Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΕΤΙΚΕTΤΑΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ (MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING)

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΕΤΙΚΕTΤΑΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ (MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΕΤΙΚΕTΤΑΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ (MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING)

2 2 Συμβατικά Δίκτυα IP Δρομολογητές  Απόληξης  Πυρήνα Δρομολόγηση  Hop-by-hop  Εξετάζει επικεφαλίδα επιπέδου 3 (IP) Υπηρεσία χωρίς σύνδεση Σύγκριση με μοντέλο ΑΤΜ

3 3 Δρομολόγηση σε δίκτυο IP

4 4 ΑΤΜ

5 5 Multi-Protocol Label Switching Μεταγωγή Ετικέτας Πολλαπλών Πρωτόκολλων Μεταγωγή αντί για δρομολόγηση  Υποδομή δικτύου προσανατολισμένου στη σύνδεση Κάνει χρήση Ετικέτας για την προώθηση των πακέτων  Είναι τεχνολογία προώθησης πακέτων που κάνει χρήση ετικετών (labels) για να αποφασίσει που θα προωθήσει τα εισερχόμενα πακέτα Πολλαπλών Πρωτόκολλων  Εφαρμόζεται μεταξύ επιπέδων 2 & 3 (data link & network)  Είναι ανεξάρτητη από πρωτόκολλα του επιπέδου 2 ή 3

6 6 MPLS Forwarding & Control (1/2) Το MPLS χωρίζεται λογικά και λειτουργικά σε δύο κομμάτια ώστε να παρέχει την λειτουργικότητα της μεταγωγής ετικέτας σε ένα δίκτυο χωρίς σύνδεση. Η διαστρωμάτωση στο MPLS ATM (VPI/VCI) / FRAME RELAY (DLCI) / TDM (timeslot) / X25 (LCN) Data Link Layer Network Layer IP LDP/CR-LDP TE-RSVP MPLS forwarding BGPIS-IS OSPFRIP

7 7 MPLS Forwarding & Control (2/2)

8 8 Βασική Ιδέα Προώθησης Πακέτων Λειτουργία προώθησης πακέτων στο IP  γίνεται ανά πακέτο  απαιτητική ως προς υπολογιστική ισχύ  Για το λόγο αυτό η τεχνολογία MPLS απλουστεύει την προώθηση πακέτων Βασική ιδέα:  Οι δρομολογητές απόληξης εκτελούν κανονικά λειτουργία δρομολόγησης  οι δρομολογητές πυρήνα εκτελούν λειτουργία μεταγωγής, η οποία ως λειτουργία επιπέδου 2 είναι πιο γρήγορη

9 9 Label Switching Routers Οι δρομολογητές του δικτύου πυρήνα αναβαθμίζονται και γίνονται Δρομολογητές-Μεταγωγείς (Label-Switching Routers, LSRs). Αρχιτεκτονική δικτύου μεταγωγής με ετικέτα Label Edge Routers (LER) ή Edge LSR Label Switching Routers (LSRs)

10 10 Παράδειγμα Προώθησης Πακέτων

11 11 Βασικές Έννοιες MPLS Label Switching Router Forwarding Equivalence Class (FEC)  Ροή πακέτων που προωθούνται με τον ίδιο τρόπο Label Label Switched Path  Η νοητή σύνδεση (μονοπάτι) που ορίζεται από την μεταβολή στις τιμές της ετικέτας  Το μονοπάτι καθορίζεται από την αρχική τιμή της ετικέτας Label Swap Operation  Η διαδικασία αλλαγής της ετικέτας στους ενδιάμεσους LSRs Label Information Base (LIB)  Πίνακας προώθησης πακέτων με βάση την ετικέτα σε κάθε LSR Label Distribution Protocol (LDP)  Πρωτόκολλο Κατανομής Ετικέτας (ενημέρωση των LIB)

12 12 Forwarding Equivalence Class (FEC) A group of IP packets which are forwarded in the same manner (e.g., over the same path, with the same forwarding treatment) (RFC3031 Definition) Generally, FEC will cause same forwarding behavior of network. For above network, only considering routing path, IP packet 1&2 belong to same FEC, but IP3 is in different FEC IP2 R IP3 R R R R IP1 IP2 IP3

