conceito básico de mpls
O LER de entrada do LSP é chamado de nó de entrada (Ingress); o LSR localizado no meio do LSP é chamado de nó intermediário (Transit); o LER de saída do LSP é chamado de nó de saída (Egress). Um LSP pode ter 0, 1 ou mais nós intermediários, mas há apenas um nó de entrada e um nó de saída.
sistema de estrutura mpls:
Plano de controle: responsável por gerar e manter informações de roteamento e informações de etiquetas.
Routing Information Base (RIB): Gerado pelo IP Routing Protocol (Protocolo de Roteamento IP), é utilizado para selecionar rotas.
Label Distribution Protocol (LDP): Responsável pela distribuição de etiquetas, estabelecimento de tabelas de informações de encaminhamento de etiquetas, estabelecimento e remoção de caminhos de comutação de etiquetas, etc.
Tabela de informações do rótulo LIB (Label Information Base): Gerada pelo protocolo de distribuição de rótulos, é utilizada para gerenciar as informações do rótulo.
Plano de encaminhamento: o plano de dados (Data Plane), que é responsável pelo encaminhamento de pacotes IP comuns e pacotes com rótulos MPLS.
Forwarding Information Base (FIB): É gerado extraindo informações de roteamento necessárias do RIB para determinar se os pacotes IP podem ser encaminhados com rótulos, que pertencem à tabela de encaminhamento de hardware .
Label Forwarding Information Base (LFIB): Tabela de encaminhamento de rótulos abreviada.O LFIB é estabelecido no LSR pelo protocolo de distribuição de rótulos e é responsável por encaminhar pacotes com rótulos MPLS. É formado pela associação de LIM (Incoming Label Mapping Table) com NHFLE (Next Hop Label Forwarding Table) e é gerado de acordo com os protocolos relevantes (LDP, MP-BGP).
FEC:
O MPLS agrupa pacotes com as mesmas características em uma classe, chamada de Forwarding Equivalence Class ( FEC ) . Pacotes pertencentes ao mesmo FEC são processados pelo LSR da mesma forma durante o encaminhamento.
O FEC pode ser dividido de acordo com elementos como endereço de origem, endereço de destino, porta de origem, porta de destino e VPN . Por exemplo, no encaminhamento IP tradicional usando o algoritmo de correspondência mais longa, todos os pacotes destinados à mesma rota são uma classe de equivalência de encaminhamento .
Rótulos MPLS:
Existem 4 campos no rótulo:
Rótulo: 20 bits, faixa de valor do rótulo. (rótulos reservados 0-15, alocação estática: 16-1023, alocação dinâmica: 1024-2^20)
0: ipv4 mostra um rótulo vazio (o penúltimo salto recebe o rótulo 0 atribuído, e precisa pressionar o rótulo 0 normalmente , encaminhá-lo para o último salto, e o último salto descobre que o pacote carrega o rótulo 0, aparece diretamente, não há necessidade de consultar a tabela e, em seguida, Para encaminhamento de IP) Por padrão, o último salto do PHP é usado para aparecer.
Mpls
Mpls anunciam explicit-null (abre para exibir tags vazias)
Número 2: ipv6 mostra rótulo vazio
Nº 3: Rótulo vazio implícito (PHP aparece neste último salto, a mensagem recebida pelo último roteador não possui rótulo, você só precisa consultar a tabela fib uma vez, mas isso fará com que o roteador do último salto de mpls ser incapaz de processar o exp na mensagem mpls , levando à perda de prioridade e incapaz de executar o serviço qos )
Exp: 3 bits, usado para expansão. Agora é normalmente usado como CoS (Class of Service) Quando o dispositivo é bloqueado, os pacotes com maior prioridade são enviados primeiro.
S: 1 bit, indicando a parte inferior da pilha. O MPLS oferece suporte a rótulos multicamadas, ou seja, incorporação de rótulos. Quando o valor S é 1, indica o rótulo inferior.
TTL: 8 bits, que tem o mesmo significado que TTL (Time To Live) em pacotes IP.
Método de processamento de etiquetas MPLS:
Push: Quando um pacote IP entra no domínio MPLS, o dispositivo de borda MPLS insere um novo rótulo entre o cabeçalho da camada 2 e o cabeçalho IP do pacote; ou o dispositivo intermediário MPLS adiciona um novo rótulo na parte superior do pacote de manga de rótulo) .
Swap: Quando o pacote é encaminhado no domínio MPLS, o rótulo superior do pacote MPLS é substituído pelo rótulo atribuído pelo próximo salto de acordo com a tabela de encaminhamento de rótulos.
Pop: Retira o rótulo do pacote MPLS quando o pacote sai do domínio MPLS.
No nó do último salto, o rótulo não tem valor de uso. Nesse caso, você pode usar o recurso de penúltimo salto PHP (Penultimate Hop Popping) para abrir o rótulo no nó do penúltimo salto para reduzir a carga no último salto. O nó do último salto executa diretamente o encaminhamento de IP ou o encaminhamento de rótulo da próxima camada.
Por padrão, o dispositivo oferece suporte ao recurso PHP e o nó de saída que oferece suporte ao PHP atribui um valor de rótulo de 3 ao penúltimo nó de salto.
