multi protocol label switching

04/21/23Rémy MAROT (IR3)

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHINGPar Rémy MAROT IR306/03/2007


SommaireRappels sur le routage IPLa commutation de labelsPrésentation de l’architecture MPLSApplications de MPLSExtension et évolutions de MPLS


Rappel du sommaireRappels sur le routage IPLa commutation de labelsPrésentation de l’architecture MPLSApplications de MPLSExtension et évolutions de MPLS


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)


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


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


La commutation de labels


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 »


Présentation de l’architecture MPLS


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


Définition de l’architecture

Penultimate Hop Popping : L’avant dernier commutateur dépile le label


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


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


Les labels

DATAVPI / VCI ATM

DATADLCI FR

L3SHIML2 PPP ETHERNET HDLC


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


L’échange de labels (LDP)


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


Label Switched Path


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)


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)


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)


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


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)


VPN


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


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


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


Questions ?

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