MPLS FAQ voor beginners

Inleiding

Dit document beantwoordt de meest gestelde vragen met betrekking tot Multiprotocol Label Switching (MPLS) op beginnersniveau.

Wat is Multi-Protocol Label Switching (MPLS)?

MPLS is een pakkettechnologie die gebruikmaakt van labels om beslissingen over het doorsturen van gegevens te nemen. Met MPLS wordt Layer 3-headeranalyse slechts één keer uitgevoerd (wanneer het pakket het MPLS-domein binnenkomt). Label inspection stimuleert verder pakketdoorsturen. MPLS biedt deze voordelige toepassingen:

• Virtual Private Networks (VPN)

• Traffic Engineering (TE)

• Quality-of-Service (QoS)

• Any Transport via MPLS (AToM)

Bovendien, vermindert het het door:sturen overheadkosten op de kernrouters. MPLS-technologieën zijn van toepassing op alle netwerklaagprotocollen.

Wat is een label? Wat is de structuur van het label?

Een etiket is een kort, vier-byte, vast-lengte, plaatselijk - significant herkenningsteken dat wordt gebruikt om een het Door:sturen Klasse van de Gelijkwaardigheid te identificeren (FEC). Het etiket dat op een bepaald pakket wordt gezet vertegenwoordigt de Forwarding Equivalence Class (FEC) waaraan dat pakket is toegewezen.

• Label - Label Value (niet-gestructureerd), 20 bits

• Exp - experimenteel gebruik, 3 bits; momenteel gebruikt als veld voor serviceklasse (CoS)

• S - Onderkant van Stack, 1 bit

• TTL - Time to Live, 8 bits

Waar wordt het etiket in een pakje aangebracht?

Het etiket wordt opgelegd tussen de kop van de datalink-laag (Layer 2) en de kop van de netwerklaag (Layer 3). De bovenkant van de labelstapel verschijnt eerst in het pakket en de onderkant verschijnt als laatste. Het pakket van de netwerklaag volgt onmiddellijk het laatste etiket in de etiketstapel.

Wat is een FEC?

Een FEC is een groep IP-pakketten die op dezelfde manier, via hetzelfde pad en met dezelfde verzendbehandeling worden doorgestuurd. Een FEC kan corresponderen met een IP-doelsubnetverbinding maar kan ook corresponderen met elke verkeersklasse die de Edge-LSR significant acht. Bijvoorbeeld, kan al verkeer met een bepaalde waarde van IP belangrijkheid een FEC vormen.

Wat is een upstream label switch router (LSR)? Wat is een downstream LSR?

De stroomopwaarts en stroomafwaarts zijn relatieve termen in de wereld MPLS. Ze verwijzen altijd naar een prefix (beter een FEC). Deze voorbeelden verklaren dit verder.

Voor FEC 10.1.1.0/24 is R1 de Downstream LSR voor R2.

Voor FEC 10.1.1.0/24 is R2 de Upstream LSR tot R1.

Voor FEC 10.1.1.0/24 is R1 de Downstream LSR tot R2 en is R2 de Downstream LSR tot R3.

Voor FEC 10.1.1.0/24 is R1 de Downstream LSR tot R2. Voor FEC 10.2.2.0/24 is R2 de Downstream LSR tot R1.

Er stromen gegevens van stroomopwaarts naar stroomafwaarts om dat netwerk te bereiken (prefix).

De R4 routeringstabel heeft R1, R2 en R3 als de volgende hop om 10.1.1.0/24 te bereiken.

Is R3 een Downstream LSR naar R4 voor 10.1.1.0/24?

Ja, verkeer stroomafwaarts van R4 naar R3 voor 10.1.1.0/24.

Wat betekenen de termen inkomend, uitgaand, lokaal en op afstand wanneer u naar labels verwijst?

Overweeg R2 en R3 in deze topologie. R2 verdeelt een etiket L voor FEC F aan R3. R3 gebruikt etiket L wanneer het gegevens aan FEC-F door:sturen (omdat R2 zijn stroomafwaartse LSR voor FEC-F is). In dit scenario:

• L het inkomende etiket voor F op R2 is

• L het uitgaande etiket voor FEC-F op R3 is;

• L de lokale binding voor FEC F op R2 is

• L de afstandsbediening is voor FEC-F op R3

Kan een LSR een native IP-pakket (niet-MPLS) verzenden/ontvangen op een MPLS-interface?

