HCIA Routing & Switching

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MPLS Multiprotocol Label Switching


Prólogo • Trabajando en la capa de enlace y la capa de red de la pila del protocolo TCP/IP, la Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) ofrece servicios de conexión para la capa IP y es atendida por la capa de enlace. MPLS implementa la conmutación de etiqueta, pero no el reenvío de IP. • En lugar de ser un servicio o aplicación, MPLS es en realidad una tecnología de túnel. Esta tecnología no solo es compatible con un número de protocolos y servicios de capa superior, sino que también asegura la transferencia de información en cierta medida.

Página 2


Objetivos • Al finalizar este curso, usted estará en capacidad de: • Describir el significado y funciones de los parámetros de configuración de MPLS. • Configurar MPLS en una red compuesta por Routers

Página 3


Contenido 1. 2. 3. 4. 5.

Visión General de MPLS Principios Básicos de MPLS Principios Básicos de LDP Configuración de MPLS en Router NE Caso Práctico de MPLS

Página 4


Reenvío Tradicional de IP Red

Próximo Salto

Red

Próximo Salto

Red

Próximo Salto

Red

Próximo Salto

10.1.0.0/24

10.1.0.2

10.1.0.0/24

10.1.1.1

10.1.0.0/24

10.1.1.5

10.1.0.0/24

10.1.1.9

10.1.0.1/32

10.1.0.1

10.1.1.0/30

10.1.1.2

10.1.1.0/30

10.1.1.5

10.1.1.0/30

10.1.1.9

10.1.1.0/30

10.1.1.1

10.1.1.1/32

10.1.1.1

10.1.1.4/30

10.1.1.6

10.1.1.4/30

10.1.1.9

10.1.1.2/32

10.1.1.2

10.1.1.4/30

10.1.1.5

10.1.1.5/32

10.1.1.5

10.1.1.8/30

10.1.1.10

10.1.1.4/30

10.1.1.2

10.1.1.6/32

10.1.1.6

10.1.1.8/30

10.1.1.9

10.1.1.9/32

10.1.1.9

10.1.1.8/30

10.1.1.2

10.1.1.8/30

10.1.1.6

10.1.1.10/32

10.1.1.10

10.2.0.0/24

10.2.0.2

10.2.0.0/24

10.1.1.2

10.2.0.0/24

10.1.1.6

10.2.0.0/24

10.1.1.10

10.2.0.1/32

10.2.0.1

RTA

s0 10.1.1.0/30

RTD

RTC

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

.1

10.1.0.0/24 Página 5

RTB

10.2.0.0/24


Reenvío de Celdas ATM

8/62

Red ATM

Puerto1 Puerto 3

Puerto 2

6/59

Tabla de Conmutación ATM Entrada

Página 6

Salida

Puerto

VPI/VCI

Puerto

VPI/VCI

1

4/55

3

8/62

2

5/58

3

6/59

3

8/62

1

4/55

3

6/59

2

5/58


Etiqueta de Reenvío MPLS

1024

Cabecera IP

1029

Datos

Cabecera IP

1039

Datos

Cabecera IP

Datos

1.1.1.1/32

RTA

RTB

s0 10.1.1.0/30

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

Dominio MPLS

Datos

Datos

10.2.0.0/24

10.1.0.0/24 Cabecera MPLS

Página 7

Cabecera IP

Cabecera IP

.1

RTD

RTC

Datos

Cabecera IP


Aplicación VPN MPLS VPNA

VPNA CE

PE

P

P

PE

CE

VPNB

VPNB CE CE

CE PE

P

P

VPNA

Página 8

CE VPNA

CE VPNB

PE

Dominio MPLS

CE VPNB


Aplicación TE MPLS Red A 70% Tráfico RTA

30% Tráfico

GE

GE RTC

RTB

RTD

RTE

RTF

FE

FE

70% Tráfico

Red B

Página 9

30% Tráfico

RTG

FE

RTH

Red C


Aplicación QoS MPLS

Clasificación del Tráfico: Asignar el DSCP Asignar la etiqueta Asignar DSCP en EXP

PQ/CQ/CBQ de acuerdo al EXP

PE

Red A

Página 10

P

P

PE

Dominio MPLS

CE

CE

Red B


Preguntas de Auto Evaluación 1.La Conmutación de Etiqueta Multiprotocolo (MPLS) soporta múltiples protocolos. ¿Cuáles de los siguientes protocolos son soportados? ( ) A. IPv6 B. IPv4 C. IPX D. CLNP

Página 11


Modelo de Red MPLS RTF

1024

RTA

LER

Cabecera IP

RTG

1029

Datos

RTB

Cabecera IP

1039

Datos

LSP

Datos

RTD

RTC

LER LSR

Cabecera IP

Cabecera IP

RTE

Etiqueta de Router de Borde LER Router de Conmutación de Etiqueta LSR Ruta de Conmutación de Etiqueta LSP