13 13 Label A short fixed length physically contiguous identifier which is used to identify a FEC, usually of local significance (RFC3031 Definition)

14 14 Label Stack Layer 2 Header Label 3 IP Packet Label 2Label 1 MPLS Domain 1 MPLS Domain 2 MPLS Domain 3

15 15 Position of MPLS Label

16 16 LDP & LIB Mapping: 0.40 Request: 47.1 Mapping: 0.50 Request: 47.1 MPLS Label Distribution based on routing table LDP: Πρωτόκολλο Κατανομής Ετικέτας (ενημέρωση των LIB)

17 17 LSP IP MPLS Switching LSP: μονοπάτι που ορίζεται από την μεταβολή στις τιμές της ετικέτας

18 18 Label Swap IP0.50IP0.70IP0.40IP0.80

19 19 User Plane Control Plane MPLS control process (1 of 4) Output Packets Input Packets IP Header IP payload Routing Table Packet Classification Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Routing Packets Conventional IP forwarding

20 20 MPLS control process (2 of 4) User Plane Control Plane IP Header IP payload Classification to FEC Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue FEC MPLS Ingress Node FEC to label Map Label Information Base (LIB) IP Header IP payload MPLS Label Output Packets Input Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters Label Push

21 21 MPLS control process (3 of 4) User Plane Control Plane Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Incoming Label Map Label Information Base (LIB) IP Header IP payload MPLS Label Output Packets Input Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters IP Header IP payload MPLS Label Label Swap MPLS Intermediate Node

22 22 MPLS control process (4 of 4) User Plane Control Plane Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Incoming Label Map Label Information Base (LIB) IP Header IP payload Output Packets Input Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters IP Header IP payload MPLS Label Label Pop MPLS Egress Node

23 23 Κατανομή Ετικέτας (Label Distribution) Πίνακες LIB σε κάθε LSR γεμίζουν με αντιστοιχίσεις {εισερχόμενο σημείο προσαρμογής, τιμή ετικέτας} προς {εξερχόμενο σημείο προσαρμογής, τιμή ετικέτας} Δύο τεχνικές:  downstream unsolicited  downstream on-demand Είναι πιθανό και τα δυο να γίνουν ταυτόχρονα και το LSP να συναντηθεί στη μέση του δικτύου Σε όλες τις περιπτώσεις, οι ετικέτες κατανέμονται αντίθετα από τη διεύθυνση της ροής δεδομένων

24 24 Συγκεκριμένες Διαδρομές (Explicit Routes) Συγκεκριμένη ακολουθία βημάτων από είσοδο προς έξοδο δικτύου Αυστηρός έλεγχος Κάθε διαδρομή που εγκαθίσταται στο δίκτυο γίνεται με χρήση σηματοδοσίας Διαδρομή: Αυστηρή / Χαλαρή Σκοποί:  Κατανομή κίνησης σε δίκτυο με πολύ κίνηση  Δρομολόγηση σε περίπτωση βλάβης (ή για υποστήριξη ενάντια σε βλάβες)

25 25 Το Πρωτόκολλο Κατανομής Eτικετών (Label Distribution Protocol, LDP) Καθορίζει σύνολο από διεργασίες και μηνύματα με τα οποία οι LSRs εγκαθιδρύουν LSPs Δύο LSR που χρησιμοποιούν LDP για να ανταλλάξουν πληροφορίες για συνδεδεμένες ετικέττες ονομάζονται ομότιμα και η σύνδεση μεταξύ τους ονομάζεται συνεδρία Για την εγκαθίδρυση συνεδριών χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο TCP, το οποίο εγγυάται την αξιόπιστη μεταφορά των μηνυμάτων κάθε συνεδρίας Μηχανισμός εύρεσης ομότιμων LSRs Δύο μέθοδοι κατανομής ετικετών  Downstream Unsolicited  Downstream On demand Παράδειγμα...

