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1
Multiple Protocol Label Switching
(MPLS)
Mourad GUENGOUArezki REZZELI
Mohamed ESSOUFY
2
Plan
Introduction Pourquoi MPLS ? Concepts de bases du MPLS Processus de contrôle de MPLS
3
Introduction Un routeur analyse l’entête IP du
paquet, en fonction de sa table de routage choisie un « Next Hop ». Ce processus est répété au niveau de chaque routeur traversé.
L’entête IP contient plus d’informations que nécessaire pour le routage (temps de traitement élevé)
4
Routage IP conventionnel (1/2)
Construction de table de routage
47.1
47.247.3
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
1
23
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
1
23
1
2
3
5
Routage IP conventionnel (2/2)
Transmission traditionnelle
IP47.1
47.247.3
IP 47.1.1.1
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
1
23
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
1
2
1
2
3
IP 47.1.1.1
IP 47.1.1.1IP 47.1.1.1
Dest Out
47.1 147.2 2
47.3 3
6
Pourquoi MPLS ?
L’idée est de réduire le temps de traitements des paquets dans les
routeurs afin de gagner en performance!!
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Cmt est-il possible avec MPLS?
En MPLS l’entête IP du paquet est analysé une seule fois par le Routeur à l’entrée du réseau « Ingress »
Le Routeur Ingress l’affecte a une classe « FEC », identifiée par un « Label »
Les autres Routeurs commutent le paquet selon le Label sans analyser d’entête IP
8
Concepts MPLS
FEC (Classe d’équivalence de transfert)
Label Concepts par étude de cas
Label Switching Router Label Switched Path Label Swap Operation Label Distribution Protocol (LDP)
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Forwarding Equivalence Class (FEC) Un groupe de paquets IP envoyés de la même maniére (ex.,
par le même chemin, avec le traitement à l’envoie) [RFC3031]
En considérant seulement la destination, les paquets IP 1&2 En considérant seulement la destination, les paquets IP 1&2 appartiennent à la même FEC, tandisque IP3 à une autre FECappartiennent à la même FEC, tandisque IP3 à une autre FEC
IP2R
IP3
R R
R R
IP1
IP1
IP2
IP3
10
Label (Suite) Un identifiant, de petite taille destiné à identifier
une FEC [RFC3031]
Label = 20 bits Exp = Experimental, 3 bits S = Indique le bas de pile permet d’empiler des labels, 1bitTTL = Time to live, 8 bits
0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
Label | Exp|S| TTL
11
Label
HECHEC DATADATACLPCLPPTIPTIVCIVCIVPIVPI
Label
PPP HeaderPPP Header Layer 3 HeaderLayer 3 HeaderLabel
Label Layer 3 HeaderLayer 3 HeaderMAC HeaderMAC Header
Shim header
Entête Cellule ATM
Entête PPP
Entête Ethernet
12
Label Stack
171.68.10/24
Rtr-A
Next-HopNext-Hop
In In LabLab
55
......
Address Address PrefixPrefix
171.68.10171.68.10
......
OutOutI/FI/F
11
......
Out Out LabLab
77
......
In In I/FI/F
00
......
IP packetD=171.68.10.12
Label = 5
Label = 21
IP packetD=171.68.10.12
Label = 7
Label = 21
13
Concepts par étude de cas (1/6)
Label Switching Router
Label Swap Operation
Label Switched Path
Label Distribution Protocol (LDP)
14
Concepts par étude de cas (4/6)
Distribution des Labels MPLS basé sur la table de routage
IntfIn
LabelIn
Dest IntfOut
3 0.40 47.1 1
IntfIn
LabelIn
Dest IntfOut
LabelOut
3 0.50 47.1 1 0.40
47.1
47.247.3
12
3
1
2
1
2
3
3IntfIn
Dest IntfOut
LabelOut
3 47.1 1 0.50
Mapping: 0.40
Mapping: 0.50
Concept:LDP
LDP:Ensemble de procédures par lesquelles un Routeur MPLS informe un autre MPLS (LDP peers) d’un label/FEC créé
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Concepts par étude de cas (5/6)
Commutation MPLSIntfIn
LabelIn
Dest IntfOut
3 0.40 47.1 1
IntfIn
LabelIn
Dest IntfOut
LabelOut
3 0.50 47.1 1 0.40
47.1
47.247.3
1
2
1
2
3
3
IntfIn
Dest IntfOut
LabelOut
3 47.1 1 0.50
IP 47.1.1.1
IP 47.1.1.1
1
2
3
Concept:LSP
LSP est un chemin unidirectionel entre un noeud source et un noeud destinationLSP est un chemin unidirectionel entre un noeud source et un noeud destination
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Concepts par étude de cas (6/6)
Intf In
Label In
Dest Intf Out
Label Out
3 0.70 47.2 1 0.40 3 0.50 47.1 2 0.80
1
2
3IP 0.70
IP 0.50 IP 0.40
IP 0.80Concept:
LSR
Concept:Label SwapConcept:
Label Swap
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Processus de controle MPLS (1/4)
User Plane
Control Plane
Output Packets
Input Packets
IP Header IP payload
ForwardingTable
PacketClassification
Next Hop + Port
Queuing and Schedule rules
OutputQueue
RoutingPackets
Conventional IP forwarding
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Processus de controle MPLS (2/4)
User Plane
Control Plane
IP Header IP payload
PacketClassification
Next Hop + Port Queuing and Schedule rules
OutputQueue
FEC
MPLS Ingress Node
FEC to NHLFEMap(FTN)
Next Hop LabelForwarding Entry
IP Header IP payload
MPLS Label
Output Packets
Input Packets
Routing Packets/Traffic Engineering Parameters
LabelPush
19
Processus de controle MPLS (3/4)
User Plane
Control Plane
Next Hop + Port Queuing and Schedule rules
OutputQueue
IncomingLabel Map
Next Hop LabelForwarding Entry
IP Header IP payload
MPLS Label
Output Packets
Input Packets
Routing Packets/Traffic Engineering Parameters
IP Header IP payload
MPLS Label
LabelSwap
MPLS Intermediate Node
20
Processus de controle MPLS (4/4)
User Plane
Control Plane
Next Hop + Port Queuing and Schedule rules
OutputQueue
IncomingLabel Map
Next Hop LabelForwarding Entry
IP Header IP payload
Output Packets
Input Packets
Routing Packets/Traffic Engineering Parameters
IP Header IP payload
MPLS Label
LabelPop
MPLS Egress Node
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Sélection de Route
Hop by Hop Routing Explicit Routing (Source routing)
IGP domain with a label distribution protocol
LSR-1LSR-2
LSR-4 LSR-5
LSR-3
LSR-6
Ingress
Egress
Pop label for LSR-5
Use label 25
for LSR-5
Need labels for
LSP-1 going through
LSR-1LSR-2LSR-4LSR-5
Use label 39
for LSR-5
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Nouvelles utilisations de MPLS
Actuellement, les soucis de performance ont perdu de leur actualité
La technique de chemins IP commutés du MPLS s’avère
intéressante pour d’autres fonctions :
Ingénierie de Trafic
Traitement selon la classe de service (QOS)
VPN-MPLS
23
MPLS/VPN
24
Bibliographie
www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt www.cisco.com/go/mpls
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