MPLS FAQ For Beginners

Introduction

This document answers the most frequently asked questions related to Multiprotocol Label Switching (MPLS) from a beginner level.

What is Multi-Protocol Label Switching (MPLS)?

La MPLS est une technologie de transfert de paquet qui emploie des étiquettes afin de prendre des décisions d'expédition de données. With MPLS, the Layer 3 header analysis is done just once (when the packet enters the MPLS domain). Label inspection drives subsequent packet forwarding. MPLS provides these beneficial applications:

• Virtual Private Networking (VPN)

• Traffic Engineering (TE)

• Quality of Service (QoS)

• Any Transport over MPLS (AToM)

Additionally, it decreases the forwarding overhead on the core routers. MPLS technologies are applicable to any network layer protocol.

What is a label? What is the structure of the label?

Une étiquette est un identifiant court de quatre octets de longueur constante important au niveau local qui est utilisé afin d'identifier une classe d'équivalence de transfert (FEC). The label which is put on a particular packet represents the FEC to which that packet is assigned.

• Étiquette - Valeur de l'étiquette (non structurée), 20 bits

• Exp : Utilisation expérimentale, 3 bits; actuellement utilisé comme domaine de Classe de service (Cos)

• S - Bas de la pile, 1 bit

• TTL - Durée de vie, 8 bits

Where will the label be imposed in a packet?

The label is imposed between the data link layer (Layer 2) header and network layer (Layer 3) header. The top of the label stack appears first in the packet, and the bottom appears last. The network layer packet immediately follows the last label in the label stack.

What is a Forwarding Equivalence Class (FEC)?

Une FEC est un groupe de paquets IP qui sont expédiés de la même manière, sur le même chemin, et avec le même traitement d'expédition. Une FEC pourrait correspondre à un IP de sous-réseau de destination, mais elle pourrait également correspondre à n'importe quelle classe du trafic que l'Edge-LSR considère significatif. For example, all traffic with a certain value of IP precedence might constitute a FEC.

What is an upstream label switch router (LSR)? What is a downstream LSR?

En amont et en aval sont des termes relatifs dans le monde de la MPLS. Ils réfèrent toujours à un préfixe (plus justement, une FEC). These examples further explain this.

Pour la FEC 10.1.1.0/24, R1 est le LSR en aval à R2.

Pour la FEC 10.1.1.0/24, R2 est le LSR en amont à R1.

Pour la FEC 10.1.1.0/24, R1 est le LSR en aval à R2 et R2 est le LSR en aval à R3.

Pour la FEC 10.1.1.0/24, R1 est le LSR en aval à R2. Pour la FEC 10.2.2.0/24, R2 est le LSR en aval à R1.

Data flows from upstream to downstream to reach that network (prefix).

Le tableau de routage R4 a R1, R2, et R3 comme prochain-sauts pour atteindre 10.1.1.0/24.

R3 est-il un LSR en aval à R4 pour 10.1.1.0/24 ?

No, data flows from upstream to downstream.

Que signifient les termes entrant, sortant, local et distant quand vous vous référez aux étiquettes ?

Consider R2 and R3 in this topology. R2 distributes a label L for FEC F to R3. R3 utilise l'étiquette L lorsqu'il transfère les données à FEC-F (car R2 est son LSR en aval pour FEC-F). In this scenario:

• L est l'étiquette entrante pour F sur R2

• L est l'étiquette sortante pour FEC-F sur R3

• L est la liaison locale pour FEC F sur R2

• L est la liaison à distance pour FEC-F sur R3

Can an LSR transmit/receive a native IP packet (non-MPLS) on an MPLS interface?

Yes, if the IP is enabled on the interface. Native packets are received/transmitted as usual. IP is just another protocol. MPLS packets have a different Layer 2 encoding. The receiving LSR is aware of the MPLS packet, based on the Layer 2 encoding.

Can an LSR receive/transmit a labeled packet on a non-MPLS interface?

Non. Les paquets ne sont jamais transmis sur une interface qui n'est pas activée pour ce protocole. La MPLS a un certain code Ethertype associé (comme l'IP, l'IPX, et l'AppleTalk ont des Ethertypes uniques). Quand un routeur Cisco reçoit un paquet avec un Ethertype qui n'est pas activé sur l'interface, il relâche le paquet. For example, if a router receives an Appletalk packet on an interface which does not have Appletalk enabled, it drops the packet. Likewise, if an MPLS packet is received on an interface which does not have MPLS enabled, the packet is dropped.

What platforms and Cisco IOSes support MPLS?

The Cisco Series 2691, 3640, 3660, 3725, 3745, 6400-NRP-1, 6400-NRP-2SV, 6400-NSP, Catalyst 5000 with Route Switch Module (RSM), 7200, 7301, 7400, 7500, Catalyst 6500/Cisco 7600 Series with WS-SUP720-3B and WS-SUP720-3BXL, Gigabit Switch Router (GSR), Route Processor Module (RPM), Universal Broadband Router (UBR) 7200, AS5350, and IGX8400-URM all support MPLS.

