INFORME MPLS
Juan Fernando Cifuentes Obando
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES OGOTA D!C! "#
%$ INFORME MPLS
Juan Fernando Cifuentes Obando
Presentado a! Ju&io Ernesto Suare' P(e'
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES OGOTA D!C! "#
%$ CONTENIDO
INTRODUCCI)N OJETIVOS $! DESCRIPCI)N MPLS $!$ AR*UITECTURA MPLS $!" FUNCIONAMIENTO MPLS $!+ OPERACIONES MPLS "! DEFINICIONES "!$ LDP "!" LSP "!+ VLL MARTINI "!, VLL -OMPELLA "!% VPLS "!. VRP +! CONCLUSIONES ,! ILIOGRAFIA
INTRODUCCI)N
Hoy en día es evidente el crecimiento y el uso de la red MPLS (Multiprotocol Label Switching), por su flexibilidad y alto rendimiento en las redes dirigiendo datos a base de etiuetas en trayectos cortos y no en trayectos largos, esto ue la b!sueda de los protocolos ue se encapsulan por cada uno de los caminos o nodos en las redes, para ue sea m"s f"cil de encontrar ue en una comple#a tabla de enrutamiento$ %dem"s de la gran variedad de tecnologías de acceso ue soporta en los caminos en lo ue transporta$ &n el presente informe se podr" conocer cu"les son las aruitecturas de red ue este protocolo m!ltiple usa en las redes de telecomunicaciones, su descripci'n, los tipos de rates ue utilia y las operaciones ue se pueden realiar al hacer uso de este protocolo$ or otra parte actualmente este multiprotocolo es uno de los est"ndares de IEFT (*rupo de +raba#o de ngeniería de nternet), el cual permite la construcci'n de nuevas bases para el internet del futuro, surgiendo por la necesidad de poder encontrar soluciones de conmutaci'n$ &xplicar la definici'n de MPLS es muy comple#a pero la explicaci'n de su funcionamiento es f"cil, mas sin embargo la implementaci'n es bastante engorroso$
OJETIVO
&l ob#etivo de este informe es identificar, describir y definir los elementos b"sicos ue conforman MPLS (Multiprotocol Label Switching), comenando con las aruitecturas, los tipos de rates, las operaciones ue se pueden realiar cuando se usa este multiprotocolo y definir algunos conceptos ue hacen parte del desarrollo de este protocolo$
$! DESCRIPCI)N MPLS $!$ AR*UITECTURA MPLS
ara entender c'mo funciona o traba#a MPLS, primero se deben conocer los componentes b"sicos ue hacen parte de una red MLS, y aparte de eso tener muy claro algunos conceptos ue hacen parte de la topología de una red MLS, como LDP (Label Switched ath), intercambio de rutas por etiueta ue m"s adelante ser" explicada$ &stos protocolos ue hacen parte de MLS son una base ue permiten a los nodos ue conforman la red poder mantener una comunicaci'n y de esa manera identificar cada una de las etiuetas ue portan la informaci'n$ -na red MLS est" conformada por dos nodos primordiales ue son, los nodos LER (Label &dge .outer) y los nodos LSR (Label Switching .outers), esencialmente son lo mismo, se compone de un router switch ue tienen soportado un software MLS$ /ada uno de estos nodos ue hacen parte de la red puede encaminar la informaci'n por medio de los protocolos m"s comunes y conocidos (., 0S1, 2*) etc$, siempre y cuando cada una de las tablas de enrutamiento ue se generen contenga las etiuetas MLS$
Figura 1. Cabecera MPLS. Imagen tomada de: http://api.ning.com/files.
La cabecera MLS est" compuesta por 34 bits ue hacen parte del valor de la etiueta MLS, 5 bits ue se les denomina experimentales, ue sirven para descartar pauetes no identificados y tambi6n ue clase de servicio se est" usando, 7 bit de mont'n o Stac8 el cual tiene como funci'n dentro de la cabecera colocar en forma de pila las etiuetas, darles un orden #er"ruico y por ultimo 9 bits TTL (+ime +o Live) ue se encargan del tiempo de vida de cada uno de los pauetes ue llegan al router$
Figura 2. r!uitectura MPLS. Imagen tomada de: http://tic"tac.teleco.u#igo.es/profiles.