26 26

27 27 Δρομολόγηση με περιορισμούς Για καλύτερη και πιο αποδοτική εκμετάλλευση των πόρων ενός δικτύου είναι επιθυμητό ένα πακέτο να περάσει από μια συγκεκριμένη διαδρομή LSP σύμφωνα με κάποια κριτήρια-περιορισμούς. Για να επιτευχθεί αυτό έχουν προταθεί δύο πρωτόκολλα:  Constraint Routed LDP, CR-LDP Πρωτόκολλο Κατανομής ετικέτας με περιορισμούς  RSVP με επεκτάσεις, RSVP-TE Πρωτόκολλο Δέσμευσης Πόρων με επεκτάσεις

28 28 CR-LDP Χρησιμοποιεί μηνύματα απλού LDP Εισάγει και επιπλέον δεδομένα για να καθορίζει συγκεκριμένες διαδρομές ή άλλους περιορισμούς. Χρησιμοποιεί συνεδρίες TCP μεταξύ ομότιμων LSRs και στέλνει μηνύματα για κατανομή ετικέτας κατά την διάρκεια των συνόδων Τα επιπλέον μηνύματα που εισάγει το CR-LDP είναι  LSPID: επιτρέπει τον χαρακτηρισμό μιας μοναδικής κλειστής διαδρομής (τούνελ-tunnel)  ER: καθορίζει ακριβώς τον κάθε κόμβο μιας διαδρομής (στην ουσία είναι ένας αριθμός από διευθύνσεις IP που πρέπει να ακολουθήσει το πακέτο)  Resource Class (ή Color): περιορίζει το μονοπάτι σε κόμβους με συγκεκριμένο επίπεδο ποιότητας υπηρεσίας  παράμετροι κίνησης που καθορίζουν την μεταχείριση του πακέτου και την κράτηση πόρων στο δίκτυο Peak Rate, Committed rate, Excess Burst size, Variable Delay

29 29 Χρήση CR-LDP για εγκατάσταση LSP LSP από τον LSR A στον LSR C Οι παράμετροι κίνησης απαιτούν το LSP να περάσει μέσω του LSR B. O LSR A στέλνει LABEL_REQUEST με μια συγκεκριμένη διαδρομή (B, C). Ο LSR A δεσμεύει τους πόρους που χρειάζεται για το καινούργιο LSP, και μετά προωθεί το μήνυμα στον LSR B μέσω της συνόδου TCP. O LSR B δεσμεύει τους πόρους, τροποποιεί το LABEL_REQUEST και το προωθεί στον LSR C. Ο LSR C διαπιστώνει ότι είναι ο κόμβος εξόδου για το νέο LSP. Εκτελεί οποιαδήποτε τελική διαπραγμάτευση για τους πόρους και δεσμεύει μια ετικέτα για το νέο LSP Η ετικέτα προωθείται στον LSP B μέσω του LABEL_MAPPING που περιέχει τις τελικές παραμέτρους κίνησης Ο LSR B το αντιστοιχεί στην αρχική αίτηση, οριστικοποιεί την δέσμευση, δεσμεύοντας μια νέα τιμή ετικέτας για το LSP, ενημερώνει την LIB του και στέλνει την τιμή της ετικέτας στον LSR Α μέσω ενός LABEL_MAPPING Η επεξεργασία στον LSR A είναι παρόμοια, αλλά ο LSR A δεν δεσμεύει ετικέτα ούτε προωθεί το μήνυμα σε έναν επόμενο LSR επειδή αυτός είναι ο LSR εισόδου για το νέο LSP

30 30 RSVP-TE Απλό RSVP : για δέσμευση πόρων. Δύο βασικά μηνύματα: PATH και RESV Λειτουργικά αντίστοιχο με LDP Το μήνυμα PATH επεκτείνεται με παραμέτρους:  LABEL_REQUEST & EXPLICIT_ROUTE Το μήνυμα RESV επεκτείνεται με παράμετρο:  LABEL_MAPPING Παράδειγμα: εγκατάσταση LSP από τον LSR A στον LSR C  Διαφορά με CR-LDP: η κράτηση πόρων γίνεται με το μήνυμα RESV

