“MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING”
(MPLS)
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
COMUNICACIONES IPv6
INTEGRANTES:
• BOADA CARLOS
• RUBIO SANDRA
• TAPIA WILSON
• YÁNEZ MILTON
Introducción _ MPLS
La red IP se ha convertido en una extensa
red en la que las posibilidades de negocio y
los mercados de consumo inducen al
desarrollo de nuevas aplicaciones.
Aplicaciones de voz y multimedia que
requieren: mayor ancho de banda y
garantía del servicio. Estos requerimientos
hacen que los recursos de la red estén
sobre utilizados en términos de velocidad y
ancho de banda.
Objetivos _ MPLS
Conocer las diversas funciones que
cumple MPLS.
Comprender la estructura de la
etiqueta de MPLS y como se realiza la
distribución.
Aplicar las nociones adquiridas dentro
de ejemplos.
Qué es MPLS
MPLS es un grupo de trabajo
específico del IETF que trata sobre el
encaminamiento.
MPLS es una tecnología híbrida que
intenta combinar las características
para hacer llegar un paquete de un
origen a un destino, tanto de capa 2
(switching) como de capa 3 (routing),
a través de una red de interconexión.
Funciones _ MPLS
Especificar mecanismos para gestionar flujos de
tráfico de diferentes tipos.
Independiente de los protocolos de la capa de
enlace y la capa de red.
Disponer de medios para traducir las direcciones
IP en etiquetas simples utilizadas en diferentes
tecnologías de envío y conmutación de paquetes.
Ofrecer interfaces para diferentes protocolos de
routing y señalización.
Soportar los protocolos de la capa de enlace de IP,
ATM2 y Frame Relay.
Funcionamiento_MPLS
En MPLS la transmisión ocurre en caminos de etiquetas
conmutadas LSP, que son secuencias de etiquetas en cada
nodo del camino desde el emisor al receptor.
Las etiquetas se distribuyen utilizando un protocolo de
señalización como LDP o RSVP, o también, añadidas a
protocolos de routing como BGP u OSPF.
Las etiquetas son insertadas al comienzo del paquete en la
entrada de la red MPLS. con otra etiqueta.
Arquitectura De Protocolos_Mpls
Multiprotocol = Teóricamente cualquier
protocolo de capa 2 y capa 3
Label Switching = Decisiones de
encaminamiento en función de etiquetas
CARACTERÍSTICAS DE MPLS
Flexibilidad
Escalabilidad
Accesibilidad
Eficiencia
Calidad de servicio (QoS) y Clases
de servicio (CoS)
Administración
Monitoreo
ETIQUETAS
Las etiquetas identifican el camino que un
paquete puede atravesar; es encapsulada
en la cabecera de la capa de enlace.
El paquete etiquetado viajará a través del
backbone mediante conmutación de
etiquetas consultará en sus tablas de envío,
intercambiará las etiquetas y lo enviará por
el interfaz correspondiente.
Asignación de etiquetas
1. Cada paquete se clasifica como un nuevo
FEC o se le asigna un FEC ya existente.
2. Se asigna una etiqueta a cada paquete.
Éstas se derivan de la capa de enlace.
Para redes como Ethernet y PPP, a la
etiqueta se le añade una cabecera shim
entre las cabeceras de la capa de enlace y
la capa de red, que contendrá el campo
TTL.
Formato de Etiquetas
Bucles
El campo TTL indica el tiempo
máximo de vida del paquete contado
en saltos entre LSRs este mecanismo
permite mitigar los efectos de la
creación de un bucle en la red
haciendo desaparecer el paquete en
el momento que supere este tiempo.
Pila de etiquetas y Túneles
Permite operaciones jerárquicas en
MPLS, cada nivel en la pila de etiquetas
pertenece a un nivel jerárquico, esto
facilita la creación de túneles en MPLS.
Label Switched Path
Cuando un paquete entra en la red MPLS
se examina para determinar qué LSP debe
asociársele y, a partir de aquí, qué etiqueta
asignarle. Esta decisión se debe a factores
como la dirección de destino, QoS y el
actual estado de la red.
Existen dos mecanismos para establecer
un LSP:
Encaminamiento salto a salto
Encaminamiento explícito
Label Switched Path
Dominio MPLS: conjunto de
dispositivos habilitados en MPLS.
Esquema de Campos
Funcionamiento global
MPLS_Ejemplo
Aplicaciones de MPLS
• Ingeniería de tráfico
• Diferenciación de niveles de servicio
mediante clases (CoS)
• Servicio de redes privadas virtuales (VPN)
Se citan brevemente las características de
estas aplicaciones y las ventajas que MPLS
supone para ello frente a otras soluciones
tradicionales.
Redes Privadas Virtuales (VPNs)
El objetivo de las VPNs es el soporte
de aplicaciones intra/ extranet,
integrando aplicaciones multimedia de
voz, datos y vídeo sobre
infraestructuras de comunicaciones
eficaces y rentables.
Túneles
El objetivo de un túnel sobre IP es crear
una asociación permanente entre dos
extremos, de modo que funcionalmente
aparezcan conectados.
Lo que se hace es utilizar una estructura no
conectiva como IP para simular esas
conexiones: una especie de tuberías
privadas por las que no puede entrar nadie
que no sea miembro de esa IP VPN.
