Mpls

Multiprotocolo de etiquetado de paquetes.

1. MPLS Bryam Mauricio Varón Orjuela Universidad Cooperativa de Colombia Electiva II - 2016

2. Interrogantes!!! Routing? Bridging? Switching?

3. Rounting Ip primer protocolo definido y usado, único protocolo para internet. Desventajas del ruteo ip Sin Conexión ( no Qos) Cada router debe tomar decisiones independientes basadas en direcciones ip Ruteo en capa de red es lento comparado al switching Usualmente está diseñado para seleccionar la ruta más corta.

4. Bridging ATM ( Asynchronous Transfer Mode ,  ATM ) Orientado a conexión (Provee Qos). Switcheo rápido de paquetes. Integración de varios tipos de datos (Vos, Video, Datos). . Desventajas de ATM Complejo. Caro.

5. Switching La conmutación es un método de comunicaciones de red que agrupa todos los datos  transmitidos  en bloques de tamaño adecuado (sin importar su contenido , tipo o estructura )   Cada bloque se transmite entonces por la red independientemente uno de otro La red es capaz de transmitir la asignación recursos  como sea necesario, de esta manera  optimizar utilización de la capacidad de enlace y la robustez de comunicación

6. ¿MPLS? MPLS (siglas de Multiprotocol Label Switching) es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por la IETF y definido en el RFC 3031. Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI . Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP.

7. ¿MPLS? MPLS se encuentra entre las capas tradicionales 2 Y 3, proporciona características adicionales para el transporte de datos a través de la red. Por ende se dice que MPLS es un protocolo de capa 2.5

8. SOPORTE MULTIPROTOCOLO MPLS puede ser utilizando con diversas tecnologías, es decir no es necesario actualizar los routers IP existentes. Los routers MPLS pueden trabajar con routers IP a la par, lo que facilita la introducción de dicha tecnología a redes existentes ya que esta diseñada para trabajar con redes ATM y Frame Relay . Al igual que los routers , los switches MPLS peden trabajar con switches normales. Esta tecnología puede trabajar con tecnologías puras como son IP- Internet, ATM y Frame Relay . Todo esto con la ventaja de tener redes mixtas añadiendo QoS para optimizar y expandir los recursos .

9. ARQUITECTURA MPLS LER ( Label Edge Router ) : elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Un router de entrada se conoce como  Ingress Router  y uno de salida como  Egress Router . Ambos se suelen denominar  Edge Label Switch Router  ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS. LSR ( Label Switching Router ) : elemento que conmuta etiquetas .(escaneo de etiquetas). LSP ( Label Switched Path ) o  Intercambio de rutas por etiqueta : nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC ), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. LDP ( Label Distribution Protocol ) : un protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red. FEC ( Forwarding Equivalence Class ) : nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta.

10. FORMATO DE ETIQUETAS MPLS Una etiqueta MPLS esta conformada por 32 bits, divididos como se muestra en la Figura. Valor de la etiqueta: Etiqueta de 20 bits con valor local. Experimental: Son los 3 bits siguientes reservados para uso experimental.Se podría especificar en estos bits el PHB del salto. S : Es el bit de posición de pila : Cuando es 1 denota que es la entrada más antigua en la pila . Cuando es 0 denota que es cualquier otra entrada. Tiempo de Vida ( TTL ): Son los últimos 8 bits del paquete y se utilizan para codificar el valor del conteo de saltos ( IPv6 ) o de tiempo de vida ( IPv4 ).

11. FORMATO DE ETIQUETAS MPLS Una etiqueta MPLS esta conformada por 32 bits, divididos como se muestra en la Figura.

12. PILA DE ETIQUETAS MPLS MPLS funciona anexando un encabezado a cada paquete. Dicho encabezado contiene una o más "etiquetas", y al conjunto de etiquetas se le llama pila o " stack ". Cada etiqueta consiste en cuatro campos: Valor de la etiqueta de 20 bits. Prioridad de Calidad de Servicio ( QoS ) de 3 bits. También llamados bits experimentales. Bandera de "fondo" de la pila de 1 bit. Tiempo de Vida ( TTL ) de 8 bits. Estos paquetes MPLS son enviados después de una búsqueda por etiquetas en vez de una búsqueda dentro de una tabla IP.

13. FUNCIONAMIENTO MPLS 1) Creación y distribución de etiquetas. 2) Creación de tablas en cada enrutador. 3) Creación de  LSPs . 4) Agregar etiquetas a los paquetes con la información de la tabla. 5) Envío del paquete (envió y control de la información).

