MPLS – Engenharia de Tráfego

Luis M. YasudaAndre Omar Chiaverini

Estruturação da Apresentação

HistóricoConceitosComponentes topológicos

FuncionalidadesMPLS VPNTraffic EngineeringQoS – DiffServAToM (Any Transport over MPLS)

Conceito de MPLSO esquema de Label Switching é uma funcionalidade que habilita roteadores localizados nas bordas de uma rede a aplicarem simples rótulos aos pacotes, permitindo aos dispositivos no núcleo da rede chavearem os pacotes de acordo com esses rótulos, de forma a se ter uma atividade mínima na leitura/escrita das tabelas de roteamento e um consequente aumento na agilidade e velocidade de encaminhamento dos pacotes.

Conceitos

ConceitosO MPLS evoluiu de várias tecnologias de troca de labels criadas em meados dos anos 90.Os métodos desenvolvidos dividem-se em dois tipos :

Métodos orientados ao fluxoMétodos orientados à Topologia

ConceitosMétodos orientados ao fluxo

IP Switching (Ipsilon)Cell Switching Router (Toshiba)

IP Router

Switch/Router

IP Router

Switch/Router

configuração do fluxo

novo VC

Conceito

Métodos orientados à TopologiaTag SwitchingARIS

Conceitos

Frameheader IP header Payload

Layer 2 Layer 3

Frameheader Label IP header Payload

Layer 2 Layer 2½ Layer 3

Consulta tabela de rotas e

atribui um rótulo

Componentes TopológicosRoteadores LSR (Label Switched Router): São aqueles situados no núcleo do domínio MPLS e que efetuam a comutação por rótulo.Roteadores E-LSR (Edge Label Switched Router):São os roteadores de fronteira entre o domínio MPLS e as redes IP tradicionais, tendo a função de executar o mapeamento entre os dois domínios.Roteadores CE (Customer Edge): São aqueles situados fora do domínio MPLS e que originam o tráfego a ser transportado pela estrutura.

Componentes Topológicos

CE

PE

P

P

P

PE

CE

MPLSL=3

L=43

10.1.1.1

20.1.1.1

L=5

Funcionalidades do MPLS

VPN MPLSTraffic EngineeringQoS-MPLSAToM (Any Transport over MPLS)

VPN MPLSMPLS VPN possibilita a uma corporação criar redes virtuais privadas e prover serviços de valor agregado connectionless (similar a circuitos virtuais FR /ATM) em redes IP, garantindo assim a integridade/segurança dos dados trafegados e a qualidade de serviço específica para cada aplicação.

VPN MPLS

VPN A

VPN B

VPN C

VPN C

VPN A

VPN B

VPN CVPN A

VPN C

VPN B

Intranet

Extranet

• Overlay VPN • MPLS-Based VPNs

VPN A VPN B

VPN MPLS

PECE

VPN-A

VPN-A

CEVPN-B

Tabela de RoteamentoGlobal

VPN-A

VPN-B

Tabela de roteamentoVPN

CE

Paris

London

Munich

IGP &/or BGP

VPN MPLS

MPLS VPN Backbone

P-routerPE-router PE-router

MP-BGP

VPN-ACE

CEVPN-B CE-1VPN-B

VPN-ACE-1

VPN MPLS

MPLS/VPN backbone

VPN B

VPN A

CE-VPN-A

10.1.1.0/24

CE-VPN-B

10.1.1.0/24

PE router

• Duas VPN’s com mesmo plano deEndereços

RIP

RIP

• As duas VPN’s utilizam RIP

Traffic Engineering

Uma das grandes facilidades adicionadas pelo MPLS às redes IP é a possibilidade da criação de túneis vinculados a rotas específicas ou dinâmicas, de acordo com as necessidades da rede.

Traffic Engineering

40BG

40BF

25BE

25CD

10CC

10BB

CostNext-HopNode

RtrA

RtrB

RtrC

RtrE

RtrD

RtrF

RtrG

• RtrA tem 30Mb de tráfego para oRtrF e 30Mb de tráfego para o RtrG

• (43%) perda de pacotes entre RtrB->RtrE!

• Mudando a rota para A->C->D->Enão soluciona o problema

155 Mbps

155 Mbps

34 Mbps

34 Mbps

34 Mbps

34 Mbps

34 Mbps

Traffic Engineering

30Tunnel1G

30Tunnel0F

25BE

25CD

10CC

10BB

CostNext-HopNode

RtrA

RtrB

RtrC

RtrE

RtrD

RtrF

RtrG

• Balanceamento do tráfego através da criação de túneis MPLS-TE.

QoS-MPLSDiffServ Aware TE

As classes de serviços existentes nas redes IP tradicionais podem ser mapeadas para o domínio MPLS quando do estabelecimento das conexões e reserva de recursos, através do campo DSCP.O campo DSCP permite o mapeamento de até 4 classes distintas.

DiffServ Aware TE

MPLSPE

PE PE

P

P

P

P

PE

CE

CEDiffServ

DiffServ

Priority—Voice TrafficPriority—Data TrafficRegular Traffic

AToMAny Transport over MPLSAToMAny Transport over MPLS

Trunking Layer 2 sobre uma rede MPLSEthernetFrame RelayATM – AAL5, Cell ModePPP e HDLC

Ethernet sobre MPLSEthernet sobre MPLS

PE PE

MPLS Network

PE PE

Enterprise LAN

ISP 1

Enterprise LAN

PE PE

ISP 2

ISP A

ISP 3

ISP B

ISP C

Frame Relay sobre MPLS

PE

MPLS Backbone

PE

Frame Relay

CPE Router, FRAD

Frame Relay

CPE Router, FRAD

Frame Relay DLCI

Any Transport over MPLS (AToM)

Tunnel

DS-TE TunnelVirtual Leased Line (DS-TE + QoS)

ATM sobre MPLS

PE

MPLS Backbone

PE

ATM

CPE Router

ATM

CPE Router

ATM Virtual Circuits

Any Transport over MPLS (AToM)

Tunnel

DS-TE TunnelVirtual Leased Line (DS-TE + QoS)

PPP, HDLC sobre MPLS

PE

MPLS Backbone

Serial IP or PPP or

HDLC over MPLS

PEDS-TE Tunnel

CE CE

Serial IP or PPP or

HDLC over MPLS

Serial LinkSerial Link

Virtual Leased Line (DS-TE +

QoS)

Conclusão

A utilização de MPLS em redes IP auxilia na migração de backbones nível 2 (frame-relay e ATM)para backbones puramente IP, melhorando a escalabi-lidade e performance do encaminhamento de pacotes IP (engenharia de tráfego + QoS; VPN + Engenharia de Tráfego + QoS; AToM + Engenharia de Tráfego).