$!" FUNCIONAMIENTO MPLS /uando se uiere hacer uso del protocolo GP (2order *ateway rotocol) el cual tiene como funci'n el intercambio de informaci'n entre sistemas aut'nomos como por e#emplo los proveedores de internet, en este caso dentro de una red MLS :; es necesario entender el concepto de los router ue hacen parte del funcionamiento de la red$
P (rovider) el cual hace referencia al router interno del proveedor$ PE (rovider &<*&) este hace referencia al router de borde del proveedor$ CE (/ustomer &<*&) hace referencia al router de borde del cliente ue desea el servicio ue ofrece el proveedor$ +eniendo claro estos t6rminos se puede decir ue el funcionamiento de una ruta VPN (.ed rivada :irtual) cuando ingresa a un router /&, entra al protocolo enrutado =2*= a>ade a la lista de enrutamiento unos atributos para ue luego sean enviados al destino, y estos atributos son obtenidos de la lista de exportaci'n
de rutas de VRF (:irtual .outing and 1orwarding) el cual contiene las rutas ue est"n disponibles en la red virtual privada y adem"s las :.1 poseen una tabla de enrutamiento , lo cual permite obtener nuevas rutas$ &n una red MLS los router & tienen com!nmente prefi#os v? de los /& ue son por enrutamiento est"tico, esto gracias al protocolo ue se est6 usando ue pueden ser dos 2* o . son los !nicos ue permiten hacer este tipo de operaci'n$ ade 9 bits para distinguir la ruta y pues es de mucha importancia ya ue no importa donde se encuentre el cliente$ /uando la distribuci'n de la informaci'n se hace por medio del mismo dominio se usa 2* y se hace &@&, mientras ue cuando se lleva a cabo la distribuci'n entre distintos dominios de la informaci'n se realia por medio de &2* y se hace &@/&$
$!+ OPERACIONES MPLS -na ve etiuetado un pauete, este es enviado a un enrutador MLS ue contiene e identificador ue permite elegir por cual ruta enviarlo a su destino, esto lo hace fi#"ndose en la etiueta ue posee y de esa manera el enrutador realiara una de las tres siguientes operaciones$
Figura $. %peraciones MPLS. Imagen tomada de: http://datis"arad.com/net&or'/P(F
La primera es la operaci'n S/AP, la operaci'n de expedici'n b"sica ue consiste en mirar encima de una etiueta entrante para determinar la etiueta saliente, encapsulaci'n, puerto, y otros datos ue mane#an informaci'n$ La segunda es la operaci'n PUS0, La operaci'n de Aempu#eB pone una nueva etiueta a la cima del pauete $ ara pauetes :?, la nueva etiueta es la primera etiueta$ &l tiempo para vivir (++L) es el valor ue acompa>a en la cabecera de pauete y de ahí es sacada la de cabecera$ La operaci'n no puede ser aplicada a un pauete ue ya tiene una etiueta de MLS$ La tercera operaci'n POP, La operaci'n AuitarB lo ue hace es uitar una etiueta a partir del principio del pauete$ -na ve ue la etiueta es uitada, el ++L es copiado de la etiueta en la cabecera del pauete , y el pauete subyacente es expedido como un pauete nativo $
"! DEFINICIONES "!$ LDP 1Labe& Distribution Proto2o&3 &l (rotocolo de
"!" LSP 1Labe& S4it25ed Pat53 &l LSP es una conexi'n configurada entre dos LS.S en los cuales las t6cnicas ue cambian etiueta son usadas para la expedici'n de un pauete$ -n LS es un camino de tr"fico específico por una red de MLS$ &l LS puede ser considerado el camino sobre un #uego de LS.S ue los pauetes ue pertenecen a cierto FEC (Salto de direcci'n ) via#an para alcanar su destino$
"!+ VLL MARTINI
/uando hablamos de los ofrecimientos diferentes para MLS :;s, la discusi'n del Martini versus Eompella siempre suele pasar, no se puede comparar mananas con naran#as$ Los protocolos planteados de Martini son realmente dos protocolosF uno de transporte y el otro de encapsulamiento$ &stos protocolos se combinan #untos para formar la suite de Martini$ &sta suite es dise>ada principalmente para operaciones de punto a punto ue ofrecen una alternativa viable al 1. no endentado y redes de ATM!
Figura ). (iagrama de blo!ue Martini. Imagen tomada de: MPLS *raining boo'.