Datos

Datos

Dominio MPLS

Red IP

Página 12

Cabecera IP

Red IP


Estructura MPLS

Estructura MPLS

Plano de Control

Paquetes etiquetados entrantes

Página 13

Plano de Datos

Paquetes IP entrantes

Protocolo de Enrutamiento

Intercambio de información de enrutamiento

Tabla de Enrutamiento IP Protocolo de Distribución de Etiquetas

Intercambio de etiquetas

Tabla de Reenvío IP

Paquetes IP salientes

Tabla de Reenvío de Etiquetas

Paquetes etiquetados salientes


Modo de Trama MPLS • MPLS soporta dos modos de encapsulación: modo trama y modo celda (ATM adopta la encapsulación en el modo de celda MPLS, no descrito en esta presentación). En el modo trama, una etiqueta MPLS es agregada entre la cabecera de Capa 2 y la cabecera de Capa 3 de un paquete. La encapsulación en el modo trama es adoptada en redes Ethernet y redes Punto a Punto (PPP).

Cabecera de la Trama

Cabecera IP

Payload

Formato de trama de Capa 2 Cabecera de la Trama

Cabecera MPLS

Cabecera IP

Payload

Encapsulación MPLS en modo trama

Página 14


Cabecera MPLS ETIQUETA 0

EXP 19 20

S

22 23 24

TTL 31

• Una cabecera MPLS tiene 32 bits de longitud. • ETIQUETA: Este campo es usado para el reenvío de paquetes y tiene 20 bits de longitud. • EXP: Este campo generalmente lleva la prioridad del paquete IP y su longitud es de 3 bits. • S: El campo inferior de la pila indica si la etiqueta es la última (múltiples etiquetas MPLS pueden ser anidadas) y su longitud es de 1 bit. • TTL: El rendimiento funciona similar al realizado por el TTL de una cabecera IP, utilizado para evitar loops de enrutamiento. Este campo es de 8 bits de longitud.

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Anidación de Etiquetas MPLS Cabecera de Trama

Etiqueta Etiqueta Etiqueta 1 2 3

Cabecera IP

Payload

PID=MPLS-IP S=0

S=0

S=1

• PID indica el tipo de paquete después de la cabecera de Capa 2. • Ethernet 0x0800 IPv4 0x8847 paquete unicast MPLS, 0x8848 paquete multicast MPLS • PPP 0x8021 IPv4 0x8281 paquete unicast MPLS 0x8283, paquete multicast MPLS

• S indica si es la etiqueta inferior. • Aplicación de etiqueta anidada en: • MPLS VPN • MPLS TE Página 16


FEC y NHLFE • FEC es un grupo de flujos de datos con ciertas similitudes. Cuando son reenviados, estos flujos de datos son procesados por los LSR de la misma manera. • Los FEC pueden ser divididos de acuerdo con factores tales como direcciones, tipos de servicio y QoS. Por ejemplo, en el reenvío de paquetes IP en la forma tradicional, se utiliza el algoritmo de coincidencia más larga, donde todos los paquetes con la misma dirección de destino, pertenecen a la misma FEC. • NHLFE(Entrada de Reenvío de Etiqueta del Próximo Salto):la información básica contenida en un NHLFE incluye: • Próximo salto del paquete • La operación de la etiqueta a ser realizada, tal como agregar una etiqueta nueva, remover una etiqueta y sustituir la etiqueta existente por una nueva. • Una NHLFE puede contener alguna otra información, por ejemplo, la encapsulación de la capa de enlace utilizada para enviar paquetes.

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Ejemplo FEC y NHLFE 

FEC:Reenvío de Clases Equivalentes

NHLFE:Entrada de Reenvío de Etiqueta del Próximo Salto

<RTA>display mpls lsp include 10.2.0.0 24 verbose --------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP --------------------------------------------------No : 1 VrfIndex : Fec : 10.2.0.0/24 Nexthop : 10.1.1.2 In-Etiqueta : NULL Out-Etiqueta : 1030 In-Interface : ---------Out-Interface : Serial0 LspIndex : 10249 Token : 0x22005 LsrType : Ingress Outgoing token : 0x0 Etiqueta Operation : PUSH Mpls-Mtu : 1500 TimeStamp : 822sec Página 18


Proceso de Reenvío MPLS-Ingreso del LER (RTA) • En un nodo de entrada, la tabla FIB y la tabla NHLFE se consultan para enviar paquetes MPLS. 1030 1.1.1.1/32

