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04/21/23Rémy MAROT (IR3)
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHINGPar Rémy MAROT IR306/03/2007
06/03/2007Rémy MAROT (IR3)
SommaireRappels sur le routage IPLa commutation de labelsPrésentation de l’architecture MPLSApplications de MPLSExtension et évolutions de MPLS
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Rappel du sommaireRappels sur le routage IPLa commutation de labelsPrésentation de l’architecture MPLSApplications de MPLSExtension et évolutions de MPLS
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Rappels sur le routage IP
IP est un protocole niveau 3, non connecté et best-effort
Protocoles de routage IGP (RIP, OSPF…) et EGP (BGP)
Chaque routeur possède une table de routageRéseau de destinationInterface de sortieProchain routeur (hop-by-hop)
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Rappels sur le routage IP
A l’arrivée d’un paquet sur un routeur celui-ci:Stocke le paquet et le réexpédie (store and
forward)Route sur le next hop en fonction de sa table de
routageFragmente et traite les options
Cette méthode présente plusieurs inconvénientsCoûteuse en ressources machineEffectuée à chaque routeur intermédiaireNe permet pas de faire de la QoS
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La commutation de labelsMélanger les avantages du routage IP et
ceux de la commutation (ATM par exemple)Un Label est un petit paquet de données
entre la couche 2 et 3 de l’OSILes opérations d’insertion / suppression de
labels sont effectués à l’entrée du réseau et en sortie
Les équipements du cœur de réseau se contentent de commuter en fonction de leur table
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La commutation de labels
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Présentation de l’architecture MPLS
Standardisé par l’IETF sous la RFC 3031Basée sur la commutation de labelsObjectifs :
Diminuer les délais de traitement des datagrammes
Fournir une couche de services supplémentaires à IP
Flexible car ne dépend pas d’une technologie particulière (ATM, Frame Relay …)
Un réseau MPLS est appelé « nuage »
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Présentation de l’architecture MPLS
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Définition de l’architectureLabel Edge Router (LER) : Chargé d’insérer
les labels dans les paquets et les retirer Label Switch Router (LSR) : Réalise l’échange
de labels en fonction de sa table LIB (Label Information Base)
Label Switched Path (LSP) : Chemin emprunté par tous les paquets « labelisés »
Label Information Base (LIB) : Table pour la commutation contenue dans chaque noeud
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Définition de l’architecture
Penultimate Hop Popping : L’avant dernier commutateur dépile le label
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Les labels
Label (20 bits) : valeur numérique du label EXP (3 bits) : utilisé dans pour les Classes Of
Service Stack (1 bit) : Permet d’empiler les labels (0 =
empilement, 1 = dernier label) TTL : Recopie du TTL IP
EN-TETE L2 LABEL EN-TETE L3
LABEL EXP STACK TTL
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Les labelsUn label « mappe » une Forwarding
Equivalence Classes (FEC). Une FEC peut être définie selon une
adresse de réseau, une adresse unicast …Tous les paquets d’une même FEC suivent
le même chemin La FEC est définie seulement à l’entrée
du nuage MPLSL’IGP sert à sélectionner le meilleur
mapping pour chaque FEC
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Les labels
DATAVPI / VCI ATM
DATADLCI FR
L3SHIML2 PPP ETHERNET HDLC
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L’échange de labelsPlusieurs protocoles de diffusion de labels
Label Distribution Protocol (LDP)Constraint Routing LDP (Extension TE)RSVPTag Distribution Protocol (TDP, protocole
CISCO)Mode downstream on demand ou
Unsolicited downstreamRétention « conservative » ou « libérale »
des labels
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L’échange de labels (LDP)
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Label Switched PathsRoutage hop-by-hop ou implicit : Chaque
LSR choisit indépendamment le saut suivant pour une FEC via l’IGP
Explicit routing : Source routing, le premier LSR détermine la liste des LSR à suivre pour une FEC donnée
LSPs sont unidirectionnels, le chemin retour est indépendant de l’aller
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Label Switched Path
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Applications de MPLSMode connecté fourni par MPLS à la
couche IPPlusieurs services proposés :
Support de la qualité de service QoSTraffic Engineering VPNsOutil de transition vers IPv6 (architecture
6PE)
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QoSUtilisation de Resource Reservation
Protocol (RSVP-TE) ou Constraint Based Routing LDP (CR-LDP)
DiffServ et IntServ complémentaires :IntServ utilisé en entrée du réseau pour sa
forte granularitéDiffServ dans le cœur du nuage (agrégat de
flux et limitation de la signalisation)
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QoS
DiffServ définit des Per Hop Behaviors (PHB)
Champ EXP du label sur 3 bits -> 8 PHBs (E-LSP)
Supérieur à 8 PHBs -> utilisation du label + EXP (L-LSP)
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Traffic EngineeringGestion du trafic pour l’orienter où il y a
de la bande passante (load balancing)Utilisation couplée de LDP / RSVPUtilisation impérative de l’explicit routingPriorisation des LSPCSPF permet de construire une topologie
contrainte
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VPNTerminologie différente :
Customer Edge (CE) désigne le routeur côté client
Provider Edge (PE) désigne le routeur d’accès qui gère les différents VPNs
Provider Device (P) désigne l’équipement de cœur qui effectue la commutation
Association d’une VPN Routing Forwarding (VRF) à chaque interface client
Diffusion des routes du CE vers le PE (RIP, OSPF ou eBGP)
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VPN
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Extensions du MPLSGeneralized Multi Protocol Label
Switching (GMPLS) pour étendre MPLS aux réseaux optiques
Virtual Private LAN Services (VPLS) pour la gestion de VPNs multipoint de niveau 2Découpler les technologies du cœur de
réseau des accèsPas de gestion de table de routage sur les PE
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Migration IP vers MPLSPosséder un IGP supporté (OSPF ou IS-IS)
ou BGPActiver le MPLS pour 1 routeur sur 2 en
production (effet du PHP)Une fois que chaque site est raccordé au
backbone, établir l’adjacence dans le cœur MPLS
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ConclusionMPLS offre des services orientés
connexion à l’IPSupporte de nombreux protocoles Voué à l’évolution pour les réseaux
nouvelle génération Met en jeu des notions de routage parfois
complexes
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Questions ?