31 31 Διαφορές CR-LDP και RSVP-TE CR-LDPRSVP Επίπεδο μεταφοράςTCPIP ΑσφάλειαΝαι Υποστήριξη πολλαπλών προορισμών Όχι Συγχώνευση LSPΝαι Κατάσταση LSPΣκληρήΑπαλή Ανανέωση LSP (Refresh)Δεν χρειάζεται Περιοδική, βήμα-βήμα ΔιαθεσιμότηταΌχιΝαι ΕπαναδρομολόγησηΝαι Συγκεκριμένη δρομολόγησηΑυστηρή και χαλαρή Pinning της διαδρομήςΝαι Ναι, μετά από καταγραφή της διαδρομής Προ-εγκατάσταση LSPΝαι, βάση προτεραιοτήτων Προστασία LSPΝαι Έλεγχος ΚίνησηςForward PathReverse Path ΑστυνόμευσηΈμμεσηΡητή Layer 3 Protocol IndicatedΌχιΝαι Περιορισμός Resource ClassΝαιΌχι

32 32 Επαναδρομολόγηση & Προστασία Επαναδρομολόγηση LSP  Εξασφάλιση μιας καινούργιας διαδρομής για ένα LSP μετά από γνωστοποίηση βλάβης ή αλλαγής στην τοπολογία του δικτύου.  Μια αυστηρή συγκεκριμένη διαδρομή (explicit route) μπορεί να επαναδρομολογηθεί μόνο από τον LSR εισόδου. βλάβη σε κάποιο σημείο ενός LSP πρέπει να αναφερθεί σε αυτόν θα καταστρέψει ολόκληρο το LSP  Η επαναδρομολόγηση υποστηρίζεται από το CR-LDP και από το RSVP με μικρές διαφορές Με RSVP: ανανέωση (refresh) του Path για ένα LSP. Παλιά διαδρομή τερματίζει με time-out (μειονέκτημα: σπαταλούνται πόροι από την παλιά διαδρομή) Με CR-LDP & RSVP: μέθοδος Make–before–break: η παλιά διαδρομή χρησιμοποιείται κατά την εγκατάσταση της νέας διαδρομής. Μετά ο LSR χρησιμοποιεί τη νέα διαδρομή και καταστρέφει την παλιά (πλεονέκτημα: αποφεύγεται διπλή κράτηση πόρων) Προστασία LSP  Προγραμματισμός εναλλακτικών διαδρομών από την αρχή με αυτόματη μεταγωγή εάν η αρχική διαδρομή καταστραφεί Μεταγωγή στην νέα διαδρομή στον ελάχιστο χρόνο

33 33 Ανακεφαλαίωση Πλεονεκτημάτων MPLS Αλλάζει το μοντέλο δρομολόγησης στο IP από connectionless σε connection-oriented Βελτιώνει την απόδοση προώθησης πακέτων στο δίκτυο  Χρησιμοποιεί τεχνικές μεταγωγής επιπέδου 2  Είναι απλό και εύκολα υλοποιήσιμο  Είναι πιο γρήγορο Υποστηρίζει ποιότητα υπηρεσίας  Χρησιμοποιεί τεχνικές εγκατάστασης LSP με βάση την ποιότητα υπηρεσίας Είναι κλιμακώσιμο (scalable) Συμβάλλει στη διαλειτουργικότητα δικτύων  Αποτελεί γέφυρα μεταξύ IP και ATM  Διευκολύνει την συνεργασία IP-over-SONET για την κατασκευή δικτύων οπτικής μεταγωγής Διευκολύνει τη δημιουργία VPNs

34 34 Βιβλιογραφία - Παραπομπές Go to IETF MPLS WG for RFCs and Ids:  RFCs RFC2702 Requirements for Traffic Engineering Over MPLS RFC3031 MPLS Architecture RFC3032 MPLS Label Stack Encoding RFC3036 LDP Specification  Internet-Drafts (IDs) draft-ietf-mpls-generalized-signaling-02.txt (GMPLS) MPLS resources  MPLS Resources Center  MPLS Forum The Internet Protocol Journal, Cisco, Volume 4, Number 3, September 2001 


Κατέβασμα ppt "ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΕΤΙΚΕTΤΑΣ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΩΝ (MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING)"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google