Túneles
Los túneles IP en conexiones dedicadas se
pueden establecer de dos maneras:
• En el nivel 3 (OSI/TCP), mediante el
protocolo IPSec del IETF
• En el nivel 2 (OSI/TCP), mediante el
encapsulamiento de paquetes privados (IP
u otros) sobre una red IP pública de un
NSP
Desventajas _ Túneles IP
• Están basadas en conexiones punto a punto
• La configuración es manual
• La provisión y gestión son complicadas; una
nueva conexión supone alterar todas las
configuraciones
• Plantean problemas de crecimiento al añadir
nuevos túneles o circuitos virtuales
• La gestión de QoS es posible en cierta
medida, pero no se puede mantener
extremo a extremo a lo largo de la red.
Ventajas _ MPLS
• Proporcionan un modelo "acoplado" o "inteligente“
• Evita la complejidad de los túneles y PVCs.
• La provisión de servicio es sencilla: una nueva
conexión afecta a un solo router.
• Tiene mayores opciones de crecimiento modular.
• Permiten mantener garantías QoS extremo a
extremo.
• Permite aprovechar las posibilidades de ingeniería
de tráfico.
Glosario: 1
Agregación de direcciones: Procedimiento mediante el que se asocia
una única etiqueta a una unión de FECs, que será a su vez una
FEC (en algún dominio) y que aplica dicha etiqueta a todo el tráfico
de la unión.
Ancho de banda: Capacidad de transmisión medida en bits por
segundo. Indica la máxima capacidad teórica de conexión, aunque
puede verse deteriorada por factores negativos como el retardo de
transmisión.
Cabecera de un paquete: Información de control de un sistema
definido que precede a los datos del usuario.
Cabecera shim: Campo que sirve para transportar la etiqueta y que
permite que MPLS funcione con cualquier tecnología del nivel de
enlace. Está situado entre la cabecera del nivel de enlace y la
cabecera del nivel de red.
Calidad de servicio: Nivel de prestaciones de una red, basada en
parámetros tales como la velocidad de transmisión, la variación del
retardo, el rendimiento y la pérdida de paquetes.
Canal virtual: En ATM, término genérico para describir la capacidad de
comucicación unidireccional para transportar células ATM.
Clase de servicio: Categoría basada en el tipo de usuario, aplicación o
criterio que los sistemas de QoS usan para proporcionar diferentes
servicios.
Glosario: 2
Congestión: Circunstancia producida cuando el tráfico existente
sobrepasa la capacidad de una ruta de comunicación de datos.
Datagrama: Término utilizado para referirse a un paquete en una
arquitectura no orientada a conexión.
Encaminamiento: Acciones realizadas por los encaminadores para
mover los paquetes a través de la red.
Encapsular: Información de control que le añade una entidad del
protocolo a los datos obtenidos de un usuario de protocolo.
FEC: Conjunto de paquetes que comparten unas mismas
características para su transporte, así todos recibirán el mismo
tratamiento en su camino hacia el destino. La asignación de un
paquete a un determinado FEC se produce una vez el paquete entra
en la red. Cada FEC puede representar unos requerimientos de
servicio para un conjunto de paquetes o para una dirección fija.
Frame Relay: Forma de conmutación de paquetes basada en el uso de
tramas del nivel de enlace. No existe capa de red.
Identificador de canal virtual: Etiqueta que identifica al canal virtual
en cada enlace.
Glosario: 3
Identificador de la conexión del enlace de datos: Número de circuito
virtual conmutado en una red de retransmisión de tramas. Está
situado en la cabecera de la trama e identifica el circuito lógico por
el que van los datos.
Identificador de trayecto virtual: Etiqueta que identifica al trayecto
virtual en cada enlace.
IETF: Grupo de ingenieros, que a través de su grupo de dirección
(Internet Engineering Steering Group) se responsabiliza de toda la
problemática técnica a corto plazo.
Interfaz: Zona de contacto o conexión entre dos aplicaciones o entre
un usuario y una aplicación
LER: Router en la frontera de la red al que se pueden conectar
diversas redes (Frame Relay, ATM, Ethernet). Envía el tráfico
entrante a la red MPLS utilizando un protocolo de señalización de
etiquetas y distribuye el tráfico saliente entre las distintas redes.
LSR: Router de gran velocidad en el núcleo de una red MPLS. Sus
funciones son las siguientes: • Participar en el establecimiento de
los LSPs usando un protocolo de señalización apropiado. •
Conmutar rápidamente el tráfico de datos entre los caminos
establecidos.
Glosario: 4
Mensaje de ruta: Mensaje RSVP que envía el emisor al receptor
creando en cada nodo RSVP el estado de la ruta
Nodo: Dispositivo direccionable conectado a una red de ordenadores.
Piggybacking: En MPLS, protocolos que incorporan la etiqueta encima
de protocolos existentes de encaminamiento
Protocolo punto a punto: Protocolo del nivel de enlace para líneas
punto a punto que realiza control de errores, soporta múltiples
protocolos y que permite negociar en tiempo de conexión la
dirección IP. Tiempo de vida: Número de nodos que puede
atravesar un paquete. Cuando este campo llega a cero se descarta
el paquete.