Mecanismo anti-anel de mpls
Plano de controle: prevenção de loop IGP
Nível de dados: prevenção de anel de valor TTL.
mpls tem duas maneiras de lidar com TTL.
uniforme: Assegure-se de que o TTL do IP seja consistente com o TTL do MPLS, o que é conveniente para a solução de problemas.
pipe: Quando o pacote de dados IP passa pelo domínio mpls, apenas 1 é subtraído do ttl, que tem alta segurança e não é fácil de solucionar.
Mpls ldp
O protocolo LDP usa principalmente quatro tipos de mensagens:
Mensagem Discovery (Descoberta): usada para anunciar e manter a existência de LSR na rede, como mensagem Hello.
Mensagem de sessão (Session): usada para estabelecer, manter e encerrar a sessão entre pares LDP , como mensagem de inicialização e mensagem Keepalive.
Mensagem de anúncio: usado para criar, alterar e excluir mapeamentos de rótulos para FECs.
Mensagem de notificação (Notificação): usada para fornecer mensagens de aviso e notificações de erro.
Para garantir a transmissão confiável de mensagens LDP, exceto para mensagens de descoberta, que são transmitidas usando UDP (User Datagram Protocol), mensagens de sessão LDP, mensagens de anúncio e mensagens de notificação são todas transmitidas usando TCP (Transmission Control Protocol).
Mecanismo de descoberta LDP
O mecanismo de descoberta LDP é usado pelos LSRs para descobrir pares LDP em potencial. O LDP tem dois mecanismos de descoberta:
Mecanismo básico de descoberta: usado para descobrir LSRs conectados diretamente no link.
Mecanismo de descoberta estendida: usado para descobrir LSRs conectados não diretamente no link.
O LSR envia periodicamente mensagens LDP Targeted Hello (LDP Targeted Hello) para o endereço IP especificado para implementar o mecanismo de descoberta estendida LDP e estabelecer uma sessão LDP remota.
A mensagem Hello de destino LDP usa pacotes UDP e o endereço de destino é o endereço IP especificado. Se um LSR recebe uma mensagem Hello de destino LDP, isso indica que o LSR tem um par LDP.
[LSRA] mpls ldp remote-peer lsrc
[LSRA-mpls-ldp-remote-lsrc] remote-ip 10.10.1.3
Dois LSRs enviam mensagens Hello um para o outro. ( O lsr-id e o ID do espaço de rótulo desta rota mpls devem ser 0, indicando o espaço de rótulo baseado em plataforma, hello time: 5s, death time 15s, target hello: 0 é o mecanismo de descoberta básico, 1 é o mecanismo de descoberta estendida , endereço de transporte : endereço de trânsito, o campo padrão é o mesmo que lsr-id )
A mensagem Hello carrega o endereço de transporte (ou seja, o endereço IP do dispositivo) e as duas partes usam o endereço de transporte para estabelecer uma sessão LDP .
Espaço da etiqueta:
Espaço de rótulo baseado em interface: o intervalo de rótulos anunciados por cada interface é único e os rótulos anunciados por lsr para o mesmo FEC em diferentes interfaces são diferentes
Espaço de rótulo baseado em plataforma: todos os FECs no dispositivo compartilham um espaço de rótulo de 1024-2 ^ 20. A alocação de rótulo não é exclusiva para cada interface . O espaço de rótulo usado no formato de quadro é baseado na plataforma.
O mapeamento de rótulos enviado pelo próximo salto da rota correspondente ao FEC gerará uma tabela de encaminhamento de rótulos.
Atualmente, o dispositivo suporta as seguintes combinações:
Modo autônomo downstream (DU) + modo de controle de distribuição de rótulo ordenado (Ordered) + modo de retenção de rótulo livre (Liberal), este modo é o modo padrão.
Modo downstream sob demanda (DoD) + modo de controle de alocação de rótulo ordenado (Ordered) + modo de retenção de rótulo conservador (Conservative).
Comutação rápida MPLS LDP
1. Use a tecnologia ldp frr para fornecer função de reencaminhamento rápido para rede mpls e realizar backup de link. O princípio do Frr ldp é obter o rótulo liberal primeiro por meio do método de manutenção de rótulo liberal do ldp, solicitar o recurso da entrada de encaminhamento para o rótulo e enviar as informações de encaminhamento para o plano de encaminhamento como a entrada de encaminhamento de backup do principal lsp.
2. Quando a interface falha ou o lsp falha (você pode usar a ligação bfd), você pode alternar rapidamente o tráfego para o caminho de backup.
3. Quando o caminho principal se recuperar e voltar, use o protocolo IGP do domínio LDP para sincronização. ( Em uma rede com links ativos e de espera, quando o link ativo se recuperar, o tráfego será trocado do link de backup para o link ativo. Como a convergência do IGP é concluída antes do estabelecimento da sessão LDP, o antigo LSP foi foi excluído e o novo LSP O LSP ainda não foi estabelecido, então o tráfego LSP é interrompido .)
LDP auto frr
Ospf
frr
loop-free-alternate ##Ative a função ospf auto frr, a rota de backup será adicionada à tabela fib e um lsp de backup será gerado
ligação Ospf ldp
O comando ospf ldp-sync # é usado para habilitar a função de ligação de LDP e OSPF na interface.
ospf timer ldp-sync hold-down 15 #Usado para definir o intervalo de tempo para a interface aguardar o estabelecimento de uma sessão LDP sem estabelecer um vizinho OSPF
ospf timer ldp-sync hold-max-cost 100 #Usado para configurar o tempo para OSPF ficar anunciando o valor máximo de custo no LSA do dispositivo local