14. ENVIÓ DE PAQUETES La base del MPLS está en la asignación e intercambio de etiquetas, que permiten el establecimiento de los caminos LSP por la red. Los LSPs son unidireccionales (simplex) por naturaleza; el tráfico bidireccional (dúplex) requiere dos LSPs , uno en cada sentido. Cada LSP se crea a base de concatenar uno o más saltos ( hops ) en los que se intercambian las etiquetas, de modo que cada paquete se envía de un conmutador de etiquetas ( LSR ) a otro, a través del dominio MPLS . El envío se implementa mediante el intercambio de etiquetas en los LSPs . Sin embargo, MPLS no utiliza ninguno de los protocolos de señalización ni de enrutamiento definidos por el ATM Forum ; en lugar de ello, se utiliza el protocolo RSVP o bien un nuevo estándar de señalización LDP ( Label Distribution Protocol ).

15. ENVIÓ DE PAQUETES Un camino LSP es el circuito virtual que siguen por la red todos los paquetes asignados a la misma FEC . Al primer LSR que interviene en un LSP se le denomina de entrada o de cabecera y al último se le denomina de salida o de cola. Los dos están en el exterior del dominio MPLS . El resto, entre ambos, son LSRs interiores del dominio MPLS . Un LSR es como un enrutador que funciona a base de intercambiar etiquetas según una tabla de envío. Esta tabla se construye a partir de la información de enrutamiento que proporciona la componente de control.

16. ENVIÓ DE PAQUETES Cada entrada de la tabla contiene un par de etiquetas entrada/salida correspondientes a cada interfaz de entrada/salida correspondientemente, que se utilizan para acompañar a cada paquete que llega por ese interfaz y con la misma etiqueta (en los LSR exteriores sólo hay una etiqueta, de salida en el de cabecera y de entrada en el de cola ).

17. INTERCAMBIO DE ETIQUETAS Dentro del dominio MPLS los LSR ignoran la cabecera IP; solamente analizan la etiqueta de entrada, consultan la tabla correspondiente (tabla de conmutación de etiquetas) y la reemplazan por otra nueva, de acuerdo con el algoritmo de intercambio de etiquetas. Al llegar un paquete al LSR de cola (salida), este determina que el siguiente salto va fuera de la red MPLS , por lo que al consultar la tabla de conmutación de etiquetas, remueve la etiqueta y envía dicho paquete por enrutamiento convencional.

18. INTERCAMBIO DE ETIQUETAS Las tablas de envió se generan con la información que se tiene sobre la red, tales como topología, patrón de trafico y características de los enlaces, entre otros. Esta información es la que manejan los protocolos internos  IGP   ( OSPF ,  IS-IS ,  RIP ) para construir sus tablas de enrutamiento.  MPLS  utiliza esta información de estos protocolos para establecer los caminos virtuales o  LSPs . Para cada "ruta IP" en la red se crea un camino de etiquetas, concatenando las de entrada/salida en cada tabla de los  LSRs ; el protocolo interno correspondiente se encarga de pasar la información necesaria .

19. Funcionamiento MPLS

20. INGENIERÍA DE TRAFICO Es la habilidad de definir rutas dinámicamente y planear la asignación de recursos con base en la demanda, así como optimizar el uso de la red. MPLS facilita la asignación de recursos en las redes para balancear la carga dependiendo de la demanda y proporciona diferentes niveles de soporte dependiendo de las demandas de tráfico de los usuarios.

21. REDES PRIVADAS VIRTUALES ( VPN ) Una red privada virtual ( VPN ) se construye basado en conexiones realizadas sobre una infraestructura compartida, con funcionalidades de red y de seguridad equivalentes a las que se obtienen con una red privada. El objetivo de las  VPNs  es el soporte de aplicaciones intranet/extranet, integrando aplicaciones multimedia de voz, datos y video sobre infraestructuras de comunicaciones eficaces y rentables. La seguridad supone aislamiento, y "privada" indica que el usuario "cree" que posee los enlaces

22. CONCLUSIONES MPLS  es el último paso en la evolución de las tecnologías de conmutación multinivel (o conmutación  IP ). La idea básica de separar el envío de los datos (mediante el algoritmo de intercambio de etiquetas) de los procedimientos de encaminamiento estándar  IP , ha llevado a un acercamiento de las capas 2 y 3 del modelo OSI , produciendo beneficios en cuanto a rendimiento y flexibilidad de esta arquitectura. MPLS  aparece como una posible solución para proporcionar  QoS  e Ingeniería de tráfico a una red global que soporte todo tipo de tráfico. Es una solución con grandes posibilidades de éxito debido a la facilidad a la hora de migrar una red actual ( FR ,  ATM ,  Ethernet ...) a  MPLS , siendo el primer paso la coexistencia entre ellas mediante software añadido a equipos actuales. Por otro lado, el hecho de que  MPLS  pueda funcionar sobre cualquier tecnología de transporte va a facilitar de modo significativo la migración para la próxima generación de la Internet óptica, en la que se acortará la distancia entre el nivel de red  IP  y la fibra. MPLS  abre a los proveedores  IP  la oportunidad de ofrecer nuevos servicios que no son posibles con las técnicas actuales de encaminamiento  IP (típicamente limitadas a encaminar por dirección de destino).