92188638 arquitectura redes mpls ver7
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1
ARQUITECTURA
DE REDES MPLS
MULTI-PROTOCOL
LABEL
SWITCHING
Ing. Andrés Almeida
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g
2
ARQUITECTURA
DE REDES MPLS
ANDRÉS ALMEIDA ARCOS
INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES EPNCCNP® “Cisco Certified Network Professional” CCDP® “Cisco Certified Design Professional” CCNA® “Cisco Certified Network Associate” CCDA® “Cisco Certified Design Associate” CCAI® “Cisco Certified Academy Instructor” CCIP® “Cisco Certified Internetwork Professional”
Datos del Instructor
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3
ARQUITECTURA
DE REDES MPLS
088692967caaamh@hotmail.com
Datos del Instructor
Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNTCore IP/MPLS Network Engineer
Jefe O&M Plataformas IP/MPLS
Conferencista varias Temáticas Tecnológicas en distintasUniversidades
Instructor Certificado Cisco CCNA CCNPInstructor cursos de Redes y TelecomunicacionesInstructor Pregrado Universidad de Las Américas
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ARQUITECTURA
DE REDES MPLS
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDPCCIP
AGENDA (30 horas)ANTECEDENTES1
2 ARQUITECTURA DE REDES MPLS
3
4 LABORATORIOS
APLICACIONES DE REDES MPLS ( VPN)
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AGENDA
CURSO: ARQUITECTURA DE REDESMPLSFECHAS: 20, 21, 27, 28 de abril.
HORARIO: Sábado y domingo de 8 Am a 17 PmSAB 20: 8:00 17:00 (1h almuerzo) =8 horasDOM 21: 8:00 17:00 (1h almuerzo) = 8 horasSAB 27: 8:00 17:00 (1h almuerzo) = 8 horasDOM 28: 8:00 15:00 (1h almuerzo) = 6 horas
DURACION: 30 Horas
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Ing. Andres Almeida
Integración de ServiciosRESIDENCIAL
PMEs CORPORATIVO
FAST BOY
ANTECEDENTES
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDPCCIP
STP
SoftSwitch
Teléfono IP
SS7
MediaGateway
Controller
SS7
Gateway
UsuarioDial-in
xDSL
ANTECEDENTES
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Ing. Andres Almeida
ANTECEDENTES
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Ing. Andres Almeida
ESMERALDAS
TUNGURAHUA
ZAMORA CHINCHIPE
LOS RIOS
CAÑAR
BOLIVARCHIMBORAZO
IMBABURASUCUMBIOS
COTOPAXI
PICHINCHA
AZUAY
RED NACIONAL DE TRANSMISION
STA. ELENA
SALINAS
PUERTO
LOPEZ
MANTA
PORTOVIEJO
STO DOMINGO
QUEVEDO
MACHALA
HUAQUILLAS
CNT S.A.ESTADO: En operaciónINICIO: 2003CAPACIDAD ACTUAL: 20 STM1AMPLIACION: DWDM 7 X 64 STM1
INICIO AMPLIACIÓN: agosto 2009INCREMENTO: 2.140 %
CNT S.A.ESTADO: En construcciónINICIO: 2008
CAPACIDAD: 64 STM1
ZAMORA
LOJA
MORONASANTIAGO
PASTAZA
NAPOORELLANA
GUAYAS
MANABI
EL ORO
CARCHI
LOJA
CELEC - TRANSELECTRICESTADO: En operaciónINICIO USO: 2008
CAPACIDAD USO: 4 STM1
OCP - CNT S.A.ESTADO: En operaciónINICIO USO: 2009
ESMERALDAS
EL PANGUI
S.P. COFANES
SHUSHUFINDI
RED NACIONAL DE TRANSMISIONCNT S.A – CELEC S.A.INICIO OPERACIÓN: 2010
MACAS
PUYO
TENA
COCA
NUEVA LOJA
GRAL. L. PLAZA
SUCUA
MENDEZ
GUALACEO
YANZATZA
CUMBARATZA
TOTORAS
MILAGRO
GUAYAQUIL
TULCAN
IBARRA
QUITO
LATACUNGA
AMBATO
RIOBAMBA
AZOGUES
CUENCA
GUARANDA
BABAHOYO
NARANJITO
EL TRIUNFO
EL CARMEN
LA UNION
JAMA
PEDERNALES
COJIMIES
CHONEBAHIA DECARAQUEZ
CALCETATOSAGUA
JIPIJAPA
DAULE
PALESTINA
BALZAR
PEDROCARBO
VINCES
PUEBLOVIEJO
VENTANAS
NUEVOISRAEL
LA CONCORDIA
QUININDE
VICHE
TACHINA
RIO VERDE
BORBON
SAN LORENZO
PUERTO QUITO
LITA
SALINAS
LA TRONCALCAÑAR
KM 26
EL GUABO
PASAJE
STA. ROSA
ZARUMA
PORTOVELO
CATAMAYO
CNT S.A.INICIO OPERACIÓN: 2010
GUALAQUIZA
Es imprescindible tener enlaces de gran capacidadpara soportar los servicios devoz, datos, video y elcrecimiento de las redes deacceso
SITUACION ACTUAL
CNT S.A. (EX ANDINATEL S.A.)
CNT S.A. (EX PACIFICTEL S.A.)CELEC S.A. (EX TRANSELECTRIC)OCPEXPANSIÓN CNT S.A.
Core DWDM con capacidadpara 960 GHz
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDPCCIP
Higher Speed, Lower cost, complexity and overhead
La evolución del transporte IP
B-ISDNIP OverSONET/SDH
IP
SONET/SDH
Optical
ATM /SDN
SONET/SDH
IP
Optical IP Over
Optical
IP
Optical
IP OverATM /SDN
ATM /SDN
SONET/SDH
IP
Optical
Multiplexing, protection and management at ever
Signalling
64K – 2M34M – 155M
155M – 2.4G
10G – 100G
ANTECEDENTES
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Ing. Andres Almeida
ANTECEDENTES
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Ing. Andres Almeida
PROTOCOLO IP
IP Primer protocolo definido y usado Protocolo para la Internet Global
trabajando
… pero tiene desventajas
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Multi-Protocol Label Switching (MPLS)
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Desventajas del Ruteo IP
Sin conexión Cada router debe tomar decisiones
independientes basado en las Direcciones IP Encabezado IP Grande (20 bytes) Ruteo en capa de red Más lento que Switching (conmutación) Usualmente dise
ñado para obtener el camino
más corto No toma en cuenta otras métricas
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Destino Ruta
200.15.16.0 Directo
200.1.2.0 200.15.16.3
Defecto 200.15.16.4
Host A
Destino Ruta
200.15.16.0 Directo
201.8.9.0 Directo
200.1.2.0 200.15.16.3
Router 2
201.10.11.0 201.8.9.8
200.1.2.1
200.15.16.3
200.15.16.4201.8.9.4
201.8.9.8
200.15.16.30201.10.11.3
201.10.11.20
Destino Ruta
201.8.9.0 Directo
201.10.11.0 Directo
200.1.2.0 201.8.9.4
Router 3
200.15.16.0 201.8.9.4
Destino Ruta
200.1.2.0 Directo
200.15.16.0 Directo
201.8.9.0 200.15.16.4
Router 1
201.10.11.0 200.15.16.4
Red 1200.1.2.0
Red 2200.15.16.0
Red 3201.8.9.0
Red 4201.10.11.0
Host B
Host B Datos
Host B Datos Host B Datos
Host B Datos
Host B Datos
Host B Datos
Basado en elanálisis de lacabecera del
paquete y delresultado deejecutar un
algoritmo deenrutamiento.
En cadanodo se
repite elcálculo
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Internet está imposibilitado en ofrecer
diferentes niveles de servicios para lasdiferentes aplicaciones.
Crecimiento exponencial de los usuarios y del
volumen de tráfico agrega más complejidad.
Es necesario introducir cambios tecnológicos
fundamentales en la Internet.
Plataforma de enrutamiento basadoen software.
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¿¿Para qué??
Compatible
Crecimiento
Transporte
Cast
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¿¿Qué es??
Multiprotocol Label Switching Conmutación Multi–Protocolo mediante
Etiquetas Mecanismo de transporte de datos estándar
creado por la IETF (Internet Engineering TaskForce).
Tecnología de conmutación creada paraproporcionar circuitos virtuales en las redes
IP Representa la convergencia de la técnica de
envío orientado a conexión y de losprotocolos de enrutamiento de Internet.
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¿¿Qué es??
Tecnología híbrida que intenta combinar lascaracterísticas para hacer llegar un paquetede un origen a un destino, tanto de capa 2
como de capa 3, a través de una red deinterconexión.
Tecnología emergente encaminada a
superar los retos actuales que plantea elenvío de paquetes IP.
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MPLS no reemplaza el enrutamiento IP
CARACTERISTICAS
•Especifica mecanismos para gestionar flujos
•Mantiene independiente los protocolos de lacapa 2 y 3•Soporta ATM, Frame-Relay y Ethernet•Utiliza los protocolos de reserva de recursosRSVP y de enrutamiento IGP (OSPF, ISIS)
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Ing. Andres Almeida
CARACTERISTICAS
Opera entre la capa 2 (switching) y lacapa 3 (routing) del modelo OSI
Tiene características de las dos capashaciendo uso de la velocidad delforwarding y del control del routing.
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CARACTERISTICAS
MPLS funciona sobre multiplesprotocolos de enlace: líneas dedicadas(PPP), LANs, ATM o Frame Relay.
En ATM y Frame Relay la etiqueta MPLS
ocupa el lugar del campo VPI/VCI o enel DLCI La etiqueta MPLS se coloca delante del
paquete de red y detrás de la cabecerade nivel de enlace.
Las etiquetas pueden anidarse,formando una pila. Esto permite iragregando (o segregando) flujos. Elmecanismo es escalable.
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MODOS MPLS
FRAME MODE MPLS
►Modo Tipo Trama
►MPLS inserta una etiqueta de 32 bits (04 campos)
entre las cabeceras de las capas 2 y 3.
CELL MODE MPLS
►Modo tipo Celda
►MPLS usa los campos VPI/VCI de lacabecera ATM como etiqueta
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CELL MODE MPLS
10.1.1.1L=25L=23L=1710.1.1.1 10.1.1.1L=25L=23L=1710.1.1.1
Dispositivos de Capa 2 corren un protocolo de
enrutamiento de Capa 3 y establecen circuitos virtualesdinámicamente basados en la información de Capa 3
Desventaja
Los conmutadores ATM deben hacerfuncionar un protocolo de enrutamientocapa 3 cuando MPLS trabaja sobre
conmutadores ATM
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Situación de la etiqueta MPLS
Cabecera
PPP
Pila de etiquetas
MPLS
Cabecera IP Datos Cola PPP
CabeceraMAC
CabeceraLLC
Pila de etiquetasMPLS
Cabecera IP Datos Cola MAC
Etiqueta MPLSSuperior
Resto deetiquetas MPLS
Cabecera IP Datos
Etiqueta MPLSSuperior
Resto deetiquetas MPLS
Cabecera IP Datos ColaFrame Relay
Cabecera Frame Relay
Campo DLCI
Cabecera ATM
Campo VPI/VCI
PPP
(Líneasdedicadas)
LANs(802.2)
ATM
FrameRelay
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►Grupo de paquetes IP, ó flujos , que son enviadossobre un mismo trayecto y con el mismo Tratamiento.
El FEC para un paquete puede ser determinado porel análisis de los siguientes parámetros:
►Dirección IP de origen o destino.
