Multiprotocol Label Switching

MPLS
Multiprotocol Label Switching
Préparé par: Ayoub SECK
Ingénieur-Chercheur en Télécommunications
Spécialiste en Réseaux IP et Télécoms mobiles
Certifié: JNCIA, CCNP,CCDP
Suggestions: [email protected]
africip.wordpress.com
Les réseaux traditionnels(ISP et Telco)
• Réseau FAI
• Avantages:
• Utilise une seule technologie(IP)
• Prix compétitif
• Inconvénients:
• Pas de VPN
• Fournit uniquement Internet
• Réseau Telco
• Avantages:
• Utilise plusieurs technologies(IP,
ATM,FR, SDH)
• QoS
• Offre l’accès Internet, VPN,
Telephony
• Inconvénients:
• Utilise plusieurs types de
technologie
• Fournit des services chers
Routage Traditionnel:
• Les protocoles de routage sont utilisés pour distribuer les informations de niveau 3
• La décision de commutation est faite sur la base de:
• l’entête du paquet
• La table de routage
• La recherche de route est effectuée sur chaque routeur(indépendamment)
Introduction du MPLS
• Le MPLS fournit une encapsulation intermédiaire entre l’entête de
niveau de 3 et un entête arbitraire de niveau 2
• Le MPLS peut encapsuler un paquet non IP
• Quelque soit les données, la décision de routage est basée sur les labels
• Plusieurs protocoles peuvent être utilisés pour déterminer le chemin
• Plusieurs types de données peuvent être utilisés pour offrir plusieurs services
• Les services des réseaux traditionnels peuvent être implémentés dans
l’environnement MPLS
• Exemple:
• les VPNs sur ATM ou Frame Relay sont remplacés par des VPN de niveau 3
• Si ces réseaux sont requis, ils sont remplacés par des VPN de niveau 2.
Caractéristiques du MPLS
• La technologie MPLS améliore le routage IP et la commutation CEF
dans le cœur des réseaux des FAI.
• La commutation est basée sur le label qui correspond au réseau de
destination
• Un entête additionel est inséré et utilisé pour la commutation
• Seul les routeurs d’extrémité du domaine MPLS font le routage IP; le
reste fait de la commutation de labels.
Avantages du MPLS
• Supporte des protocoles IP et non-IP
• Améliore le routage BGP
• Réduit les opérations de routage dans les routeurs Cœur
• Supporte plusieurs applications:
•
•
•
•
•
Routage unicast et multicast
VPN
Ingénierie du trafic
QoS
AToM
• Remarque: Dans les réseaux modernes, MPLS n’est plus beaucoup
plus rapide que le routage IP
Terminologies
• LSR: Label-Switched Router: Ce routeur transfère les paquets qui sont déjà
labelisés
• Edge LSR: Edge Label-Switched Router: Ce routeur labellise le paquet ou le
sort du domaine MPLS.
• Les routeurs qui ont toutes leurs interfaces dans le domaine MPLS sont
appelés LSR et ceux qui ont des interfaces où le MPLS n’est pas activé sont
à l’extrémité des réseaux
• Ingress Edge LSR: ils transfèrent les paquets sur la base des @ IP et les
labelisent sur leur interface MPLS
• Egress Edge LSR: Font le routage IP pour sortir le paquet du domaine MPLS
Terminologies
• La suite de labels utilisés pour atteindre une destination est appelée
LSP(Label-Switched Path)
• Les LSP sont unidirectionnels
• L’enlèvement du label dans le LSR (pour l’Edge LSR) est appelé
PHP(penultimate Hop Popping)
Architecture du MPLS- Plan de contrôle
Echange d’informations de
routage
Echange d’informations de
label
• Plan de Contrôle:
La table de routage(Routing
Information Base) est construite sur la
base du protocole de routage utilisé
Le plan de contrôle utilise aussi un
protocole d’échange de labels pour
créer, maintenir et échanger les labels
avec les autres routeurs
Ces protocoles font la correspondance
entre labels et les réseaux appris via
l’IGP
Ex: LDP, Cisco TDP,BGP,RSVP
Le plan de contrôle construit la
FIB(Forwarding Information Base)et la
LFIB(Label Forwarding Information
Base)
La LFIB contient l’association labels et
interface de sortie pour chaque réseau
Architecture du MPLS- Plan usager
• Plan Usager
Il s’occupe
principalement de
transférer les paquets
en fonction de l’adresse
de destination ou du
label
Il est indépendant du
protocole de routage
ou du protocole
d’échange de label.
Les paquets sont
transférés sur la base
de la FIB ou de la LFIB.
Architecture du MPLS- Plan usager
• La FIB est utilisée pour transférer un paquet non labélisé ou pour
labéliser un paquet (quand possible)
• La LFIB est utilisé pour transférer des paquets labelisés. Le label reçu
est échangé par le next-hop label
Exemple
Label MPLS
• L’entête du label MPLS contient 32 bits:
• 20 bits pour le label
• 3 bits d’expérimentation
• 1 bit (bottom-of-stack)
• Si S=1 ce label est le dernier
• Si S=0 d’autres labels suivent
• 8 bits TTL
VPN MPLS
• Les VPN MPLS supportent
• Multicast
• QoS
• Telephonie
• Les réseaux sont appris via IGP ou BGP
• Deux labels sont utilisés:
• Le premier pour définir le routeur de sortie
• Le second identifie l’interface de sortie sur le routeur de sortie ou la table de
routage où la recherche de route doit être effectuée.
• MP-BGP est utilisé pour propager les informations concernant le VPN
VPN de niveau 3
• La principale caractéristique des VPN de niveau 3 est que le client se
connecte au fournisseur de service en IP.
• Le routage entre le client et le fournisseur peut être statique ou
dynamique.
• Comme plusieurs clients peuvent utiliser la même plage d’adresses IP,
le routage classique ne peut être utilisé: le MPLS s’impose pour
assurer une séparation du trafic de chaque client.
• Pour cela, on utilise des routeurs virtuels(VRF)
VPN de niveau 2
• Il existe 2 topologies de VPN de niveau 2
• Point à point: tout le trafic Ethernet passe par un seul LSP(circuit virtuel)
• Mode port: toutes les trames sont encapsulées dans un LSP
• Mode VLAN: Les VLANs sélectionnés sont extraits et encapsulés dans un LSP
• Multipoint: Plusieurs sites peuvent être interconnecté par une réseau maillé
de circuits virtuels(VPLS)
• L’avantage ici est l’absence de signalisation IP entre client et FA.
• Les sites des clients peuvent être de même type au niveau2 (Ethernet
ici) ou de type différent. Dans ce cas le fournisseur doit passer d’une
encapsulation niveau2 à une autre
VPN de niveau 2: VPLS
• Dans ce cas, le réseau MPLS du fournisseur se comporte comme un
switch.
• Le client peut donc avoir plusieurs commutateurs géographiquement
dispersés.