RTA

Cabecera IP

RTB

s0 10.1.1.0/30

RTD

RTC

s0

s3

.2

.5

10.1.1.4/30

s2

s3

.6

.9

s3 10.1.1.8/30 .10

Dominio MPLS

10.2.0.0/24

10.1.0.0/24 FEC 10.2.0.0

Página 19

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

.1

Datos

NHLFE Próximo Salto

Interfaz de Salida

Operación de Etiqueta

Otros

10.1.1.2

Serial0

Agregar

……


Proceso de Reenvío MPLS-LSR (RTB) • En un nodo de tránsito, la tabla ILM y la tabla NHLFE son consultadas para enviar los paquetes MPLS. 1030 1.1.1.1/32

Cabecera IP

RTA

Cabecera IP

Datos

RTB

s0 10.1.1.0/30

RTD

RTC

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

Dominio MPLS

10.2.0.0/24

10.1.0.0/24 InEtiqueta 1030 Página 20

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

.1

1030

Datos

NHLFE Próximo Salto

Interfaz de Salida

Operación de Etiqueta

Otros

10.1.1.6

Serial3

Sustituir

……


Proceso de Reenvío MPLS-LSR (RTC) 1030

Cabecera IP

1030

Datos

Cabecera Datos IP

1032 1030

Cabecera Datos IP

1.1.1.1/32

RTA

RTB

s0 10.1.1.0/30

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

Dominio MPLS

10.2.0.0/24

10.1.0.0/24 InEtiqueta 1030

Página 21

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

.1

RTD

RTC

NHLFE Próximo Salto

Interfaz de Salida

Operación de Etiqueta

Otros

10.1.1.10

Serial3

Sustituir

……


Proceso de Reenvío MPLS-Salida del LER (RTD) • En un nodo de salida, la tabla ILM es consultada para enviar paquetes MPLS.

1030 10.2.0.1 Datos

RTA

1.1.1.1/32

1032 1030 10.2.0.1 Datos

RTB

s0

RTD

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

1032

Página 22

NHLFE Próximo Salto

Interfaz de Salida

Operación de Etiqueta

Otros

10.2.0.2

--------

Remover

……

Datos

Datos

10.2.0.0/24

10.1.0.0/24 InEtiqueta

10.2.0.0/30 .2 .1

Dominio MPLS

10.2.0.1

10.1.1.0/30

1032 10.2.0.1 Datos

RTC

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

.1

1030 10.2.0.1 Datos


Preguntas de Auto-evaluación 1. ¿Cuál de los siguientes campos del encabezado de MPLS identifica la etiqueta inferior? ( ) A. Etiqueta B. EXP C. S D. TTL

Página 23


Preguntas de Auto-evaluación 2. ¿Cuáles de las siguientes acciones pueden ser tomadas por los paquetes cuando son reenviados sobre MPLS? ( ) A. Agregar B. Remover C. Sustituir D. Conmutar

Página 24


Introducción a LDP • LDP es un protocoloo usado para establecer sesiones LDP entre los LSR e intercambiar información de asignación de Etiqueta/FEC.

Par LDP

RTA

Sesión LDP

Par LDP

RTB

Sesión LDP

Par LDP

RTC

Sesión LDP

RTD

1024/10.1.0.0 1024/10.2.0.0

10.1.0.0/24

Página 25

10.2.0.0/24


Establecimiento de Sesión LDP • Las sesiones LDP se clasifican en dos tipos: Sesión LDP Local y Sesión LDP Remota.

Página 26


Análisis del Envío de Datos (1/2)

1030 10.2.0.1 Datos

1030 10.2.0.1 Datos

RTA

RTD

RTC

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

10.2.0.0/24

Datos

Dominio MPLS

10.2.0.1

10.1.1.0/30

1032 10.2.0.1 Datos

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

10.1.0.0/24

Página 27

RTB

s0 .1

1032 1030 10.2.0.1 Datos


Análisis del Envío de Datos (2/2) Remover Etiqueta Penúltimo Salto (PHP) 1030 10.2.0.1 Datos

1030 10.2.0.1 Datos

RTA

RTD

RTC

s0

s3

s2

.2

.5 10.1.1.4/30 .6

s3

s3

.9 10.1.1.8/30 .10

10.2.0.0/24

Datos

Dominio MPLS

10.2.0.1

10.1.1.0/30

10.2.0.1 Datos

10.2.0.0/30 .2 .1

Datos

10.1.0.0/30 .2 .1

10.2.0.1

10.1.0.0/24

Página 28

RTB

s0 .1

1030 10.2.0.1 Datos


Aplicación de MPLS en una red MAN

VPNA

VPNA CE

PE

P

P

PE

CE

VPNB

VPNB CE CE

CE PE

P

P

VPNA

Página 29

CE VPNA

CE VPNB

PE

Dominio MPLS

CE VPNB


Descripción de Topología PE1

P2

P1 E1/0/0

E1/0/0

.1 12.12.12.0/30 .2

E1/0/1

E1/0/1

.1 23.23.23.0/30 .2

PE2 E1/0/0 .1

E1/0/0

34.34.34.0/30 .2

. L0:1.1.1.1/32

L0:2.2.2.2/32

L0:3.3.3.3/32

L0:4.4.4.4/32

Dominio MPLS

• En la topología mostrada, los dos PE están desplegados en la red backbone; los dos P representan los routers pertenecientes a la red backbone del proveedor de servicios; OSPF se ejecuta como el IGP; y el LDP es usado para la distribución de etiquetas.