►Dirección de red de origen o destino. ►Valor del campo Protocolo (protocol ID)
►Valor de DSCP (nivel de prioridad del paquete IP)
►Valor del campo Etiqueta de F lujo en IPv6
FEC FORWARD EQUIVALENTE CLASS
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Tiene significado localClase equivalente de envíoConjunto de paquetes
Mismos requerimientos para sutransporteMismo camino a través de una redPueden que los destinos finales seandiferentes
FEC FORWARD EQUIVALENTE CLASS
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Datos IPCab. IP
Datos IPCab. IP
LSR Ingress LSR Egress
LSR LSR
LSR
20 Datos IPCab. IP
FEC: Grupo de paquetes que tienen el mismo destino
FEC FORWARD EQUIVALENTE CLASS
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DatosCab. IP
MPLS
Hace el análisisde la cabecera.Asigna etiqueta
DatosCab. IP
Todo es por Hardware
Sólo se analizala etiqueta
LSP
Sólo se analizala etiqueta
FEC
Un conjuntode paquetes se envíanpor un mismo camino-
LSP
FEC FORWARD EQUIVALENTE CLASS
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El envío MPLS (MPLS Forwarding) es en base
del análisis de las etiquetas y su reemplazo.
La asignación de un paquete a un FEC esdeterminado por la información que contiene el
paquete, incluso fuera de la cabecera de red.En el convencional IP routing se analiza sólo lacabecera del paquete (cabecera IP) pero en
cada nodo.
FEC FORWARD EQUIVALENTE CLASS
VENTAJAS
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¿¿DÓNDE OPERA??
Opera entre la
capa de enlacede datos y lacapa de red delmodelo OSI
Modelo OSI
MPLS
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Físico
Enlace de
datos
MPLS
SINTETIZANDO MPLS
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Físico
Enlace de
datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
MPLSCapa 2.5
MPLS no reemplaza el enrutamiento IP
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ETIQUETAS MPLS: Funcionamiento
Cabecera
de TramaCabecera IP Carga (Payload)
Cabecera
de TramaEtiqueta Cabecera IP Carga (Payload)
Capa 2 Capa 3
Capa 2 Capa 3Capa 2 1/2
Revisión de enrutamiento
y Asignación de etiqueta
Cabecera
de TramaCabecera IP Carga (Payload)
Cabecera
de TramaEtiqueta Cabecera IP Carga (Payload)
Capa 2 Capa 3
Capa 2 Capa 3Capa 2 1/2
Revisión de enrutamiento
y Asignación de etiqueta
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El ruteador de borde realiza lassiguientes tareas: El ruteador de borde realiza una revisión
del enrutamiento para determinar la
interfaz de salida El ruteador de borde asigna e inserta la
etiqueta entre la cabecera de Capa 2 yCapa 3 del paquete.
El ruteador de borde envía el paqueteetiquetado
Los demás ruteadores de la nubeMPLS únicamente envían los paquetesbasados en la etiqueta
ETIQUETAS MPLS: Funcionamiento
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Ing. Andres Almeida
CabeceraMPLS
CabeceraIP
DatosIP
En general, el formato exacto de una etiquetadepende de la tecnología de enlace de la capa 2.
EtiquetaMPLS EXP S TTL
20bits 3bits 1bits8bits
MPLS Shimheader
Las etiquetas MPLS identifican a la FECasociada a cada paquete
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Ing. Andres Almeida
EtiquetaMPLS EXP S TTL
20bits 3bits 1bits 8bits
MPLS Shimheader
Campo Label ó Etiqueta.►Campo de 20 bits. Valores del 0 al 15 son reservados.
Campo EXP ó experimental.►
Campo de 3 bits. Indica CoS o información de PHB.
Campo S ó Stack ►Campo de 1 bit. Indica un grupo ó stack de etiquetas.
Campo TTL ó Time-To-Live
►Campo de 8 bits. Elimina bucles en la región MPLS.
Formato de la Etiqueta MPLS
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Ing. Andres Almeida
STACK Ejemplo: Bit
de Stack
FORMATO DE LA ETIQUETA MPLS
FORMATO DE LA ETIQUETA MPLS
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Ing. Andres Almeida
EXPEtiqueta MPLS TTLS EXPEtiqueta MPLS TTLS
CABECERA(S) MPLS
Opciones-relleno
Ver HLEN Tipo Serv. Longitud total
Identificador Desplaz de frag.Indic
TTL Protocolo Suma de chequeo
Dirección de origen
Dirección de destino
Carga útil
0 4 8 16 19 31
DS Etiqueta de flujo
Dirección de origen
Ver
Longitud de carga útil Límite saltoCabe.sigte
Dirección de destino
PDU de la capa superior
Cabecera opcionales
Dirección de origen
O p c i o n a l
0 4 8 16 19 31
EXPEtiqueta MPLS TTLS EXPEtiqueta MPLS TTLS
EXPEtiqueta MPLS TTLS EXPEtiqueta MPLS TTLS
CabeceraMPLS
CabeceraMPLS
L a b e l
S t a c k i n g S=0
S=0
S=1
FORMATO DE LA ETIQUETA MPLS
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Ing. Andres Almeida
Generalmente solo una etiqueta esasignada al paquete Los siguientes escenarios permitirían
utilizar más de una etiqueta: MPLS VPNs (dos etiquetas): La etiqueta top
indica al ruteador siguiente que la segundaetiqueta identifica una VPN
MPLS TE (dos o más etiquetas): La etiqueta
top indica el punto final de un tunel de traffic engineering y la segunda etiqueta indica eldestino
MPLS VPNs combinado con MPLS TE usantres o más etiquetas
Etiquetas y Stack de Etiquetas MPLS
Stack de Etiquetas MPLS
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Red MPLSISP A
Red MPLS
ISP B
Red MPLS
ISP C
4 (16)
8 (12)
2 (15)
2 (13)
2 (15)
7 (14)
LSR de Ingreso1er nivel LSR Interior1er nivel
LSR Interior1er nivel LSR de Egreso
1er nivel
LSR de Egreso2º nivel
LSR de Ingreso2º nivel
V
W
X
Y
Z
U
Los routers U y Z hanconstituido un LSP con dos LSR interiores, V e Y
Los routers V e Y están enlazados por un LSP queha creado el ISP B. V e Y no ven las etiquetas rojasque manejan W y X
Para el ISP B parece como si V e Yfueran routers IP ordinarios (no MPLS‘enabled’)
2 (15)
7 (14)Etiqueta (TTL) de 2º nive
Etiqueta (TTL) de 1er nivel
En cierto modo es como si entre V e Y se hubiera hecho un túnel que atravesaraW y X
Apilamiento de etiquetas en MPLSIP (17)
IP (11)
IP (17) Paquete IP (TTL)
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Ing. Andres Almeida
El campo TTL indica el tiempo
máximo de vida del paquete contadoen saltos entre LSRs estemecanismo permite mitigar losefectos de la creación de un bucle enla red haciendo desaparecer elpaquete en el momento que supereeste tiempo.
FORMATO DE LA ETIQUETA MPLS
STACK
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PROCESAMIENTO DEL CAMPOTIME-TO-LIVE
Red MPLS
1
2
1 2
3
1
23
4
1
2 3
4 1
2 3
1
23
Dato IP CabecIP
TTL = a
a – 1 = 0, No se envía el paquete IP etiquetadoSe descarta simplemente ose envía a la capa 3 para generar ICMP
a – 1 > 0, Se actualiza el campo TTL de MPLS y elpaquete etiquetado en enviado
j – 1 = 0, No se envía el paquete IP etiquetadoSe descarta simplemente ose envía a la capa 3 para generar ICMP
j – 1 > 0, Se actualiza el campo TTL de IP y elpaquete IP es enviado según la capa 3
Dato IP CabecIP
TTL = j-1
Etiqueta
TTL = a
Dato IP CabecIP
TTL = aEs copiadoen el campoTTL de MPLS
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Las etiquetas son insertadas entre la cabecera de
Capa 2 (trama) y la cabecera de Capa 3(paquete) Pueden haber más de una etiqueta (Stack de
Etiquetas) El bit S (bottom of stack) indica si la etiqueta es
la última en el Stack de Etiquetas El campo TTL es usado para prevenir lazosinfinitos de los paquetes
El bit Experimental (EXP) es usado para llevarvalores de preferencia (CoS)
ETIQUETAS Y STACK DE ETIQUETAS MPLS
Resumen Header MPLS
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DESCRIPCION DE LA RED MPLS
Label Sw itching Rou ter , LSR.
►Nodo dentro de la red MPLS capaz deconmutar y enrutar paquetes analizando laetiqueta adicionada a cada paquete.
►Equipos de core denominados Ps(Provider)
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DESCRIPCION DE LA RED MPLS
Edge LSREdge Label Sw itching Router
►Nodo MPLS de borde que maneja tráficoque ingresa o sale a una red MPLS.
►El de entrada adiciona etiqueta a cadapaquete IP.
►El de salida extrae etiqueta del paquete IP y
enruta según capa 3.
►Equipos de distribución tambiéndenominados PEs
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DESCRIPCION DE LA RED MPLS
Label Switch Path , LSP
►Trayecto definido con QoS entre
dos puntos extremos dentro de lared MPLS.
►Son las rutas que se establecendentro de una red MPLS
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Se forman desde el destino haciael origen
1. El origen (LSR entrada o interno) iniciacadena de mensajes de petición deetiquetas para crear un LSP
2. El destino (LSR interno o LSR salida)
responde con mensajes de asociación deetiquetas creando el LSP3. Se va formando el LSP hasta el origen
Label Switch Path , LSP
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Un LSP (Label-Switched Path) es una secuenciade LSRs que re-envían paquetes etiquetadosbasado en un determinado FEC
MPLS (unicast IP forwarding) construye LSPsbasado en lo que los protocolos de enrutamientoIP entregan
Los LSPs son unidireccionales. Cada LSP escreado sobre la ruta más corta, seleccionada porel IGP, hacia el destino.
Los paquetes en la dirección opuesta usandiferente LSP.
El LSP de retorno generalmente usa los mismos
LSRs
Asignación y Distribución de Etiquetas
LSP
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ESCENARIO DE UNA RED MPLS
REDMPLS
REDLAN RED
LAN
Router IP
EdgeLSR
EdgeLSR
LSR LSR
LSR LSR
IP
IP
IP Etiqueta
IP
Introduce (push )Etiqueta
QoS en la
Red MPLS
AnalizaEtiqueta
AnalizaEtiqueta
AnalizaEtiqueta
AnalizaEtiqueta
Extrae (pop )Etiqueta
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Terminología
Cliente A
Sitio # 1Oficina
Remota
Oficina
Remota
Sitio # 1
CE Router P-Network
Cliente B
Sitio # 1
Cliente A
Sitio # 3
Cliente A
Sitio # 2 PE router PE router P Router
Cliente A
Sitio # 4
Cliente B
Sitio # 2
Cliente BSitio # 3
Cliente B
Sitio # 4
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MPLS tiene dos componentesprincipales:
Control Plane
Data Plane
ARQUITECTURA MPLS
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Intercambia información deenrutamiento de capa 3 y etiquetas.
