Multiple Protocol Label Switching (MPLS) Mourad GUENGOU Arezki REZZELI Mohamed ESSOUFY

Plan Introduction Pourquoi MPLS ? Concepts de bases du MPLS Processus de contrôle de MPLS

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)

Routage IP conventionnel (1/2) Construction de table de routage 1 47.1 3 1 2 3 2 1 3 47.2 47.3 2

Routage IP conventionnel (2/2) Transmission traditionnelle IP 1 47.1 IP 47.1.1.1 1 2 IP 47.1.1.1 3 2 IP 47.1.1.1 1 3 47.2 47.3 2 IP 47.1.1.1

Pourquoi MPLS ? L’idée est de réduire le temps de traitements des paquets dans les routeurs afin de gagner en performance!!

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

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)

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] IP2 R IP3 IP1 En considérant seulement la destination, les paquets IP 1&2 appartiennent à la même FEC, tandisque IP3 à une autre FEC

Label (Suite) Un identifiant, de petite taille destiné à identifier une FEC [RFC3031] 0 1 2 3 0 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 Label = 20 bits Exp = Experimental, 3 bits S = Indique le bas de pile permet d’empiler des labels, 1bit TTL = Time to live, 8 bits

Label Entête Cellule ATM Entête PPP Entête Ethernet VPI VCI PTI CLP HEC DATA Label Entête PPP PPP Header Label Layer 3 Header Shim header Entête Ethernet MAC Header Label Layer 3 Header

Label Stack ... Rtr-A 5 171.68.10 1 7 171.68.10/24 Next-Hop In Lab Address Prefix 171.68.10 Out I/F 1 7 171.68.10/24 IP packet D=171.68.10.12 Label = 5 Label = 21 Rtr-A IP packet D=171.68.10.12 Label = 7 Label = 21

Concepts par étude de cas (1/6) Label Switching Router Label Swap Operation Label Switched Path Label Distribution Protocol (LDP)

Concepts par étude de cas (4/6) Distribution des Labels MPLS basé sur la table de routage 1 47.1 3 2 3 1 Mapping: 0.40 1 2 Mapping: 0.50 47.3 3 47.2 2 Concept: LDP LDP:Ensemble de procédures par lesquelles un Routeur MPLS informe un autre MPLS (LDP peers) d’un label/FEC créé

Concepts par étude de cas (5/6) Commutation MPLS IP 47.1.1.1 1 47.1 3 3 1 2 1 2 47.3 3 47.2 2 IP 47.1.1.1 Concept: LSP LSP est un chemin unidirectionel entre un noeud source et un noeud destination

Concepts par étude de cas (6/6) Label Swap Concept: Label Swap IP 0.70 3 1 IP 0.50 IP 0.40 Concept: LSR 2 IP 0.80

Processus de controle MPLS (1/4) Conventional IP forwarding User Plane Control Plane Output Queue Output Packets Forwarding Table Next Hop + Port Routing Packets Packet Classification Queuing and Schedule rules Input Packets IP Header IP payload

Processus de controle MPLS (2/4) MPLS Ingress Node User Plane Control Plane FEC to NHLFE Map(FTN) Next Hop Label Forwarding Entry Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Output Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters FEC Packet Classification IP Header IP payload MPLS Label Label Push Input Packets IP Header IP payload

Processus de controle MPLS (3/4) MPLS Intermediate Node User Plane Control Plane Incoming Label Map Next Hop Label Forwarding Entry Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Output Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters IP Header IP payload MPLS Label IP Header IP payload MPLS Label Label Swap Input Packets

Processus de controle MPLS (4/4) MPLS Egress Node User Plane Control Plane Incoming Label Map Next Hop Label Forwarding Entry Next Hop + Port Queuing and Schedule rules Output Queue Output Packets Routing Packets/Traffic Engineering Parameters IP Header IP payload MPLS Label Label Pop Input Packets IP Header IP payload

Sélection de Route Hop by Hop Routing Explicit Routing (Source routing) IGP domain with a label distribution protocol LSR-1 LSR-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-1 LSR-2 LSR-4 LSR-5 Use label 39 for LSR-5

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

MPLS/VPN

Bibliographie www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt www.cisco.com/go/mpls