These platforms support the Cisco Tag Distribution Protocol (TDP) as the label distribution protocol.

Label Distribution Protocol (LDP), Resource Reservation Protocol (RSVP), and Border Gateway Protocol (BGP) information can be found using the Software Advisor ( registered customers only) tool. Software Advisor provides a complete list of feature sets supported in the different Cisco IOS versions and on different platforms.

Generic Routing Encapsulation (GRE) tunnel has an overhead of 24 bytes. How much overhead does an MPLS LSP tunnel have?

An MPLS LSP tunnel has one label (four bytes) or two labels (for example, when using Link Protection Fast reroute) of overhead. À la différence d'un tunnel GRE, la MPLS ne change pas l'en-tête IP. Instead, the label stack is imposed on to the packet that takes the tunnel path.

How does the LSR know which is the top label, bottom label, and a middle label of the label stack?

The label immediately after the Layer 2 header is the top label, and the label with the S bit set to 1 is the bottom label. No application requires LSR to read/identify the middle labels. However, a label will be a middle label if it is not at the top of the stack and the S bit is set to 0.

What is the range of label values? What label values are reserved? What do the reserved values signify?

These values can also be found in RFC3032 - MPLS Label Stack Encoding.

Théoriquement, la plage est de 0 à (2^20-1). Label values 0-15 are reserved, and values 4-15 are reserved for future use. Values 0-3 are defined as:

• Une valeur de 0 représente l'étiquette IPv4 Explicit NULL. This label indicates that the label stack must be popped, and the packet forwarding must be based on the IPv4 header. This helps to keep Exp bits safe until the egress router. Elle est utilisée dans les QoS basées sur MPLS

• Une valeur de 1 représente l'étiquette Router Alert. When a received packet contains this label value at the top of the label stack, it is delivered to a local software module for processing. The actual packet forwarding is determined by the label beneath it in the stack. However, if the packet is forwarded further, the Router Alert Label should be pushed back onto the label stack before forwarding. L'utilisation de cette étiquette est analogue à l'utilisation de l'option Router Alert dans les paquets IP (par exemple, le ping avec l'option d'enregistrement du chemin)

• Une valeur de 2 représente l'étiquette IPv6 Explicit NULL. Elle indique que la pile d'étiquette doit être sautée, et que le transfert de paquet doit être basé sur l'en-tête IPv6

• Une valeur de 3 représente l'étiquette Implicit NULL. This is a label that an LSR can assign and distribute. However, it never actually appears in the encapsulation. It indicates that the LSR pops the top label from the stack and forwards the rest of the packet (labeled or unlabeled) through the outgoing interface (as per the entry in Lfib). Bien que cette valeur pourrait ne jamais apparaître dans l'encapsulation, elle doit être spécifiée dans le protocole de distribution d'étiquette, pour qu'une valeur soit réservée

What protocol and port numbers do LDP and TDP use to distribute labels to LDP/TDP peers?

Le LDP utilise le port TCP 646 et le TDP utilise le port TCP 711. These ports are opened on the router interface only when mpls ip is configured on the interface. The use of TCP as a transport protocol results in reliable delivery of LDP/TDP information with robust flow control and congestion handling mechanisms.

What restrictions exist for MPLS support on the Catalyst 6500 and 7600 Optical Services Router (OSR)?

The interface connected to the MPLS domain must use one of the Optical Services Modules (OSM) (for example, any module that utilizes Parallel Express Forwarding (PXF) complex) or an interface in the FlexWAN module. The same restriction exists for MPLS Layer 3 VPN. That is, the IP frame must enter on a WAN interface which is either an OSM or an interface in a FlexWAN module. These restrictions do not exist on a Supervisor 720.

Where can I find MPLS configuration samples?

There are many MPLS configuration documents located at Implementation and Configuration: MPLS.

What options are available for load balancing MPLS packets?

Les paquets MPLS peuvent être chargés de manière équilibrée avec les informations d'étiquette MPLS et/ou l'adresse source et de destination de l'en-tête IP essentielle.

Can we configure an 802.1Q trunk between two Cisco Catalyst switches on different sites over a MPLS connection?

When you connect to a remote site through MPLS, it is a layer 3 connection, and the 802.1Q trunk is a layer 2 protocol, so you cannot have an 802.1Q trunk across a MPLS connection. You need to have a Metro Ethernet connection or 802.1Q tunneling to expand your VLAN, which is provided by the ISP. In the MPLS cloud, the ISP communicates through VRF.

Refer to Configuring IEEE 802.1Q Tunneling for more information.

Does the outgoing MPLS EXP value inherit the DSCP value in incoming IP packets by default or is the incoming DSCP trusted without any additional configuration on an MPLS enabled interface?

Yes, no additional configuration is needed.

La fonction de relais DHCP fonctionne-t-il dans le réseau VPN de MPLS?

Oui, la requête DHCP est expédiée dans le VRF dans le réseau VPN de MPLS et le Provider Edge de sortie l'envoie dans le même VRF au serveur DHCP.

Informations connexes

• MPLS Support Page
• Support et documentation techniques - Cisco Systems