Mecanismos avanzados para elintercambio de información de
enrutamiento como son: OSPF,EIGRP, IS-IS, BGP; y paraintercambiar etiquetas: TDP, LDP,BGP y RSVP
ARQUITECTURA MPLS
CONTROL PLANE
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DATA PLANE
Envía paquetes basados en etiquetas,es un mecanismo simple de envío
Se encuentra la Base de Informaciónpara el Envío de Etiquetas (LFIB)
La tabla LFIB es llenada por losprotocolos de intercambio de etiquetas(TDP, LDP)
La tabla LFIB es usada para enviarpaquetes basado en etiquetas
Arquitectura MPLS
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Informacion del Control Plane esenviada al Data Plane
OSPF: 10.0.0.0/8 OSPF
LDP
Control Plane
LDP: 10.0.0.0/8
Etiqueta 17
LFIB
24 17
Data Plane
Paquete Etiquetado
Etiqueta 24
Paquete Etiquetado
Etiqueta 17
OSPF: 10.0.0.0/8
LDP: 10.0.0.0/8
Etiqueta 24
OSPF: 10.0.0.0/8 OSPF
LDP
Control Plane
LDP: 10.0.0.0/8
Etiqueta 17
LFIB
24 17
Data Plane
Paquete Etiquetado
Etiqueta 24
Paquete Etiquetado
Etiqueta 17
OSPF: 10.0.0.0/8
LDP: 10.0.0.0/8
Etiqueta 24
Arquitectura MPLS
ARQUITECTURA MPLS
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Funciones de los componentes del Control Plane: El IGP (OSPF) recibe y envía la red IP:
10.0.0.0/8 LDP recibe la etiqueta 17 para ser usada
en paquetes cuyo destino sea la dirección10.x.x.x. Una etiqueta local 24 se genera
y es enviada a los vecinos de manera queellos puedan etiquetar los paquetes con laetiqueta apropiada. LPD realiza un ingresoen la LFIB del Data Plane donde laetiqueta 24 es cambiada con la etiqueta
17
FUNCIONES CONTROL PLANE
ARQUITECTURA MPLS
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Funciones de los componentes
del Data Plane:
Envía todos los paquetescon la etiqueta 24 hacia las
interfaces apropiadas yreemplaza la etiqueta 24 porla etiqueta 17
Conceptos Básicos MPLS
FUNCIONES DATA PLANE
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CREACIÓN DE LAS TABLAS
Estas tablas se crean a partir de eluso de protocolos deenrutamiento, por medio de los
cuales los routers comparteninformación de la topología de red.Por ejemplo OSPF, ISIS, IGRP, etc.
Definición
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CREACIÓN DE LAS TABLAS
La distribución y manejo de estas tablasse logra por medio de algún protocolo dedistribución de etiquetas (LDP o TDP).
Definición
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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CREACIÓN DE LAS TABLAS
CONTROL PLANE•RIB•LIB
DATA PLANE•FIB•LFIB
Tipos de tablas
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BASE DE INFORMACIÓN DE ETIQUETAS
(LIB)
Aquí se mantienen todas lasetiquetas asignadas por el LSR yla asociación de esas etiquetas alas enviadas por sus vecinos.
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BASE DE INFORMACIÓN
DE ENVÍO DE ETIQUETAS(FLIB)
Esta es usada durante elproceso de envió de paquetesy almacena solo las etiquetas
que en ese momento estánsiendo usadas.
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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RED MPLS
REDMPLS
EdgeLSR EdgeLSR
LSR LSR
LSR LSR
EdgeLSR
Edge
LSR
Red del
Cliente
Red delCliente
Red delCliente
Red delCliente
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66
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ETIQUETAS
Las etiquetas identifican el caminoque un paquete puede atravesar; esencapsulada en la cabecera de la
capa de enlace.
El paquete etiquetado viajará através del backbone mediante
conmutación de etiquetas consultaráen sus tablas de envío, intercambiarálas etiquetas y lo enviará por elinterfaz correspondiente.
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Los Ruteadores de Conmutación deEtiquetas (LSRs- Label Switch Router)realizan el re-envío de paquetesbasados en las etiquetas (Label Swapping)
Los Ruteadores de Borde deConmutación de Etiquetas (Edge LSRs)básicamente realizan etiquetamientode los paquetes y la remoción de lasetiquetas (inserta y remueveetiquetas)
ETIQUETAS, LSRS Y EDGE LSRS
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ETIQUETAS, LSRS Y EDGE LSRS
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Sólo los ruteadores de bordedeben realizar una revisión deenrutamiento
Los ruteadores dentro de lanube MPLS realizan laconmutación de paquetes
basados en una simple revisióny conmutación de etiquetas
ETIQUETAS, LSRS Y EDGE LSRS
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10.1.1.110.1.1.1
Conmutación
de Etiquetas
L=25 a L=23
Revisión de enrutamiento y
asignación de etiquetas
10.0.0.0/8 –
> L=25
Retiro de etiqueta y revisión
de enrutamiento
L=23
ETIQUETAS, LSRS Y EDGE LSRS
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Las siguientes combinaciones son posibles enlos Edge LSRs:
Un paquete IP recibido es re-enviado basado en sudirección IP destino y es enviado como paquete IP
Un paquete IP recibido es re-enviado basado en sudirección IP destino y es enviado como un paqueteetiquetado
Un paquete etiquetado recibido es re-enviado basado
en la etiqueta, la etiqueta es cambiada y el paqueteetiquetado es enviado Un paquete etiquetado recibido es re-enviado basado
en la etiqueta, la etiqueta es retirada y el paquete IPes enviado
Arquitectura de los Edge LSRs
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Arquitectura de Redes MPLS
Arquitectura de los Edge LSRs
A it t d R d MPLS
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Envío y control en el nodo MPLS
Arquitectura de Redes MPLS
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Cuando la red no está configuradaapropiadamente, los siguientes escenariosse pueden presentar: Un paquete etiquetado es eliminado si la
etiqueta no se encuentra en la tabla LFIB,incluso si el destino IP existe en la tabla deenrutamiento IP (FIB)
Un paquete IP es eliminado si el destino no esencontrado en la FIB, incluso si existe un LSP(camino conmutado de etiquetas) MPLS haciael destino
Conceptos Básicos MPLS
Arquitectura de los Edge LSRs
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Un LSR puede realizar lassiguientes funciones: Insertar (push) una etiqueta o stack
de etiquetas al ingreso Intercambiar (swap) una etiqueta
con la etiqueta del siguiente salto ocon un stack de etiquetas dentro dela nube MPLS
Remover ( pop) una etiqueta a lasalida (o un salto antes)
MPLS Forwarding
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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En el ingreso, una etiqueta es asignada y colocada por el procesode enrutamiento IP ( push)
Los LSRs en la nube intercambian las etiquetas basados en elcontenido de la LFIB
En la salida, la etiqueta es removida ( pop) y se realiza unarevisión de enrutamiento para re-enviar el paquete al destino
MPLS Forwarding
MPLS Domain
10.1.1.1 10.1.1.110 .1.1 .1 10.1.1.123 25
IP Loopkup
10.0.0.0/8 label 23
IP Loopkup
10.0.0.0/8 label 25
LFIB
Label 28 label 23
LFIB
Label 23 label 25
LFIB
Label 25 pop
IP Loopkup
10.0.0.0/8 Next hop
ASIGNACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Una doble revisión no es un camino óptimo en el re-envíode los paquetes etiquetados
La etiqueta puede ser removida un salto antes
ASIGNACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEETIQUETAS
Penultimate Hop Popping (PHP)
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Al tener una etiqueta pop predefinida, la acción pop se realiza en el últimosalto, es decir, la etiqueta top es removida en lugar de ser cambiada por laetiqueta del siguiente salto.
El PHP optimiza el desempeño de MPLS eliminado una revisión de la LFIB
Asignación y Distribución de Etiquetas
Penultimate Hop Popping (PHP)
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Funcionamiento MPLS
En MPLS la transmisión ocurre en caminos de etiquetasconmutadas LSP, que son secuencias de etiquetas en cadanodo del camino desde el emisor al receptor.
Las etiquetas se distribuyen utilizando un protocolo deseñalización como LDP o RSVP, o también, añadidas aprotocolos de routing como BGP u OSPF.
Las etiquetas son insertadas al comienzo del paquete en laentrada de la red MPLS. con otra etiqueta.
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Asignación de etiquetas
1. Cada paquete se clasifica como unnuevo FEC o se le asigna un FEC yaexistente.
2. Se asigna una etiqueta a cadapaquete. Éstas se derivan de la capade enlace.
Para redes como Ethernet y PPP, a laetiqueta se le añade una cabecera shim entre las cabeceras de la capade enlace y la capa de red, quecontendrá el campo TTL.
ASIGNACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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OSPF es usado para intercambiar información de enrutamiento IPy LDP es usado para intercambiar etiquetas
Un paquete IP que ingresa es re-enviado por medio de la tablaFIB
Un paquete etiquetado que ingresa es re-enviado por medio de latabla LFIB
ASIGNACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEETIQUETAS
Propagación de Etiquetas en la Red
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Distribucion de etiquetas
171.68.32/24
LSR1LSR2
Use label 5 for destination171.68.32/24
MPLS Data Packet
with label 5 travels
Upstream Downstream
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Ejemplo de intercambio de etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
http://slidepdf.com/reader/full/92188638-arquitectura-redes-mpls-ver7 85/246
Distribución de etiquetas bajo demanda downstream :
La Arquitectura MPLS permite a un LSR querequiera explícitamente una etiqueta relacionada con
un FEC en particular. Distribución de etiquetas no solicitada downstream :
La Arquitectura MPLS permite a un LSR distribuir
una etiqueta a otro LSR que no lo requieraexplícitamente.
Ambas técnicas pueden ser usadasen una misma red y al mismo tiempo
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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PRINCIPIO DE CONMUTACION EN MPLS
REDMPLS
REDLAN RED
LAN
Router IP
EdgeLSR
EdgeLSR
LSR LSR
LSR LSR
1
2
1 2
3
1
23
4
1
2 3
4 1
2 3
1
2 3
FEC Interfaz Etiquetade salida de salida
a 2 70b 2 23
Interfaz Etiqueta Interfaz Etiquetade entrada de entrada de salida de salida
1 70 3 341 23 4 80
Interfaz Etiqueta Interfaz Etiquetade entrada de entrada de salida de salida
1 80 2 71
Interfaz Etiqueta Interfaz Etiquetade entrada de entrada de salida de salida
2 34 4 173 71 4 77
IP IP
IP
IP
IP
IP 80 I P
7 1
Las etiquetas tienen significadolocal; no tiene significado global
swap
Asignación y Distribución de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Construcción de LSPs
47.1
47.247.3
Dest Out
47.1 1
47.2 2
47.3 3
12
3
Dest Out
47.1 1
47.2 2
47.3 3
Dest Out
47.1 1
47.2 2
47.3 3
1
23
1
2
3
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
http://slidepdf.com/reader/full/92188638-arquitectura-redes-mpls-ver7 88/246
Los IGPs, tales como, OSPF, IS-IS oEIGRP propagan información de
enrutamiento hacia todos losruteadores del dominio MPLS. Cadaruteador determina su propia ruta máscorta
LDP difundirá etiquetas entre estosruteadores y añadirá esta informacióna la FIB y a la LFIB
Asignación y Distribución de Etiquetas
Construcción de LSPs
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Todos los ruteadores aprenden la red X a través de un IGP (OSPF, IS-IS,EIGRP). La tabla FIB en el ruteador A contiene la red X que es conectada ala dirección IP de B del siguiente salto. Pero aún la etiqueta del siguientesalto no está disponible, lo que implica que todos los paquetes serántransmitidos de la forma tradicional
Asignación y Distribución de Etiquetas
Asignación de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
http://slidepdf.com/reader/full/92188638-arquitectura-redes-mpls-ver7 90/246
Cada LSR asigna una etiqueta para cada destino de la tablade enrutamiento
Las etiquetas tienen un significado local La asignación de etiquetas es asincrónico
Asignación y Distribución de Etiquetas
Asignación de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
http://slidepdf.com/reader/full/92188638-arquitectura-redes-mpls-ver7 91/246
Cuando una etiqueta es asignada a un paquete IP, es almacenada en lassiguientes dos tablas: La LIB que es usada para mantener una conexión entre el paquete IP (red X), la
etiqueta 25 y la etiqueta del siguiente salto (aún no disponible) La LFIB que es llenada con la etiqueta local, la que esta conectada con la acción
pop (etiqueta removida). Esta acción pop es usada hasta que la etiqueta delsiguiente salto sea conocida
Asignación y Distribución de Etiquetas
Asignación de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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La etiqueta asignada es anunciada a todos los vecinosLSRs, sin importar si éstos son LSRs de subida obajada de información para el destino (red X)
Asignación y Distribución de Etiquetas
Distribución y Anuncio de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Cada LSR almacena la etiqueta recibida en su LIB Los LSRs de borde (Edge LSRs) que recibe la etiqueta de su
siguiente salto, también almacena la información de etiquetaen la FIB
Asignación y Distribución de Etiquetas
Distribución y Anuncio de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Los paquetes IP que se transmiten son etiquetadosúnicamente en el tramo donde las etiquetas ya hansido asignadas
Asignación y Distribución de Etiquetas
Propagación Inicial de los paquetes
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
http://slidepdf.com/reader/full/92188638-arquitectura-redes-mpls-ver7 95/246
Cada LSR eventualmente asignará una etiqueta paracada destino
Asignación y Distribución de Etiquetas
Asignación Adicional de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Cada LSR almacena la información recibida en su LIB Los LSRs que reciben estas etiquetas de su vecino también
incluirán las mismas en la Tabla de Enrutamiento IP (FIB)
Asignación y Distribución de Etiquetas
Recepción de Anuncios de Etiquetas
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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El ruteador B ya ha asignado una etiqueta a la red X, por lo queha ingresado información en la LFIB
La etiqueta de salida es colocada en la LFIB luego de que lamisma ha sido recibida del LSR del siguiente salto
Asignación y Distribución de Etiquetas
Ingreso de información en LFIB
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Los paquetes son transmitidos en la red MPLS a través de los siguientespasos: El ruteador A etiqueta un paquete IP destinado para la red X usando la etiqueta
25 del siguiente salto El ruteador B conmuta la etiqueta 25 por la 47 y re-envía el paquete hacia el
ruteador C (la conmutación se realiza con la ayuda de la tabla LFIB) El ruteador C quita la etiqueta y envía el paquete al ruteador D
Asignación y Distribución de Etiquetas
Propagación total de paquetes
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Convergencia marte
Falla de un enlace
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Cuando existe una falla en un enlace de undominio MPLS, se dan los siguientes pasos: La convergencia en su totalidad depende de la
convergencia del IGP que es usado en el dominio
MPLS Cuando el ruteador B determina que el ruteador E
debe ser usado para alcanzar la red X, la etiquetadifundida por el ruteador E es usada para laconmutación de etiquetas de los paquetes
LDP almacena todas las etiquetas en la tablaLIB, aún si las etiquetas no son usadas ya queel IGP ha decidido usar otra ruta
Falla de un enlace MPLS
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En el almacenamiento de etiquetas, existe dosetiquetas next-hop disponibles en la tabla LIB del
ruteador B El estado de las etiquetas del ruteador B justo
antes de la falla del enlace es: La etiqueta 47 fue aprendida del ruteador C y
debido a la falla del enlace, esta etiqueta tiene que
ser retirada de la tabla LIB La etiqueta 75 fue aprendida del ruteador E y puedeser usada en el momento en que el IGP decida queel ruteador E es el siguiente salto para alcanzar lared X
Asignación y Distribución de Etiquetas
Falla de un Enlace
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Asignación y Distribución de Etiquetas
Convergencia después de la falla
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Asignación y Distribución de Etiquetas
Convergencia después de la falla
Cuando el enlace entre el ruteador B y C falla, dosvalores de ingreso son retirados, uno de la tabla
LIB y el otro de la tabla LFIB El ruteador B ya eliminó la información de su
tabla FIB, en el momento que el IGP determinaque el siguiente salto ya no es más alcanzable
El ruteador B también retira el valor del ingreso
de la tabla LIB y de la LFIB cuando el protocoloLDP determina que el ruteador C ya no esalcanzable
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Asignación y Distribución de Etiquetas
Convergencia después de la falla
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Una vez que el IGP determina que existe otrocamino disponible, un nuevo valor es añadido enla tabla FIB
Este nuevo valor de ingreso es dirigido hacia elruteador E y ya existe una etiqueta disponiblepara la red X a través de este ruteador
Luego esta información es usada el la tabla FIB yLFIB para re-enrutar el túnel LSP a través delruteador E
Asignación y Distribución de Etiquetas
Convergencia después de la falla
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La convergencia MPLS ocurre inmediatamentedespués de la convergencia del protocolo de
enrutamiento, basado en etiquetas que yaestaban almacenadas en la tabla LIB MPLS usa el modo de retención de etiquetas, el
cual habilita al ruteador a almacenar todas lasetiquetas recibidas aún si estas no están siendo
utilizadas Estas etiquetas pueden ser usadas, después de la
convergencia de la red, para habilitarinmediatamente el túnel LSP alternativo
Asignación y Distribución de Etiquetas
Convergencia después de la falla
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Asignación y Distribución de Etiquetas
Recuperación del Enlace
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Asignación y Distribución de Etiquetas
Recuperación del Enlace
ASIGNACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE
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ETIQUETAS
Recuperación del Enlace
El IGP determina que el enlace estanuevamente disponible y cambia la
dirección del siguiente salto para llegar ala red X hacia el ruteador C. Sin embargo,el ruteador B tiene que esperar que seestablezca la sesión LDP con el ruteador Cantes de colocar la etiqueta del siguientesalto
Una acción pop es usada por la tabla LFIBen el ruteador B mientras se establece lasesión entre los ruteadores B y C
INFRAESTRUCTURA– Fibra Óptica – Red de Nueva Generación 2010
CNT S.A.ESTADO: En operación CARCHIESMERALDAS
TACHINA
RIO VERDE
BORBON
SAN LORENZO
LITA
Es imprescindible tener enlaces de gran capacidadpara soportar los servicios de
SITUACION ACTUAL
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDP
CCIP
ESMERALDAS
TUNGURAHUA
ZAMORA CHINCHIPE
LOS RIOS
CAÑAR
BOLIVARCHIMBORAZO
IMBABURASUCUMBIOS
COTOPAXI
PICHINCHA
AZUAY
STA. ELENA
SALINAS
PUERTO
LOPEZ
MANTA
PORTOVIEJO
STO DOMINGO
QUEVEDO
MACHALA
HUAQUILLAS
pINICIO: 2003CAPACIDAD ACTUAL: 20 STM1AMPLIACION: DWDM 7 X 64 STM1INICIO AMPLIACIÓN: agosto 2009INCREMENTO: 2.140 %
CNT S.A.ESTADO: En construcciónINICIO: 2008
CAPACIDAD: 64 STM1
ZAMORA
LOJA
MORONASANTIAGO
PASTAZA
NAPOORELLANA
GUAYAS
MANABI
EL ORO
CARCHI
LOJA
CELEC - TRANSELECTRICESTADO: En operaciónINICIO USO: 2008CAPACIDAD USO: 4 STM1
OCP - CNT S.A.ESTADO: En operaciónINICIO USO: 2009
ESMERALDAS
EL PANGUI
S.P. COFANES
SHUSHUFINDI
RED NACIONAL DE TRANSMISIONCNT S.A – CELEC S.A.INICIO OPERACIÓN: 2010
MACAS
PUYO
TENA
COCA
NUEVA LOJA
GRAL. L. PLAZA
SUCUA
MENDEZ
GUALACEO
YANZATZA
CUMBARATZA
TOTORAS
MILAGRO
GUAYAQUIL
TULCAN
IBARRA
QUITO
LATACUNGA
AMBATO
RIOBAMBA
AZOGUES
CUENCA
GUARANDA
BABAHOYO
NARANJITO
EL TRIUNFO
EL CARMEN
LA UNION
JAMA
PEDERNALES
COJIMIES
CHONEBAHIA DECARAQUEZ
CALCETATOSAGUA
JIPIJAPA
DAULE
PALESTINA
BALZAR
PEDROCARBO
VINCES
PUEBLOVIEJO
VENTANAS
NUEVOISRAEL
LA CONCORDIA
QUININDE
VICHE
TACHINA
PUERTO QUITO
SALINAS
LA TRONCALCAÑAR
KM 26
EL GUABO
PASAJE
STA. ROSA
ZARUMA
PORTOVELO
CATAMAYO
CNT S.A.INICIO OPERACIÓN: 2010
GUALAQUIZA
RED NGN – SOFTSWITCHEn operación/ampliación
RED MPLS
En operación/ampliación
F I B R A O P T I C A C N TF I B R A O P T I C A C N TRED EXISTENTE 2006: 1.413 KmNUEVA RED (2010) : 5.357 Km
TOTAL NACIONAL al 2010: 6780 KmINCREMENTO: 380 %
CNT S.A. (EX ANDINATEL S.A.)CNT S.A. (EX PACIFICTEL S.A.)CELEC S.A. (EX TRANSELECTRIC)OCPEXPANSIÓN CNT S.A.
p pvoz, datos, video y elcrecimiento de las redes deacceso
Red basada totalmente enanillos para brindar protecciónen la red, confiabilidad de lossistemas de telecomunicacionesy disponibilidad de los servicios.
RED MPLS CNT
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDP
CCIP
CONECTIVIDAD INTERNACIONAL
NAP DE LAS AMERICASINICIO OPERACION: 2003EMPRESA: CNT S A
NAP DE LAS AMERICAS
POP CNT-TELECSA
HOLLYWOOD
CABLE AMERICAS IIBOCA RATON
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Ing. Andres Almeida
COLOMBIA
VENEZUELA
PERÚ
BOLIVIA
CHILE
EMPRESA: CNT S.A.SERVICIOS: Telefonía Internacional
Acceso a InternetMEXICO
GUATEMALA
BRASIL
ARGENTINA
ST. CROIX
CABLE PANAMERICANO
BARRANQUILLA
ARICA
LURIN
PUNTA CARNERO
BALBOA
COLON
ST. THOMAS
MANCORA
PUNTO FIJO
CABLE PANAMERICANO
INICIO OPERACION: 2000EMPRESA: CNT S.A.CAPACIDAD ACTUAL: 7,5 STM1AMPLIACIÓN: 160 STM1 (Feb 2010)INCREMENTO: 2.033 %
CABLE AMERICAS IIINICIO OPERACION: 2010EMPRESA: CNT S.A.CAPACIDAD ACTUAL: 0,1 STM1AMPLIACIÓN: 160 STM1 (agosto 2010)INCREMENTO: 500.000 %
SAN JUAN
FORTALEZA
SALVADOR
CABLE SAM1 EMERGIA
RIO DEJANEIRO
VALPARAISOSANTOS
LAS TONINAS
CABLE SAM1 EMERGIAINICIO OPERACION: 2007EMPRESA: CNT S.A.CAPACIDAD ACTUAL: 1 STM1AMPLIACIÓN: 32 STM1 (Dic 2009)En negociación
INCREMENTO: 3.100 %
TRANSELECTRIC - TRANSNEXA
CABLE ARCOS
TRANSELECTRIC – TRANSNEXACABLE ARCOS, MAYAINICIO OPERACION: 2003EMPRESA: CNT S.A.CAPACIDAD ACTUAL: 16 STM1
AS-27757 AS-28006
T l INTERNET A l
Internet Internet
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDP
CCIP
1X10G1x10G
1x10G
1X1G1X10G
AS-27948
1X10G
1X10G
1X10G
1x10G
1x10G
1X1G
1X10G 1X10G
AS-26613
1X10G
(GYEFNSP01)
2X10G
1x10G
1x10G
1x10G
UIOINQI01
UIOINQA03
1x10G1X10G
Enlace Local
Enlace por FO/SDH/DWDM
UIOINQC01
GYECNTC01GYECNTB01
GYECNTA02
GYECNTA03
GYECNTI01
GYECNTA01
UIOINQB01
1X10G
1X10G
10
21
20 3 40
25441
GYEBLLC01
4
32
1
253
UIOMSCC01
2
190.152.252.96/30
190.152.253.96/30
1 9 0 . 1 5 2 . 2 5 2 . 1 2 8 / 3
0
190.152.253.128/30
1 9 0 . 1 5 2 . 2 5 3 . 1 0 0 / 3
0
1 9 0. 1
5 2. 2 5 3
. 4 4 / 3 0
1 9 0 .1 5 2
.2 5 3 . 6 4 / 3 0
Ten0/0/0/0
Ten0/0/0/0
.197
T e n 0 / 0 / 0 / 1
T e n 0 / 0 / 0 / 1
1 9 0 . 1 5
2 . 2 5 2
. 1 0 0 / 3 0
T e n 0 / 0 / 0 / 1
T e n 0 / 0 / 0 / 1
Ten0/1/0/1 Ten0/1/0/1
Ten0/1/0/1 Ten0/1/0/1
T e n 0 / 0
/ 0 / 1
T e n 0 / 0
/ 0 / 1
T e n 0 / 0 / 0 / 0
T e n 0 / 0 / 0 / 0
1 9 0 .1 5 2 .2 5 2 . 6 4 / 3 0
T e n 0 / 1 / 0 /
2
T en 0 / 1 / 0 / 1
T en 0 / 1 / 0 / 1
G i 0 / 0 / 0
G i 0 / 3 / 0 / 0
1 9 0 .1 5 2 .2 5 2 .4 4 / 3
0
G i 0 / 0
/ 0
G i 0 / 3
/ 0 / 0
T e n 0 / 0 / 0 / 0
T e n 0 / 0 / 0 / 0
Ten0/1/0 /0
Ten0 /1/ 0/0Ten0/2/0 /0
1 9 0 .
