si impun aceeasi tratare din punct de vedere al calitatii serviciului)

- Eticheta MPLS (“MPLS Label”)

- identificator cu lungime fixa (32 biti) amplasat înaintea antetului IP

- are semnificaţie locala pe un link între două comutatoare MPLS

- codifică un FEC

- Comutatie de etichete (“label swap”) - operatie de baza în MPLS, reprezentând modificarea etichetei la traversarea unui comutator MPLS

- Nod MPLS („MPLS node”) – un nod ce ruleaza MPLS, adica :

- cunoaste protocoalele de control MPLS pentru distributia etichetelor

- ruleaza unul sau mai multe tipuri de protocoale de rutare

- capabil sa dirijeze pachete pe baza de eticheta MPLS (dar poate optional dirija si pachete clasice IP)

- Nod MPLS de frontiera (“MPLS edge node”)- leaga un domeniu MPLS cu un domeniu non-MPLS sau cu un alt domeniu MPLS. Pot fi de doua tipuri : de intrare („ingress”) si de iesire

(„egress”)