Figura +. Cabecera Martini. Imagen tomada de: MPLS *raining boo'.
Figura ,. *-neles Martini. Imagen tomada de: MPLS *raining boo'.
&sta metodología reuiere una etiueta de MLS por parte de L<, otra etiueta para el :/, y una palabra de control opcional$
"!, VLL -OMPELLA Eompella soporta los siguientes protocolos de capa 3F %+M, H
Figura . nrutamiento 0ompella epedici3n de cambio. Imagen tomada de: MPLS *raining boo'.
"!% VPLS 1Virtua& Pr67ate LAN Ser7i2e3
&s b"sicamente un servicio L%; privado virtual ue se desarrolla en comunicaciones de redes GMLS, proporcionando conexiones punto a punto, ue permite ue se compartan dominios &thernet a trav6s de pseudo@cables$ Solo permite t!neles en la capa 3, en la cual si permite conexiones multipunto$ &sto lo hace ya ue se extiende al borde del proveedor de servicios para poder llegar al destino pero teniendo en cuenta ue solo son redes de "rea local es decir el puente ue los conecta es uno solo$
Figura 4. *opolog5a L6 7PLS. Imagen tomada de: https://cdn.18gea.org/images/7PLS.gif.
"!. VRF 1Virtua& Routin8 and For4ardin83 La funci'n de reenvío VRF permite una interfa especificada en un borde de proveedor & router para enrutar pauetes a diferentes redes privadas virtuales :; sobre la base de la direcci'n de origen del pauete$ &sta característica es una me#ora sobre el uso de un router basada en políticas para encaminar pauetes a diferentes :;s$ La funci'n Selecci'n de :.1 utilia el siguiente proceso para encaminar pauetes de las redes de los clientes en el router & y en la red de proveedores$ -n mecanismo de b!sueda de dos tablas se utilia en la interfa de entrada del router & para determinar el encaminamiento y reenvío de pauetes procedentes de las redes de clientes, ue utilian protocolos , a las redes de MLS :;, ue utilian protocolos MLS$
La primera, la tabla de selecci'n de :.1, se utilia para comparar la direcci'n de origen del pauete con una lista de direcciones en la tabla$ La segunda contiene el enrutamiento virtual y la informaci'n de reenvío para la :; especificado y se utilia para reenviar el tr"fico :; seleccionado para la etiueta MLS correcta camino de conmutaci'n LS sobre la base de la direcci'n de destino del pauete$
Figura 4. 9emplo Selecci3n 7F. Imagen tomada de: http://netnotes.ma'a.bi;/&p" content/uploads.
CONCLUSIONES
Se logra identificar el funcionamiento del Multiprotocolo MLS, ue cuenta con distintos beneficios entre ellos debido a ue es una tecnología de etiuetado, la velocidad de realiar b!suedas de destinos y de enrutamiento es mucho m"s r"pido ue las operaciones de b!sueda est"ndar de la tabla .outers MLS no tienen ue realiar$ Se analia y se llega a ue las redes MLS son capaces de restaurar conexiones interrumpidas a una velocidad m"s r"pida ue las redes típicas$ 0bviamente, esto es un beneficio$ /omo es un multiprotocolo, tiene una gran venta#a ue puede utiliar diferentes protocolos para su enrutamiento, por otra parte se identifican las diferentes operaciones de envi' de pauetes con etiueta ue realia el multiprotocolo MLS$ Se logra entender algunas definiciones ue hacen parte del estudio de MLS y profundiar un poco del funcionamiento de cada una$
ILIOGRAF9A
./E *%LL%H&.S, MLS +raining *uideF 2uilding Multi rotocol Label Switching ;etwor8s$ Syngress (344?)$ %L%I; :, d#anced MPLS (esign and Implementation $ /isco ress$ *hein, L$ <$ (344D)$ MPLS Fundamentals $ /isco ress$ (3447)$
*-/H%.<, J$, &&L;J%E, $, K %/%., J, MPLS and 7P6 rchitectures $ /isco ress$ (3445)$
M;&, $, K L-/&E, J, MPLS"nabled pplications: merging (e#elopments and 6e& *echnologies$ John iley K Sons$ (3474)$
S*&+, +$, M/M&;%MI, E$, S%:LL&, .$, K *L0%/E, %, Cisco *elePresence Fundamentals$ /isco ress$ (344)$
