Niedoskonałość IP szansą MPLS (cz. 2)

Przesyłanie pakietów:

  • zgodnie z rys. 2 trasa pakietu, jaką podąża on od miejsca dostarczenia ze źródła, prowadzi od rutera wejściowego (Ingress LSR - LER1) do miejsca przeznaczenia, czyli rutera wyjściowego (Egress LSR - LER4)

  • LER1 może nie mieć żadnych etykiet dla pakietu, który zażądał przydziału etykiety dla klasy FEC; w sieci IP jest znajdowany najdłuższy, zgodny z dostarczonym, adres następnego punktu na trasie pakietu (LSR1 jest następnym punktem dla LER1)

  • LER1 rozpoczyna żądanie przydzielenia etykiet do LSR1, żądanie zostaje przeniesione wzdłuż sieci (zielona, przerywana linia)

  • każdy pośredni ruter odbiera etykietę ze swojego rutera wysyłającego (upstream): poczynając od LER2 i idąc dalej aż do LER1, jest zestawiana ścieżka LSP (zaznaczona za pomocą przerywanej niebieskiej linii) z użyciem LDP lub innych protokołów sygnalizacyjnych; jeżeli zaimplementowane są mechanizmy zarządzania ruchem, CR-LDP może być użyty do określenia zestawianej aktualnie ścieżki spełniającej wymagania QoS

  • LER1 wstawia etykietę i przesyła pakiet do LSR1

  • każdy dalszy LSR, np. LSR2 i 3, sprawdza etykietę w odebranym pakiecie, zastępuje ją etykietą wyjściową i przesyła pakiet dalej

  • kiedy pakiet osiąga LER4, zostaje usunięta etykieta, ponieważ pakiet jest wyprowadzany z domeny MPLS do miejsca lub sieci docelowej (zestawiona ścieżka LSP jest zaznaczona przerywaną czerwoną linią).
Jedną z cech MPLS jest możliwość zestawiania tuneli na wybranych fragmentach trasy przesyłanych pakietów. Dzięki tworzeniu tuneli poprzez rutery pośredniczące jest możliwe łączenie różnych obszarów sieci. Zestawione tunele mogą być traktowane jako łącza wirtualne pomiędzy dwoma łączącymi je ruterami LSR, stanowiącymi dla tego tunelu końce. Idea ta z powodzeniem została zaadaptowana do tworzenia wirtualnych sieci prywatnych (VPN).

Utworzony tunel jest specyficzną ścieżką LSP komutowaną etykietowo, w której przenoszone pakiety są traktowane jak należące do jednej klasy FEC. Funkcjonowanie tuneli polega na opisaniu danego fragmentu ścieżki za pomocą etykiet wyższego poziomu, tak jak każdej innej ścieżki, przy czym ta sama etykieta może obowiązywać na kilku odcinkach między ruterami. Przenoszenie pakietów przez taki tunel odbywa się podobnie jak wzdłuż zwykłej LSP. Na wejściu pakietów do pierwszego rutera, stanowiącego początek tunelu, do nadanej etykiety jest dodawana dodatkowa etykieta wyższego poziomu, będąca podstawą przenoszenia danego pakietu przez tunel. Wprowadzony do tunelu pakiet jest następnie przenoszony do kolejnego rutera, który na podstawie analizy nagłówka etykiety zmienia jej wartość i przesyła pakiet dalej. Następny ruter, jeśli nie jest końcowym, dokonuje tej samej operacji. Gdy pakiet dotrze do ostatniego rutera stanowiącego tunel, etykieta wyższego poziomu jest usuwana i pakiet na podstawie swej pierwotnej etykiety jest wysyłany do następnego węzła lub poza domenę MPLS. Dzięki takiej metodzie etykietowania pakietów przez etykiety wyższego rzędu można łatwo łączyć wybrane obszary sieci. Wykorzystując technikę tunelowania i agregacji ścieżek, można zrealizować agregację klas FEC pakietów na danym odcinku trasy. Ten sposób łączenia klas sprzyja efektywniejszemu zarządzaniu etykietami w sieci.

Niedoskonałość IP szansą MPLS (cz. 2)

Tunelowanie w MPLS

Jak pokazano na rys. 3, tunelowanie pakietów wymusza wprowadzenie kolejnej etykiety do tunelu, przez co przesyłany pakiet wydłuża się. Zmniejsza to oczywiście wydajność sieci ze względu na nadmiarowość informacji (oprócz danych użytkowych musi być przesłany nagłówek, bez którego nie byłyby możliwe komutacja w domenie MPLS i prawidłowe przesłanie do miejsca docelowego). Na poniższym rysunku tworzony stos etykiet zaznaczono w postaci dłuższych etykiet pakietów.

Rutery LSR2 i LSR4 stanowią rutery brzegowe tunelu. Ruter LER1 jest wejściowym dla domeny MPLS, a LER2 - wyjściowym. W takiej konfiguracji pakiet wchodzący jest oznaczany etykietą przez LER1 i przesyłany do LSR2. Tam następuje zamiana etykiety wejściowego poziomu i dodanie etykiety wyższego poziomu. Po tym następuje wprowadzenie pakietu do tunelu LSP i przesłanie go do następnego w kolejności LSR3. Ten ruter nie jest końcowym w tunelu, dokonuje więc przetworzenia etykiety wyłącznie wyższego poziomu i pakiet jest kierowany do LSR4. Ze względu na to, że LSR4 jest końcowym ruterem w tunelu, zachodzi w nim usunięcie etykiety wyższego i przesłanie pakietu z etykietą niższego poziomu dalej do LSR5. Ten ruter standardowo dokonuje translacji etykiet i przesyła pakiet do LER2. Ten z kolei jest ruterem wyjściowym (tzw. brzegowy - Egress LSR), który usuwa etykietę i wyprowadza pakiet poza domenę MPLS.


TOP 200