Ja, als IP is ingeschakeld op de interface. De inheemse pakketten worden ontvangen/zoals gebruikelijk overgebracht. IP is gewoon een ander protocol. MPLS-pakketten hebben een andere Layer 2-codering. De ontvangende LSR is zich bewust van het MPLS-pakket, op basis van Layer 2-codering.

Kan een LSR een geëtiketteerd pakket op een niet-MPLS interface ontvangen/overbrengen?

Nee. Pakketten worden nooit verzonden op een interface die niet is ingeschakeld voor dat protocol. MPLS heeft een bepaalde Ethertype-code die eraan is gekoppeld (net zoals IP, IPX en Appletalk unieke Ethertypes hebben). Wanneer een Cisco-router een pakket ontvangt met een Ethernet-type dat niet op de interface is ingeschakeld, wordt het pakket uitgeschakeld. Als een router bijvoorbeeld een Appletalk-pakket ontvangt op een interface waarvoor Appletalk niet is ingeschakeld, laat hij het pakket vallen. Op dezelfde manier wordt, als een MPLS-pakket wordt ontvangen op een interface waarop MPLS niet is ingeschakeld, het pakket verbroken.

Welke platforms en Cisco IOS’s ondersteunen MPLS?

Cisco Series 2691, 3640, 3660, 3725, 3745, 6400-NRP-1, 6400-NRP-2SV, 6400-NSP, Catalyst 5000 met Route Switch Module (RSM), 7200, 7301, 7400, 7500, Catalyst 600/Cisco 760 Series WS-SUP720-3B en WS-SUP720-3BXL, Gigabit Switch router (GSR), routeprocessormodule (RPM), Universal Broadband Router (UBR) 7200, AS5350 en IGX8400-URM ondersteunen allemaal MPLS.

Deze platforms ondersteunen Cisco Tag Distribution Protocol (TDP) als het labeldistributieprotocol.

Label Distribution Protocol (LDP), Resource Reservation Protocol (RSVP) en BGP-informatie (BGP) kunnen worden gevonden met de tool Software Advisor (alleen geregistreerde klanten). Software Advisor biedt een volledige lijst met functiesets die worden ondersteund in de verschillende Cisco IOS-versies en op verschillende platforms.

De tunnel van Generic Routing Encapsulation (GRE) heeft een overhead van 24 bytes. Hoeveel overheadkosten heeft een MPLS LSP-tunnel?

Een MPLS Label-Switched Paths (LSP)-tunnel heeft één label (vier bytes) of twee labels (bijvoorbeeld bij gebruik van Link Protection Fast Reroute) met overhead. In tegenstelling tot een GRE-tunnel wijzigt MPLS de IP-header niet. In plaats daarvan wordt de labelstack geplaatst op het pakket dat het tunnelpad volgt.

Hoe weet de LSR wat het top label, de bodem label, en het midden label van de label stack is?

Het etiket onmiddellijk na Layer 2 header is het bovenste label, en het label met de S bit ingesteld op 1 is het onderste label. Geen toepassing vereist LSR om de middenetiketten te lezen/te identificeren. Een label is echter een middenlabel als het niet bovenaan de stapel staat en het S bit is ingesteld op 0.

Wat is het bereik van de labelwaarden? Welke labelwaarden zijn gereserveerd? Wat betekenen de gereserveerde waarden?

Deze waarden kunnen ook worden gevonden in RFC3032 - MPLS Label Stack Encoding.

Theoretisch is het bereik 0 tot en met (2²⁰-1). De labelwaarden 0-15 zijn gereserveerd en de waarden 4-15 zijn gereserveerd voor toekomstig gebruik. Waarden 0-3 worden als volgt gedefinieerd:

• Een waarde van 0 vertegenwoordigt het IPv4 expliciete NULL-label. Dit label geeft aan dat de labelstack moet worden verwijderd en dat het pakketdoorsturen moet worden gebaseerd op de IPv4-header. Dit helpt om Exp bits veilig te houden tot de uitgang router. Het wordt gebruikt in op MPLS gebaseerde QoS.