Página 30


MPLS LDP-Procedimiento de Configuración

Paso 1

Operación Configurar un ID del

Vista

Comando

[Quidway]

mpls lsr-id lsr-id

LSR 2

Habilitar MPLS

[Quidway]

mpls

3

Habilitar LDP global

[Quidway]

mpls ldp

4

Habilitar MPLS en

[Quidway -- Ethernet0/0]

mpls

[Quidway -- Ethernet0/0]

mpls ldp

diferentes interfaces 5

Habilitar MPLS LDP en diferentes interfaces

Página 31


MPLS LDP- LDP-Ejemplo de Configuración • Habilitar MPLS global y las capacidades de MPLS LDP en cada LSR. • Configuración en PE1: [PE1]mpls ldp [PE1-Ethernet1/0/0]mpls ldp

• Configuración en P1: [P1]mpls ldp [P1-Ethernet1/0/0]mpls ldp [P1-Ethernet1/0/1]mpls ldp

• Configuración en PE2: [PE2]mpls ldp [PE2-Ethernet1/0/0]mpls ldp Página 32


MPLS LDP- Verificación de Configuración (1/2) • Después que la configuración está completa, ejecutar el comando display mpls ldp session en PE1. La siguiente información de salida muestra que la sesión LDP local entre PE1 y P1, la sesión LDP local entre PE1 y P2, y la sesión LDP local entre PE1 y PE2 están en estado Operacional. [PE1]display mpls ldp session LDP Session(s) in Public Red ------------Peer-ID Status LAM SsnRole SsnAge KA-Sent/Rcv -------------------------------------------------------------2.2.2.2:0 Operational DU Passive 000:00:06 25/25 -------------------------------------------------------------TOTAL: 1 session(s) Found. LAM : Etiqueta Advertisement Mode SsnAge Unit : DDD:HH:MM [P1]display mpls ldp session LDP Session(s) in Public Red -------------------------------------------------------------Peer-ID Status LAM SsnRole SsnAge KA-Sent/Rcv -------------------------------------------------------------1.1.1.1:0 Operational DU Active 000:00:10 41/41 3.3.3.3:0 Operational DU Passive 000:00:09 37/37 -------------------------------------------------------------- TOTAL: 2 session(s) Found. LAM : Etiqueta Advertisement Mode SsnAge Unit : DDD:HH:MM

Página 33


MPLS LDP- Verificación de Configuración (2/2) • En cada LSR, ejecutar el comando display mpls lsp. La siguiente información de salida muestra la activación del LDP LSP en todas las rutas de los host. [PE1]display mpls lsp --------------------------------------------------------------------------LSP Information: LDP LSP --------------------------------------------------------------------------FEC In/Out Etiqueta In/Out IF Vrf Name 1.1.1.1/32 3/NULL -/2.2.2.2/32 NULL/3 -/Eth1/0/0 2.2.2.2/32 1024/3 -/Eth1/0/0 3.3.3.3/32 NULL/1025 -/Eth1/0/0 3.3.3.3/32 1025/1025 -/Eth1/0/0 4.4.4.4/32 NULL/1026 -/Eth1/0/0 4.4.4.4/32 1026/1026 -/Eth1/0/0 ----------------------------------------------------------------------TOTAL: 7 Normal LSP(s) Found. TOTAL: 1 Liberal LSP(s) Found. A '*' before a LSP means the LSP is not established A '*' before a Etiqueta means the USCB or DSCB is stale

Página 34


Caso Práctico de MPLS OSPF Area0 PE1

P2

P1 E1/0/0 .1

E1/0/0 12.12.12.0/30

E1/0/1

.2

.1

E1/0/1

23.23.23.0/30

.2

PE2 E1/0/0 .1

E1/0/0

34.34.34.0/30

.2

. L0:1.1.1.1/32

Página 35

L0:2.2.2.2/32

L0:3.3.3.3/32

Dominio MPLS

L0:4.4.4.4/32


Jesús Alexis Centeno Celular: 3117541725 Escríbenos a: comunicaciones@eysglobal.com jcenteno@eysglobal.com jesus.centenoh@gmail.com


Thank You