Cisco NCS 5000 ルータ向けMPLS コンフィギュレーションガイド 、 リリース 6.0.x
MPLS フォワーディングの実装
MPLS フォワーディングの実装

MPLS フォワーディングの実装

Cisco MPLS フォワーディングの実装の前提条件

これらの前提条件は、MPLS フォワーディングの実装に必要です。

  • 適切なタスク ID を含むタスク グループに関連付けられているユーザ グループに属している必要があります。このコマンド リファレンスには、各コマンドに必要なタスク ID が含まれます。ユーザ グループの割り当てが原因でコマンドを使用できないと考えられる場合、AAA 管理者に連絡してください。

  • Cisco IOS XR ソフトウェアを実行するルータ。

  • インストール済みの複合ミニイメージおよび MPLS パッケージ、または完全な複合イメージ。

Cisco MPLS フォワーディングの実装の制約事項

  • シスコ製ルータ上でラベル スイッチングを行うには、そのルータでシスコ エクスプレス フォワーディング(CEF)をイネーブルにする必要があります。

  • CEF は、Cisco IOS XR ソフトウェアに必須で、明示的にイネーブルにする必要はありません。

MPLS フォワーディングの実装に関する情報

MPLS フォワーディングを実装するには、次の概念を理解する必要があります。

MPLS フォワーディングの概要

ラベル スイッチ ルータ(LSR)は、MPLS をサポートするルータです。これは、MPLS ラベルを把握して、ラベル付きのパケットをデータ リンク上で送受信することができます。LSR は 3 つの操作、ポップ、プッシュ、およびスワップを実行できます。MPLS ネットワークには 3 種類の LSR があります。
  • 入力 LSR:入力 LSR はまだラベルが付けられていないパケットを受信し、パケットの前にラベル(スタック)を挿入してから、そのパケットをデータ リンク上で送信します。

  • 出力 LSR:出力 LSR はラベル付きのパケットを受信し、ラベルを削除してから、そのパケットをデータ リンク上で送信します。入力 LSR と出力 LSR はエッジ LSR です。

  • 中間 LSR:中間 LSR はラベル付きの着信パケットを受信し、そのパケットで操作を実行し、パケットを切り替えてから、正しいデータ リンク上でそのパケットを送信します。

入力 LSR(LER)は、ラベルのマッピング データベースに基づいてラベル ヘッダーを追加します。ダウン ストリーム LSR は、ラベル スワップ マッピング テーブルに基づいてラベルをスワップします。LSP 内の最後の LSR(LER)はラベルを削除し、そのパケットを IP として転送します。

ラベル スイッチング機能

従来のレイヤ 3 転送メカニズムでは、パケットがネットワークを通過するとき、各ルータがパケットの転送に関連するすべての情報をレイヤ 3 ヘッダーから抽出します。この情報をルーティング テーブル検索のインデックスとして使用して、パケットのネクスト ホップを決定します。

最も一般的なケースでは、ヘッダーで唯一該当するフィールドは宛先アドレス フィールドですが、場合によっては、他のヘッダー フィールドが該当する場合もあります。その結果、ヘッダーの分析はパケットが通過する各ルータで個別に実行する必要があります。また、各ルータで複雑なテーブル検索も行う必要があります。

ラベル スイッチングでは、レイヤ 3 ヘッダーの分析が一度だけ実行されます。その後、レイヤ 3 ヘッダーは、ラベルという固定長の非構造化値にマップされます。

複数の異なるヘッダーで常に同じネクスト ホップが選択される場合は、これらのヘッダーを同じラベルにマッピングできます。実際、ラベルは転送等価クラス(つまり、パケットがそれぞれ別のものである可能性はあるが、転送機能によって識別不能な一連のパケット)を表します。

最初のラベル選択は、レイヤ 3 パケット ヘッダーの内容だけに基づいている必要はありません。たとえば、後続ホップでの転送判断はルーティング ポリシーに基づくこともできます。

ラベルが割り当てられた後に、短いラベル ヘッダーがレイヤ 3 パケットの前に追加されます。このヘッダーは、パケットの一部としてネットワークを介して伝送されます。ネットワーク内の各 MPLS ルータを介する後続ホップでは、ラベルはスワップされ、パケット ヘッダーで伝送されるラベルの MPLS 転送テーブル検索を使用して転送が判断されます。そのため、ネットワークを介したパケットの送信中にパケット ヘッダーを再評価する必要はありません。ラベルは構造化されていない固定長の値であるため、MPLS 転送テーブル検索プロセスは簡単かつ高速です。

ラベル バインディングの配布

ネットワーク内の各ラベル スイッチング ルータ(LSR)は、転送等価クラスを表すためにどのラベル値を使用するかについて独立したローカルな決定を行います。このアソシエーションは、ラベル バインディングと呼ばれます。

各 LSR は、自身が行ったラベル バインディングをネイバーに通知します。このようにネイバー ルータにラベル バインディングを認識させる処理は、次のプロトコルによって促進されます。

  • Label Distribution Protocol(ラベル配布プロトコル)

    通常のルーテッド パスでの MPLS フォーワーディングをサポートします。

  • セグメント ルーティング

    通常のルーテッド パスでの MPLS フォーワーディングをサポートします。

ラベル付きパケットが LSR A から隣接する LSR B に送信される場合、単一の IP パケットによって伝送されるラベル値は、パケットの転送同等クラスを表すために LSR B によって割り当てられたラベル値です。このため、IP パケットがネットワークを通過するにつれて、ラベル値は変更されます。

ローカル ラベルの MPLS フォワーディングの実装の詳細については、「MPLS Label Distribution Protocol の実装」の章のローカル ラベル割り当てコントロールの設定の項を参照してください。