1 5 2 . 2 5
2 . 1 3 6 / 3 0
T e n 2
/ 1
Ten0/1/0/2
T e n 0 / 0 / 0 / 1
1 9 0 .1 5 2 .2 5 3 .1
3 6 / 3 0
T e n 2 / 1
1 9 0 .1 5 2 .2 5 4 .1 2 8 / 3 0
1 9 0. 1 5 2
. 2 5 4. 1 3 2
/ 3 0
1 9 0 .1 5 2 .2 5 2 .1 5 2 / 3 0
Vrf
netdef
1 9 0. 1
5 2. 2 5 3
. 1 5 2 / 3
0
Vrf
netdef
190.152.253.156/30
Vrf
netdef
190.152.252.1
190.152.252.2
190.152.252.3
190.152.252.4
190.152.253.5190.152.253.1190.152.253.3
190.152.253.6190.152.253.4
190.152.253.2
190.152.251.2
190.152.254.1
190.152.254.2
Topología INTERNET - Actual
Ten0 /1/0/0
Ten1 /1
Ten2/2
Ten2/2
Ten0 /1/0/ 0 Ten1 /1
T e n 2 / 2
T e n 2 / 2
Ten0/2 /0/ 0
Ten1/2
T e n 0 / 3 / 0 / 0
T e n 0
/ 3 / 0 / 0
Ten0/2 /0/0
T e n 1
/ 2
Vrf
netdef
Ten2/1 Ten1/2
GYEBLLE99
5.98
GYECNTE99
5.99
(UIOINQP01)
UIOINQE99
2.99
(UIOMSCP01)
UIOMSCE99
2.98
UIOINQP01
1x10G
GYECNTP01
1x10G
1x10G
UIOMSCP01
GYEBLLP01
1x10G
1x10G
1x10G
1x10G
Internet
(UIOQCNI01)
UIOINQA02
31
190.152.252.6
MIANAPB01
11
190.152.251.1
(UIOINQI01)
201.219.0.254
2X1G
2X1GBORDERGYE01
10
201.219.1.252
2 STM-1UIOINQA01 POS2/0/3POS3/1/2
201.219.1.145201.219.1.146
POS2/0/2POS3/1/0
201.219.1.141201.219.1.142 19 0 .2 14.2 5 2 .10
S V I 10 1
190.214.252.9
UIOQCNP01
1x10G
UIOQCNE01
UIOINQE01
AToM
1x10G
1x10G
1x10G
Ten2/0/1
AToM AToM
Simbología
MIANAPB02
190.152.252.196/30
1X10G
T e n 0 / 1 / 0 / 0
T e n 0 / 1 / 0 / 0
1 9 0 .1 5 2 .2 5 2 . 6 8 / 3 0
190.152.253.68/30
190.152.253.68/30
Internet
P o s 0 / 3 / 1 / 0
(TINET)
(Cable&Wireless)
(TIWS, LANNAUTILUS) (XXX, YYY)
RFCs MPLS
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RFC 2702 (9/1999): Requirements for Traffic EngineeringOver MPLS RFC 2917 (9/2000): A Core MPLS IP VPN Architecture RFC 3031 (1/2001): MPLS Architecture RFC 3032 (1/2001): MPLS Label Stack Encoding RFC 3035 (1/2001): MPLS using LDP and ATM VCSwitching RFC 3036 (1/2001): LDP (Label Distribution Protocol)
Specification RFC 3063 (2/2001): MPLS Loop Prevention Mechanism
RFC 3270 (5/2002): MPLS Support of DiffServ RFC 3346 (8/2002): Applicability Statement for Traffic
Engineering with MPLS RFC 3353 (8/2002): Overview of IP Multicast in a MPLS
Environment
Terminología MPLS
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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•FEC (Forwarding Equivalence Class): conjunto de paquetes que entran en la red MPLS por la
misma interfaz, que reciben la misma etiqueta y por tanto circulan por un mismo trayecto.Normalmente se trata de datagramas que pertenecen a un mismo flujo. Una FEC puede agrupar varios flujos, pero un mismo flujo no puede pertenecer a más de una FEC al mismo tiempo.
•LSP (Label Switched Path): camino que siguen por la red MPLS los paquetes que pertenecen a lamisma FEC. Es equivalente a un circuito virtual en ATM o Frame Relay.
•LSR (Label Switching Router) : router que puede encaminar paquetes en función del valor de laetiqueta MPLS
•LDP (Label Distribution Protocol): es el protocolo que utilizan los LSR para asignar las etiquetas
•LIB (Label Information Base): La tabla de etiquetas que manejan los LSR. Relaciona la pareja(interfaz de entrada - etiqueta de entrada) con (interfaz de salida - etiqueta de salida)
Los LSR pueden ser a su vez de varios tipos:
•LSR Interior: el que encamina paquetes dentro de la red MPLS. Su misión es únicamente
cambiar las etiquetas para cada FEC según le indica su LIB•LSR Frontera de ingreso: los que se encuentran en la entrada del flujo a la red MPLS (alprincipio del LSP). Se encargan de clasificar los paquetes en FECs y poner las etiquetascorrespondientes.
•LSR Frontera de egreso: Los que se encuentran a la salida del flujo de la red MPLS (al finaldel LSP). Se encargan de eliminar del paquete la etiqueta MPLS, dejándolo tal como estaba alprincipio
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116
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Standard IP Switching Overview
.
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.
CEF S it hi O i
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CEF Switching Overview
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.
CONFIGURACIÓN MPLS
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Para habilitar MPLS se debe primero habilitar laconmutación CEF (Cisco Express Forwarding)
CEF es una plataforma de los procesos de conmutación delos paquetes transportados por la red a su destino basadosen la tabla de enrutamiento
El CEF se basa en la tabla FIB que contiene una completainformación de conmutación IP. El ruteador usa lainformación de esta tabla para los envíos de los paquetes
CEF ya viene habilitado en las últimas versiones de IOS El siguiente comando habilita el CEF:
Router(config)#ip cef distributed
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Básica
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Como configuración obligatoria, se debe habilitarel LDP (Label Distribution Protocol ) o TDP (TagDistribution Protocol ) globalmente o en la interfaz
específica: A nivel global:
Router(config)#mpls label protocol ldp A nivel de interfaz:
Router(config-if)#mpls label protocol ldp
Para habilitar la conmutación de etiquetas(swapping) e iniciar el protocolo LDP en la interfazse usa el siguiente comando: Router(config-if)#mpls ip
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Básica
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El comando que define una interfaz específica queidentifica al ruteador es el siguiente:
Router(config)#mpls ldp router-id [interface]
Generalmente se debe escoger la interfaz de loopback queidentificará al ruteador dentro de la nube MPLS:
Router(config)#mpls ldp router-id loopback 0
Router(config)#mpls ldp router-id loopback 0 force
Este comando viene deshabilitado por default
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Básica
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El siguiente comando determina el número de saltos máximospara descubrir neighbors MPLS. Los valores van desde 1 a255:
Router(config)#mpls ldp maxhops [numero de saltos máximos]
El siguiente comando determina que etiquetas puede utilizarel router
Router(config)#mpls label range [rango de etiquetas a usar]
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
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El siguiente comando sirve para que la vecindad ldp vengadada previo una autenticación :
Router(config)#mpls ldp neighbor 2.2.2.2 password [password]
Por default, las etiquetas son anunciadas para todos los LDPneighbors. El siguiente comando permite restringir el anunciode etiquetas a un grupo determinado de redes. Este rangoviene dado por varios access-list a través del comando for :
Router(config)#mpls ldp advertise-labels [for prefix-access-list]
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
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El intercambio de etiquetas incrementa el máximovalor del MTU debido a la colocación adicional de lacabecera de etiqueta
Generalmente el valor del MTU es 1500 pero debido ala cabecera de etiqueta (4 bytes), este valor disminuyea 1496. Por esta razón es importante definir un valorde MTU mayor a 1504 y así garantizar todas lasaplicaciones comunes
Es siguiente comando permite definir el valor del MTU:
Router(config-if)#mpls mtu [bytes]
El valor del MTU puede ser entre 64 y 65535 El incremento del valor del MTU se conoce como Jumbo
Frames
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
Ó
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Por default, IP TTL es copiado en la etiqueta MPLScuando se realiza la acción push. El TTL de laetiqueta MPLS es copiado nuevamente al IP TTL
cuando se realiza la acción pop La propagación de TTL debe ser deshabilitada en
los Edge LSRs de ingreso y salida con el fin deocultar la estructura interna de la red
El siguiente comando deshabilita la propagaciónTTL:
Router(config)#no mpls ip propagate-ttl
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
Ó
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CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
Ejemplo sin deshabilitar la propagación TTL
Ó
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CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
Ejemplo deshabilitando la propagación TTL
Ó
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El siguiente comando forza a ser un vecino(neighbor ) a un ruteador que no se encuentra
directamente conectado: Router(config)#mpls ldp neighbor 10.20.100.11 targeted
Este comando generalmente es usado cuando se
trabaja con aplicaciones de VPN al momento deestablecer un MP-BGP
CONFIGURACIÓN MPLS
Configuración Avanzada
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129
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El siguiente comando despliega los parámetros LPD en elruteador local: Router#show mpls ldp parameters
MONITOREO MPLS
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El siguiente comando despliega el estado de MPLS encada interfaz: Router#show mpls interfaces
MONITOREO MPLS
Configuración MPLS
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El siguiente comando despliega todos los neighbors descubiertos: Router#show mpls ldp discovery
MONITOREO MPLS
MONITOREO MPLS
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El siguiente comando despliega información sobre losneighbors LDP: Router#show mpls ldp neighbor [detail]
MONITOREO MPLS
MONITOREO MPLS
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El siguiente comando despliega las entradas en la FIB: Router#show ip cef
MONITOREO MPLS
Configuración Conmutación de Etiquetas
Router#show ip cef
MONITOREO MPLS
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El siguiente comando despliega la Base de Información deEtiqueta (LIB): Router#show mpls ldp bindings
MONITOREO MPLS
MONITOREO MPLS
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El siguiente comando despliega el contenido de la LFIB: Router#show mpls forwarding-table
MONITOREO MPLS
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137
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138
APLICACIONES MPLS
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FrameRelay / ATM
VPN MPLS
VPN IPSEC
MPLS
Internet
WAN Topologies
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WAN Topologies
APLICACIONES MPLS
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Video
Internet
Datos
Voz
Video
Datos
Voz
Internet
APLICACIONES MPLS
APLICACIONES MPLS
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MPLS puede ser usado en variasaplicaciones como:
Unicast IP routing Multicast IP routing MPLS TE QoS MPLS VPNs AToM
APLICACIONES MPLS
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Básicamente las aplicaciones sediferencian por las funciones que realizanen el control plane
Las aplicaciones usan un mismo data
plane para la conmutación de etiquetas yforwarding Generalmente una etiqueta es asignada a
un FEC (forwarding equivalance class) El FEC es usado para describir los
paquetes que tienen característicascomunes de forwarding (dirección dedestino, QoS)
APLICACIONES MPLS
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La configuración de Unicast Ip Routing requierede los siguientes dos componentes: Un protocolo de enrutamiento IP (OSPF, IS-IS,
EIGRP, etc) Un protocolo de distribución de etiquetas (LDP o
TDP) El protocolo de enrutamiento brinda información
sobre como alcanzar las redes El protocolo de distribución de etiquetas une las
etiquetas y la redes a través del protocolo deenrutamiento El FEC es igual a una red de destino almacenada
en la tabla de enrutamiento IP
Unicast IP Routing
APLICACIONES MPLS
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PIM v2 (Protocol Independent Multicast )
es usado para propagar la información deenrutamiento y las etiquetas El FEC es igual a la dirección multicast de
destino
Multicast IP Routing
APLICACIONES MPLS
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Los siguientes requerimientos son esenciales enMPLS TE: Cada LSR debe ver toda la topología de la red
(solo OSPF y IS-IS mantienen una topologíacompleta de red en sus bases de datos)
Cada LSR necesita información adicional sobre losenlaces en la red. Esta información incluyerecursos disponibles y restricciones. OSPF y IS-ISpermiten propagar esta información adicional
RSVP o CR-LDP son usados para establecertúneles TE y para propagar las etiquetas
MPLS TE
TE
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El camino más corto entre A y B según la métrica normal IGP es el
que tiene sólo dos saltos, pero puede que el exceso de tráfico sobreesos enlaces o el esfuerzo de los routers correspondientes hagaaconsejable la utilización del camino alternativo indicado con unsalto más.
APLICACIONES MPLS
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La Calidad de Servicio es añadido a Routing IP Unicast con la finalidad de proveer serviciosdiferenciados
Características adicionales de TDP o LDP sonusadas para propagar diferentes etiquetas paradiferentes clases de servicio
El FEC es una combinación de una red dedestino y una clase de servicio
Calidad de Servicio QoS
APLICACIONES MPLS
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Voz yVideo
InternetDatos
Calidad de Servicio QoS
APLICACIONES MPLS
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Las redes son conocidas a través de un IGP (OSPF,EIGRP, RIPv2 o ruta estática) por los ruteadores
internos y a través de BGP por los clientes Las etiquetas son difundidas a través de MP-BGP Dos etiquetas son usadas:
La etiqueta top que indica el ruteador desalida (asignada a través de LDP o TDP)
La segunda etiqueta identifica una tablade enrutamiento donde se realiza larevisión de enrutamiento o la interfaz desalida del ruteador final
El FEC es igual a la red de destino VPN
Redes Privadas Virtuales VPNs
APLICACIONES MPLS
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Cada aplicación puede usar diferente protocolo de enrutamiento y undiferente protocolo de intercambio de etiquetas, pero usan un mismo tipode re-envío de etiquetas (label forwarding)
Interacción entre las Aplicaciones MPLS
Princ ipales Apl icaciones de
MPLS
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MPLS
• Ingeniería de tráfico
• Diferenciación de niveles de servicio
mediante clases (CoS)
• Servicio de redes privadas virtuales(VPN) Se citan brevemente lascaracterísticas de estas aplicaciones
y las ventajas que MPLS supone paraello frente a otras solucionestradicionales.
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153
MPLS y VPN
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Una red privada virtual (VPN) es una tecnologíade red que permite la extensión de una redprivada sobre una red de uso publico como laInternet.
Redes Privadas Virtuales (VPNs)
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( )
El objetivo de las VPNs es elsoporte de aplicaciones intra/extranet, integrando aplicaciones
multimedia de voz, datos y vídeosobre infraestructuras decomunicaciones eficaces yrentables.
TIPOS DE VPN
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Overlay VPNs—Service providers provide virtualpoint-to-point links. Peer-to-peer VPNs—Service providers participate
in the customer routing.
Ventajas de MPLS para IP VPNs
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j p
Proporcionan un modelo"acoplado" o "inteligente" .
Evita la complejidad de los túneles
y PVCs. La provisión de servicio es
sencilla.
Tiene mayores opciones decrecimiento modular.
Ventajas de MPLS para IP VPNs
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j p
Permiten mantener garantíasQoS extremo a extremo
Permite aprovechar lasposibilidades de ingeniería detráfico para poder garantizar los
parámetros críticos y larespuesta global de la red
MPLS VPNs
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MPLS VPN combina las mejorescaracterísticas de Overlay VPN yPeer-to-Peer VPN:
Los ruteadores PE participan en elenrutamiento del cliente, garantizandoun óptimo enrutamiento entre los sitiosdel cliente
Los ruteadores PE permiten rutasseparadas para cada cliente con lo quese consigue aislar completamente a losclientes
Los clientes pueden tener duplicidad de
di i
PE Router Architecture
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MPLS VPNs
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MPLS VPN divide a la red en una red controladapor el cliente (C-Network) y una red controladapor el proveedor de servicios (P-Network)
Sitios cercanos al cliente se unen con la P-Network a través de un CE router
El CE router está conectado al PE router, el cualsirve como dispositivo de frontera de la P-Network
Los dispositivos de núcleo de la P-Network sedenominan P routers
Arquitectura Terminología
MPLS VPNs
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Para intercambiar la información de enrutamiento delos clientes entre los PEs routers se puede correr unIGP (Interior Gateway Protocol) por cada cliente queatraviese la P-Network
Cliente C
Cliente B
Cliente A
P-Network
PE router PE router P Router
Cliente C
Cliente B
Cliente A
IGP para el Cliente A IGP para el Cliente A
IGP para el Cliente BIGP para el Cliente B
IGP para el Cliente CIGP para el Cliente C
Formas de Propagación de Información
MPLS VPNs
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Esta forma de propagación no esadecuada por las siguientes razones:
Aunque es muy simple de implementar lasolución no es escalable
Los P routers llevan el tráficos de cada cliente Los PE routers tienen que procesar un largo
número de protocolos de enrutamiento
MPLS VPNs
Formas de Propagación de Información
MPLS VPNs
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Otra forma de propagar la información es usar un únicoprotocolo de enrutamiento, el cual llevaría todas lasrutas de los clientes a través del backbone delproveedor (P-Network)
Formas de Propagación de Información
Cliente C
Cliente B
Cliente A
P-Network
PE router PE router P Router
Cliente C
Cliente B
Cliente A
Un protocolo de enrutamiento es usado para
transportar rutas de clientes
MPLS VPNs
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Esta forma de propagación es algoadecuada para resolver el
problema de la transmisión deinformación de enrutamiento Sólo un protocolo de enrutamiento
es utilizado para la transmisión de
información Sin embargo todavía los P routersestán involucrados en elenrutamiento del cliente tal comola primera forma de propagación
Formas de Propagación de Información
MPLS VPNs
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Formas de Propagación de Información
Cliente C
Cliente B
Cliente A
P-Network
PE router PE router P Router
Cliente C
Cliente B
Cliente A
Un único protocolo de enrutamiento es usado
para transportar rutas de clientes
MPLS VPNs
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MP-BGP
El protocolo dedicado al transportede rutas del cliente entre los PE
routers es BGP debido a que puedemanejar una amplio número derutas
MPLS VPNs
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Para evitar la duplicidad de direcciones
de subred de los clientes se debeexpandir los prefijos IP del cliente,
consiguiendo tener un único prefijo quehaga única a las direcciones IP de losclientes
Este prefijo es de 64 bits y se llama RD,permite convertir una dirección delcliente de 32 bits en una única direccióndel cliente de 96 bits que puede sertransportada entre los PE routers
Formas de Propagación de Información
MPLS VPNs
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Un prefijo de 64 bits llamado Route Distinguisher (RD)es usado para hacer a la dirección IPv4 única
La dirección IP resultante es la dirección VPNv4 Las direcciones VPNv4 son intercambiadas entre los PE
routers mediante BGP El BGP que soporta otras familias de direcciones
adicionales a las direcciones IPv4 es llamadoMultiprotocol BGP (MP-BGP)
Generalmente MPLS VPN es usado dentro de un mismosistema autónomo por lo que la sesión BGP entre los
PE routers es siempre la sesión IBGP
Route Distinguishers (RD)
64 bits (RD) 32 bits (Dirección IP)
VPNv4
MPLS VPNs
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El transporte de rutas a travésde MPLS VPN realiza elsiguiente proceso:
1. El CE router envía unaactualización de enrutamiento
IPv4 al PE router2. El PE router coloca un RD de 64
bits a la actualización deenrutamiento IPv4 obteniendoun prefijo único VPNv4
3. El prefijo VPNv4 se propaga através de la sesión MP-IBGP alos otros PE routers
4. El PE router que recibe laVPNv4 retira el RDobteniéndose nuevamente elprefijo IPv4
5. Este prefijo es enviado a otraCE router dentro del laactualización del enrutamientoIPv4
Route Distinguishers (RD)
1
2
3
4
5PE - 1 PE - 2
Cliente ACliente A
Cliente B Cliente B
Distinguishing Routes: Paso 1, 2, y 3
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Distinguishing Routes: Paso 4 y 5
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Utilizando RDs en una VPN MPLS
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The RD no tiene significadoespecial
Utilizado para evitar el overlappingde IPv4
Pero este diseño no puede ser
soportado para cualquier tipo detopologia.
erv c o e o so re unaMPLS
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Requerimientos Todos los sitios del cliente necesitan comunicarse El sitio central de ambos clientes necesitan counicarse
con los Voice Gateways y otros sitios centrales Los otros sitios de diferentes clientes no se
comunicaran entre ellos
Requerimientos de conectividadpara servicio de VoIP
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Route Targets
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VPN 3
VPN 2
VPN 1
Site 4Site 2
Site 5
Site 3
Site 1
MPLS VPNs
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Algunos clientes necesitan participar en más deuna VPN
El RD no puede ser usado como identificativo enmás de una VPN
El Route Target (RT) es creado dentro de MPLSVPN para soportar complejas topologías VPN
Se tienen dos clases de Route Targets:
Export RTs: Identifica la VPN a la quepertenece. Restringe los ruteadores quepueden recibir la ruta
Import RTs: Esta asociado a la tabla de
t i t i t l S l i l t
Route Targets (RT)
Como trabajan los RT?
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Export RTs: Identifican los miembros de la VPN Anexar a la ruta del cliente cuando la
ruta se convierte en una ruta VPNv4
pend to the customer route when theroute is converted into a VPNv4 route
Import RTs: Asociar con cada virtual routing table Seleccionar la ruta insertada dentro de la
virtual routing table
MPLS VPNs
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Una VRF (Virtual Routing and ForwardingTable) es usada para enrutamiento y envíode información de un grupo de lugares conidénticos requerimientos de conectividad
Esta asociada con el Route Distinguisher(RD) y con los Import and Export RouteTargets (RT)
Las interfaces VPN pueden ser: interfaces
físicas, subinterfaces e interfaces lógicasque son asignadas a las VRFs. Pueden existir muchas interfaces por VRF Cada interfaz es asignada a sólo una VRF
Tabla de Enrutamiento Virtual (VRF)
MPLS VPNs
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Tabla de Enrutamiento Virtual (VRF)
MPLS VPNs y el Forwarding dePaquetes
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182
MPLS VPNs
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Propagación de rutas: Se realiza enel PE. Debido a que BGP es el
protocolo que transporta las rutas dela tabla VRF desde el PE hacia el otroextremo, se procede a realizar laredistribución de protocolos.
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Establecimiento de la sesión MP-IBGP
Las sesiones MP-BGP tienen que ser ejecutados entrelas interfaces de loopback
Definición del neighbor: Es la dirección IP de lainterfaz de loopback en el PE router del otro extremo.El sistema autónomo es el mismo debido a que se tieneuna misma sesión iBGP:
Router(config)#router bgp 27757
Router(config-router)#neighbor 10.15.200.39 remote-as 27757
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Definición de la IBGP: Siempre es necesario realizarlas actualizaciones BGP desde la interfaz identificadacomo el origen de toda actualización. La loopback 100es la interfaz estándar de MPLS Router(config-router)#neighbor 10.15.200.39update-source loopback 100
Activación de la sesión VPNv4: Permite ingresarparámetros específicos VPNv4. Por defecto siempre seactiva
Router(config-router)#address-family vpnv4 Router(config-router-af)#neighbor 10.15.200.39
activate
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Definición del Next-hop: Es necesario debido a queen la tabla de enrutamiento del BGP, es importanteque se defina como próximo salto (next-hop) alneighbor MPLS donde se originó la ruta
Router(config-router)#address-family vpn4 Router(config-router-af)#neighbor
10.15.200.39 next-hop-self Habilitación de comunidades: Es necesario para
habilitar el transporte de comunidades estándar y
extendidas a través de la sesión IBGP Router(config-router)#address-family vpn4
Router(config-router-af)#neighbor
10.15.200.39 send-community [extended |both]
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Establecimiento de la sesión MP-IBPG:
Configuración de MPLS VPN
PE - 1 PE - 2
CE-Cliente A CE-Cliente A
CE-Cliente B CE-Cliente B
interface loopback 0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.255
!
router bgp 115neighbor 172.16.1.2 remote-as 115
neighbor 172.16.1.2 update-source loopback 0
neighbor 172.16.1.2 next-hop-self
!
address-family vpnv4
neighbor 172.16.1.2 activate
neighbor 172.16.1.2 send-community both
MPLS VPNs
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Configuración de VRFs Las tablas VRFs son configuradas únicamente en los
PE routers
Se asigna un único RD para la tabla VRF
Creación de la tabla VRF: El siguiente comandocrea una tabla VRF o ingresa a la configuración deuna ya existente. Los nombres de la VRF son ¨case-sensitive¨ (sensible a mayúsculas y minúsculas).
Las VRFs tienen significado local
Router(config)#ip vrf name
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Definición de un RD: El Route Distinguisher (RD)sirve para distinguir a una tabla VRF. Si no seconfigura el RD, la tabla VRF no funciona
Router(config-vrf)#rd route-distinguisher
La sintaxis del RD puede ser de dos formas:
ASN:nn (Número de AS de 16 bits seguido de unnúmero decimal de 32 bits)
A.B.C.D.:nn (Una dirección IP de 32 bits seguidopor un número decimal de 16 bits)
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
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Definición de un RT: El Route Target (RT) permiteespecificar que comunidad se añadirá a la dirección IPv4por medio de la opción export y también especifica las
comunidades que ingresan a la tabla VRF por medio de laopción import
Router(config-vrf)#route-target [both|export|import] RT
Similar al RD, la sintaxis de RTs puede ser de dos formas:
ASN:nn (Número de AS de 16 bits seguido de un númerodecimal de 32 bits) A.B.C.D.:nn (Una dirección IP de 32 bits seguido por un
número decimal de 16 bits)
Configuración de MPLS VPN
MPLS VPNs
Configuración de MPLS VPN
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ip vrf dat1250
description DIRECCION DE MOVILIZACION rd 28006:201250 route-target export 28006:201250 route-target export 236:100 route-target import 28006:201250 route-target import 236:100 ! ! router bgp 28006 address-family ipv4 vrf dat1250 no synchronization redistribute connected redistribute static exit-address-family
interface gi 0/1 ip vrf forwarding dat1250 ip add 10.10.10.1 255.255.255.252
Enrutamiento MPLS VPN:Perspectiva del cliente
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MPLS VPN : Desde la Perspectivadel Router CE
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El router CE corre enrutamiento IPestandar e intercambia informaciónde enrutamiento con el PE.
El router PE aparece como un routeren otra red
Enrutamiento MPLS VPN:Perspectiva del Router P
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Los P routers: No participan en el enrutamiento de una
VPN MPS
No llevan rutas de VPN Hablan IGP con los PEs. Intercambian
informacion de subredes
Enrutamiento MPLS VPN:Perpectiva del Router PE
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Los PE routers: Participan en el enrutamiento con los
CE routers Participan en el IGP de la red con los Prouters Establecen sesiones vía MPBGP para poder
intercambiar rutas de clientes
End-to-End Routing InformationFlow
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MPLS VPNsMonitoreo de MPLS VPN L3
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Router#show ip vrf (Despliega la lista de todas las VRFs
configuradas en el ruteador)
Router#show ip vrf detail (Despliega la configuracióndetallada de las VRFs)
Router#show ip vrf interfaces (Despliega las interfacesasociadas con las VRFs)
Router#show runn vrf (Despliega la configuracion de lavrf)
MPLS VPNsMonitoreo de MPLS VPN L2
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Router#show ( )
Router#show ()
Router#show ip vrf interfaces ( )
Router#show ( )
MPLS VPNs
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Monitoreo de MPLS VPN
Router# show ip vrf
Name Default RD InterfacesSiteA2 103:30 Serial1/0.20
SiteB 103:11 Serial1/0.100
SiteX 103:20 Ethernet0/0
Router#
MPLS VPNsMonitoreo de MPLS VPN
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Monitoreo de MPLS VPNRouter#show ip vrf detail
VRF SiteA2; default RD 103:30
Interfaces:
Serial1/0.20
Connected addresses are not in global routing table
No Export VPN route-target communities
Import VPN route-target communities
RT:103:10
No import route-map
Export route-map: A2
VRF SiteB; default RD 102:11
Interfaces:
Serial1/0.100
Connected addresses are not in global routing table
Export VPN route-target communitiesRT:103:11
Import VPN route-target communities
RT:103:11 RT:103:20
No import route-map
No export route-map
MPLS VPNs
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Monitoreo de MPLS VPN
Router#show ip vrf interfaces
Interface IP-Address VRF Protocol
Serial1/0.20 150.1.31.37 SiteA2 up
Serial1/0.100 150.1.32.33 SiteB up
Ethernet0/0 192.168.22.3 SiteX up
MPLS VPNs
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Router#show ip protocols vrf name
(despliega los protocolos de enrutamientoconfigurados en una VRF)
Router#show ip route vrf name (despliegala tabla tabla de enrutamiento VRF)
Router#show ip bgp vpn4 vrf name (despliega la tabla BGP VRF)
Monitoreo de MPLS VPN
MPLS VPNs
Monitoreo de MPLS VPN
Router#show ip protocol vrf SiteX
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Router#show ip protocol vrf SiteX
Routing Protocol is ¨rip¨Sending updates every 30 seconds, next due in 10 seconds
Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after
240
Outgoing update filter list for all interfaces is
Incoming update filter list for all interfaces is
Redistributing: rip, bgp 3Default version control: send version 2, receive version
2
Interface Send Recv Triggered RIP Key-chain
Ethernet0/0 2 2
Routing for Networks:
192.168.22.0Routing Information Sources:
Gateway Distance Last Update
Distance: (default is 120)
MPLS VPNs
Monitoreo de MPLS VPN
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Router#show ip route vrf SiteA2
Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B –
BGP
D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA . OSPF inter area
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF external type 2, E –
EGP
i – IS-IS, L1 – IS-Is level-1, L2 – IS-IS level-2,
* - candidate default, U – per-user static route, o – ODR
P–periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
O 203.1.20.0/24 (110/782) via 150.1.31.38 02:52:13, Serial1/0.20
203.1.2.0/32 is subnetted, 1 subnets
0 203.1.2.1 (110/782) via 150.1.31.38, 02:52:13, Serial1/0.20
203.1.1.0/32 is subnetted, 1 subnets
B 203.1.1.1 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
B 203.1.135.0/24 (200/782) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.134.0/24 (200/1) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.10.0/24 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
MPLS VPNs
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Monitoreo de MPLS VPN
Router#show ip bgp vpn4 vrf SiteB
BGP table version is 3170, local router ID is 150.1.32.34
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i – internal,
S StaleOrigin codes: I – IGP, e – EGP, ? – incomplete
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
Router Distinguisher: 103:1 (default for vrf NGN)
* >i10.11.102.0/27 10.20.100.11 0 100 0 ?
* >i192.20.0.0/24 0.0.0.0 0 32768 ?
* >i192.168.0.12/30 10.20.100.10 0 100 0 ?
* >i192.168.0.16/30 10.20.100.11 0 100 0 ?
* >i200.105.63.0/27 10.20.100.10 0 100 0 ?Router#
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206
Es importante estar en la capacidad de determinar
MPLS VPNs
Troubleshooting
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Es importante estar en la capacidad de determinar
los pasos que deben tomarse para resolver unproblemas en la red MPLS VPN
Las primeras preguntas básicas que se deben hacerantes de la detección de problemas son: ¿Está habilitado el CEF en todos los ruteadores queestablecen el LSP? ¿Las etiquetas son propagadas y generadas? ¿Con qué tamaño de MTU se está trabajando en la
nube MPLS?
Estas preguntas permitirán indicar si la configuraciónbásica MPLS se encuentra trabajando de maneranormal
Para verificar si se encuentra habilitado el CEF en
MPLS VPNs
Troubleshooting
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Para verificar si se encuentra habilitado el CEF entodos los ruteadores que establecen el LSP. Sedebe colocar el siguiente comando:
Router#show ip cef
• En caso de que el CEF no se encuentre habilitado la respuesta será:
CEF not enabled …
MPLS VPNsTroubleshooting
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Para verificar que las etiquetas seencuentran bien asignadas (o generadas)se ejecuta el siguiente comando:
MPLS VPNs
Troubleshooting
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Para verificar si las etiquetas no sondistribuidas (o propagadas) normalmentese ejecuta el siguiente comando:
Para determinar el tamaño del MTU con el
MPLS VPNs
Troubleshooting
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Para determinar el tamaño del MTU con elque se está trabajando en la nube MPLSse ejecuta el siguiente comando:
Router#show ip interface g1/28
Para el correcto funcionamiento de MPLS VPN se
MPLS VPNs
Troubleshooting
7/16/2019 92188638 Arquitectura Redes Mpls Ver7
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Para el correcto funcionamiento de MPLS VPN sedebe verificar el siguiente concepto: Flujo de información de enrutamiento
Las siguientes preguntas verifican el flujo deinformación de enrutamiento:
1. ¿El CE tiene definido como alcanzará lasredes de la nube MPLS a través de lainterfaz conectada al PE?
2. ¿Las rutas del CE son recibidas por el PE?
3. ¿Se están propagando correctamente lasrutas a otros PE?4. ¿Están llegando las rutas a los otros PE?5. ¿Se están redistribuyendo las rutas VPNv4
desde el PE hacia el CE?
1 Para poder verificar que el CE puede
MPLS VPNs
Troubleshooting
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1. Para poder verificar que el CE puedealcanzar la nuble MPLS a través de lainterfaz conectada al PE se ejecuta elsiguiente comando ¨show ip route¨ en ellado del CECliente#show ip route
MPLS VPNs
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2. Para ver si el PE está recibiendo las rutas del CE seejecuta el siguiente comando ¨show ip route vrf vrf-name¨ con el que se despliega la tabla deenrutamiento de la VRF colocada
Troubleshooting
Router#show ip route vrf SiteA2Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B – BGP
D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA . OSPF inter area
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF external type 2, E – EGP
i – IS-IS, L1 – IS-Is level-1, L2 – IS-IS level-2,
* - candidate default, U – per-user static route, o – ODR
P – periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
O 203.1.20.0/24 (110/782) via 150.1.31.38 02:52:13, Serial1/0.20
203.1.2.0/32 is subnetted, 1 subnets
0 203.1.2.1 (110/782) via 150.1.31.38, 02:52:13, Serial1/0.20
203.1.1.0/32 is subnetted, 1 subnets
B 203.1.1.1 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
B 203.1.135.0/24 (200/782) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.134.0/24 (200/1) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.10.0/24 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
MPLS VPNs
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3. Para poder saber si las rutas VPNv4 se estánpropagando correctamente entre PEs se ejecuta elsiguiente comando ¨show ip bgp vpnv4 vrf vrf-name¨
Troubleshooting
Router#show ip bgp vpn4 vrf SiteB
BGP table version is 3170, local router ID is 150.1.32.34
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i – internal,
S Stale
Origin codes: I – IGP, e – EGP, ? – incomplete
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
Router Distinguisher: 103:1 (default for vrf NGN)
* >i10.11.102.0/27 10.20.100.11 0 100 0 ?* >i192.20.0.0/24 0.0.0.0 0 32768 ?
* >i192.168.0.12/30 10.20.100.10 0 100 0 ?
* >i192.168.0.16/30 10.20.100.11 0 100 0 ?
* >i200.105.63.0/27 10.20.100.10 0 100 0 ?
Router#
MPLS VPNs
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4. Para saber si las rutas VPNv4 están llegandocorrectamente al PE del otro extremo se ejecuta elcomando ¨show ip bgp vpnv4 vrf vrf-name¨
Troubleshooting
Router#show ip bgp vpn4 vrf SiteB
BGP table version is 3170, local router ID is 150.1.32.35
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i – internal,
S Stale
Origin codes: I – IGP, e – EGP, ? – incomplete
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
Router Distinguisher: 103:1 (default for vrf NGN)
* >i10.11.102.0/27 10.20.100.11 0 100 0 ?* >i192.20.0.0/24 0.0.0.0 0 32768 ?
* >i192.168.0.11/30 10.20.100.10 0 100 0 ?
* >i192.168.0.5/30 10.20.100.11 0 100 0 ?
* >i200.105.63.0/27 10.20.100.10 0 100 0 ?
Router#
MPLS VPNs
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5. Para saber si las rutas VPNv4 se estánredistribuyendo desde el PE hacia el CE es necesarioejecutar el siguiente comando ¨show ip route vrf vrf-name¨
Troubleshooting
Router#show ip route vrf SiteA2
Codes: C – connected, S – static, I – IGRP, R – RIP, M – mobile, B – BGP
D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA . OSPF inter area
N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF external type 2, E – EGP
i – IS-IS, L1 – IS-Is level-1, L2 – IS-IS level-2,
* - candidate default, U – per-user static route, o – ODR
P – periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
O 203.1.20.0/24 (110/782) via 150.1.31.38 02:52:13, Serial1/0.20203.1.2.0/32 is subnetted, 1 subnets
0 203.1.2.1 (110/782) via 150.1.31.38, 02:52:13, Serial1/0.20
203.1.1.0/32 is subnetted, 1 subnets
B 203.1.1.1 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
B 203.1.135.0/24 (200/782) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.134.0/24 (200/1) via 192.168.3.101, 02:05:38
B 203.1.10.0/24 (200/1) via 192.168.3.103, 01:14:32
MPLS VPNs
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6. Para saber si todas las rutas se están propagando alCE extremo se requiere ejecutas el siguientecomando ¨show ip route¨ en el CE extremo
Troubleshooting
Cliente#show ip route
PROTOCOLOS DEENRUTAMIENTO ENTRE PE-CE
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Los protocolos de enrutamientoentre PE-CE son configurados enVRF individuales.
Protocolos soportados: BGP, OSPF,estático, RIP, y EIGRP. La configuración de enrutamiento
en el CE no tiene información deVRF
MPLS VPNs
CONFIGURACION PROTOCOLOS PE-CE
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RUTASESTÁTICAS
CONFIGURACIÓNDE RIP
CONFIGURACIÓNDE OSPF
Sin Ingeniería de Tráfico
Carros
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SFO-LAX
LAX-SFO
SAN-SMF
SMF-SAN
SinIngeniería deTráfico
Semejante a
laconducción
del ser humano
Con Ingeniería de Tráfico
Cars:
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SFO-LAX
LAX-SFO
SAN-SMF
SMF-SAN
Ingeniería deTráfico
Es semejantea tener piloto
automático
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MPLS busca el camino más OPTIMO:Traffic Engineering-TE
Solución de enrutamiento
R2
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Construir rutas para flujos de tráfico dentro de un provedor deservicios. Como evitar que algunas partes de la red del proveedor ser sobre
utilic, mientras que otras partes no se utlicen
R3
R1
Solución parcial
L3L3 L3
L3
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Enrutamiento en capa 2 (ATM or FR)
L3
L3
L3
L3
L3
L3
L2L2
L2
L2
L2
L2
L3L3
L3 L3Físico Lógico
Solución parcialR2
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R3
R1
PVC del tráfico de R2 a R3
PVC del tráfico de R1 a R3
Solución parcial: Desventajas
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Dispositivos de red extras (costos)Mayor complejidad de administracion de
la red (costo) 2 niveles de redes sin integración de la
administración Adición de capacitación, soporte técnico ysoporte especializado
Problemas de escalabilidad en full mesh
de un IGPAdicional consumo de ancho de banda
(“cell tax”)
Ingeniería de tráfico con Capa 3R2
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R3
R1
Enrutamiento IP: Basado en destino según bajo costo
under-utilized alternate path
Path for R2 to R3 traffic Path for R1 to R3 traffic
R2
Ingeniería de tráfico con Capa 3
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R3
R1
IP routing: destination-based least-cost routing
under-utilized alternate path
Path for R2 to R3 traffic Path for R1 to R3 traffic
Ingeniería de tráfico con capa 3
Ruta de computo es solo basada en el IGP,
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pero solo las métricas no son suficientes Soporte para enrutamiento explicito no está
soportado Analogía:
San
Jose
San
Jose
INGENIERIA DE TRAFICO EN MPLS
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El camino más corto entre A y B según la métrica normal IGP es el
que tiene sólo dos saltos, pero puede que el exceso de tráfico sobreesos enlaces o el esfuerzo de los routers correspondientes hagaaconsejable la utilización del camino alternativo indicado con unsalto más.
QUE ES INGENIERIA DE TRAFICO
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•MPLS TE manipula eltrafico según se
requiera•TE es comúnmenteusado con redes detelefonía
QUE ES INGENIERIA DE TRAFICO
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•TE es un proceso demedidas, modelos ycontrol de traficopara cumplir varios
objetivos•TE provee una redintegrada•TE aprovecha la
administración deltrafico de la capa 3
PORQUE UTILIZAR TE
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•Alto costo de las redes•Diferenciación de servicios•Congestión•Baja utilización de ciertosenlaces•Implementar protección de
tráficoEl ultimo objetivo es ahorrar costos
Mecanismos de MPLS TE:
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Protocolos de enrutamiento OSPF-TE ISIS-TE
Protocolos de señalización RSVP-TE y CR-LDP
Enrutamiento explicito Restricción basado en enrutamiento
Selección de ruta explicita Definidos mecanismos de recuperación
Que es un “traffic trunk” ?
A B
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Agregación de (micro) flujos que son: Enviados por el mismo camino (dentro del proveedor)
Van de un POP a otro POP Comparten un mismo requerimiento de QoS
Esencial para escalabilidad
D C
Diseño de restricciones
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Restricciones para un solo dominio deenrutamiento Inicialmente se restringe a una sola área
Requiere OSPF o IS-ISTráfico UnicastSe enfoca en suportar enrutamiento basado
en administración y restricciones de ancho de
banda
Atributos de los Trunk
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A B0000
00000000
00100000
C
D E
Disponibilidad de Ancho de banda por prioridad
DT=0 Link L, BW=100 D advertises: AB(0)=100=…= AB(7)=100
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AB(i) = ‘Available Bandwidth at priority I”
DT=2 Link L, BW=100 D advertises: AB(0)=AB(1)=AB(2)=100AB(3)=AB(4)=…=AB(7)=70
T=1 Setup of a tunnel over L at priority=3 for 30 units
DT=4 Link L, BW=100 D advertises: AB(0)=AB(1)=AB(2)=100
AB(3)=AB(4)=70AB(5)=AB(6)=AB(7)=40
T=3 Setup of an additional tunnel over L at priority=5 for 30 units
EjemploC
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Tunnel’s request: Priority 3, BW = 30 units, Policy string: 0000, mask: 0011
A B
0000
1000 0100
0000 0000
D E
10000010
G
BW(3)=60
BW(3)=50
BW(3)=80
BW(3)=20
BW(3)=50 BW(3)=70
BW(3)=80
Instalación del camino - EjemploR8
R3R9
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Setup: Path (ERO = R1->R2->R6->R7->R4->R9)
Reply: Resv communicates labels andreserves bandwidth on each link
Pop
Label 22
Label 49Label 17
R2
R6
R4
R7
R1R5
Label 32
FAST RE ROUTE
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FRR permite temporalementeenrutar cuando un enlace falla Reoptimiza el LSP
Re enruta bajo los 50ms Escalable (puede soportar varios
LSP’s)
R8 R9Swap 37->14
Pop 14
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R2
R6
R4
R7
R1 R5
Push 37
Pop 22
Push 17
Swap 17->22
Label Stack: R1 R2 R6 R7 R4 R9 37 17 22 14 None
14 14
CONCLUSIONES
El desarrollo de las arquitecturas MPLS como opcion a
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proporcionar nuevos servicios en nuestros tiempos, sedebe a la evolución natural de redes IP y aplicaciónTCP/IP.
La idea que propone MPLS de apartar lo que es el envióde los datos mediante algoritmos de los procesos deencaminamiento estándar IP, a llevado un adelantoimportante en cuanto a eficiencia y a flexibilidad en estaarquitectura.
MPLS es la herramienta que va a poder mantenercrecimiento de la Internet ya que conserva clases deservicio y resiste con gran eficacia la creación de VPNs .
Tienen alguna pregunta?
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Ing. Andres Almeida CCNP CCDP CCIP
El Fi
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