• Een waarde van 1 vertegenwoordigt het label voor de routerwaarschuwing. Wanneer een ontvangen pakket deze labelwaarde bovenaan de labelstack bevat, wordt deze voor verwerking geleverd aan een lokale softwaremodule. Het daadwerkelijke pakket door:sturen wordt bepaald door het etiket onder het in de stapel. Als het pakket echter verder wordt doorgestuurd, moet het waarschuwingslabel voor de router worden teruggedrukt op de labelstack voordat het wordt doorgestuurd. Het gebruik van dit etiket is analoog aan het gebruik van de Router Alert Option in IP-pakketten (bijvoorbeeld, ping met record route optie).

• Een waarde van 2 vertegenwoordigt het expliciete NULL-label van IPv6. Het geeft aan dat de labelstack moet worden gekopieerd en het pakketdoorsturen moet gebaseerd zijn op de IPv6-header.

• Een waarde van 3 vertegenwoordigt het impliciete NULL-label. Dit is een label dat een LSR kan toewijzen en distribueren. Het komt echter nooit echt voor in de inkapseling. Deze geeft aan dat de LSR het bovenste etiket uit de stapel steekt en de rest van het pakket (al dan niet gelabeld) door de uitgaande interface (zoals aangegeven in LFIB) stuurt. Hoewel deze waarde nooit in de inkapseling verschijnt, moet deze in het Protocol van de Verdeling van het Etiket worden gespecificeerd, zodat is een waarde gereserveerd.

Welke protocol- en poortnummers gebruiken LDP en TDP om labels te distribueren naar LDP/TDP-peers?

LDP gebruikt TCP-poort 646 en TDP gebruikt TCP-poort 711. Deze poorten worden alleen op de routerinterface geopend als MPLS ip op de interface is geconfigureerd. Het gebruik van TCP als transportprotocol resulteert in de betrouwbare levering van LDP/TDP-informatie met robuuste flowcontrole en congestieafhandelingsmechanismen.

Welke beperkingen bestaan er voor MPLS-ondersteuning op de Catalyst 6500 en 7600 optische servicesrouter (OSR)?

De interface die met het MPLS-domein is verbonden, moet gebruikmaken van een van de optische servicesmodules (optische servicesmodules) (bijvoorbeeld een module die gebruik maakt van het complex Parallel Express Forwarding (PXF)) of een interface in de FlexWAN-module. Dezelfde beperking bestaat voor MPLS Layer 3 VPN. Dat wil zeggen dat het IP-frame een WAN-interface moet invoeren die een optische servicesmodule of een interface in een FlexWAN-module is. Deze beperkingen bestaan niet op een Supervisor 720.

Waar kan ik MPLS-configuratiemonsters vinden?

Er zijn veel MPLS-configuratiedocumenten te vinden bij Implementatie en Configuratie: MPLS.

Welke opties zijn beschikbaar voor MPLS-pakketten met taakverdeling?

MPLS-pakketten kunnen worden gebalanceerd met de MPLS-labelinformatie en/of het bron- en doeladres van de essentiële IP-header.

Kan ik een 802.1Q-trunk tussen twee Cisco Catalyst switches op verschillende sites configureren via een MPLS-verbinding?

Wanneer u verbinding maakt met een externe site via MPLS, is het een Layer 3-verbinding en is de 802.1Q-trunk een Layer 2-protocol, zodat u geen 802.1Q-trunk over een MPLS-verbinding kunt hebben. U moet een Metro Ethernet-verbinding of 802.1Q-tunneling hebben om uw VLAN uit te breiden, die door de ISP wordt geleverd. In de MPLS-cloud communiceert de ISP via Virtual Routing and Forwarding (VRF).

Raadpleeg IEEE 802.1Q-tunneling configureren voor meer informatie.

Erft de uitgaande MPLS EXP-waarde standaard de waarde van de Gedifferentieerde Services Code Point (DSCP) in inkomende IP-pakketten of wordt de inkomende DSCP vertrouwd zonder extra configuratie op een MPLS-enabled interface?

Ja, er is geen extra configuratie nodig.

Werkt de DHCP Relay-functie in het MPLS VPN-netwerk?

Ja, het DHCP-verzoek wordt binnen de VRF doorgestuurd via het MPLS VPN-netwerk en de uitgaande Provider Edge stuurt het via dezelfde VRF naar de DHCP-server.

Gerelateerde informatie

• MPLS-ondersteuningspagina
• Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems