MPLS FAQ For Beginners

Introdução

Este documento responde as perguntas mais frequentes relacionadas ao Multiprotocol Label Switching (MPLS) em um nível de iniciantes.

O que é Multi-Protocol Label Switching (MPLS)?

O MPLS é uma tecnologia de encaminhamento de pacotes que usa rótulos para tomar decisões de encaminhamento de dados. Com o MPLS, a análise de cabeçalho da camada 3 é feita apenas uma vez (quando o pacote entra no domínio de MPLS). A inspeção do rótulo leva ao encaminhamento do pacote subsequente. O MPLS disponibiliza estas aplicações úteis:

• Virtual Private Networking (VPN)

• Engenharia de tráfego (TE)

• Quality of Service (QoS)

• Any Transport over MPLS (AToM)

Além disso, diminui a sobrecarga de encaminhamento dos roteadores centrais. As tecnologias MPLS aplicam-se a qualquer protocolo de camada de rede.

O que é um rótulo? Qual é a estrutura do rótulo?

Um rótulo é um identificador curto, de quatro bytes, de comprimento fixo e significativo localmente que é usado para identificar uma FEC (Forwarding Equivalence Class). O rótulo que é colocado em um pacote específico representa a FEC (Forwarding Equivalence Class, Classe de Equivalência de Encaminhamento) à qual esse pacote está atribuído.

• Rótulo - Valor do Rótulo (Não Estruturado), 20 bits

• Exp - Uso experimental, 3 bits; usado, no momento, como um campo de Classe de serviço (CoS)

• S - Parte inferior da pilha, 1 bit

• TTL - Vida Útil, 8 bits

Em que parte de um pacote o rótulo será imposto?

O rótulo é imposto entre o cabeçalho da camada de enlace de dados (camada 2) e o cabeçalho da camada de rede (camada 3). A parte superior da pilha de rótulos aparece em primeiro lugar no pacote, e a parte inferior aparece por último. O pacote de camada de rede vem imediatamente depois do último rótulo na pilha de rótulos.

O que é um FEC?

Um FEC é um grupo de pacotes IP que são encaminhados da mesma maneira, no mesmo caminho e com o mesmo tratamento de encaminhamento. Um FEC pode corresponder a uma sub-rede IP de destino, mas também pode corresponder a qualquer classe de tráfego que o Edge-LSR considere significativa. Por exemplo, todo o tráfego com um determinado valor de precedência de IP pode constituir um FEC.

O que é um Label Switch Router ascendente (LSR)? O que é um LSR descendente?

Ascendente e descendente são termos relativos no mundo do MPLS. Eles sempre se referem a um prefixo (mais especificamente, uma FEC). Estes exemplos explicam isso melhor.

Para a FEC 10.1.1.0/24, R1 é o LSR descendente ao R2.

Para a FEC 10.1.1.0/24, o R2 é o LSR ascendente ao R1.

Para a FEC 10.1.1.0/24, o R1 é o LSR descendente ao R2 e R2 é o LSR descendente ao R3.

Para FEC 10.1.1.0/24, R1 é o LSR de downstream para R2. Para FEC 10.2.2.0/24, R2 é o LSR de downstream para R1.

Os dados fluem de upstream para downstream para acessar essa rede (prefixo).

A tabela de roteamento de R4 tem R1, R2 e R3 como os próximos saltos para acessar 10.1.1.0/24.

O R3 é um LSR ascendente ao R4 para 10.1.1.0/24?

Sim, o tráfego flui downstream de R4 para R3 para 10.1.1.0/24.

O que os termos recebido, enviado, local e remoto significam quando você se refere a rótulos?

Considere o R2 e o R3 nesta topologia. R2 distribui um rótulo L para FEC F para R3. R3 usa o rótulo L quando encaminha dados para FEC-F (porque R2 é seu LSR downstream para FEC-F). Neste cenário:

• L é o rótulo recebido para F no R2

• L é o rótulo enviado para a FEC-F no R3

• L é a associação local para FEC F no R2

• L é a associação remota para FEC-F no R3

Um LSR pode transmitir/receber um pacote de IP nativo (não-MPLS) em uma interface MPLS?

Sim, se o IP estiver habilitado na interface. Os pacotes nativos são recebidos/transmitidos como de costume. O IP é apenas outro protocolo. Os pacotes de MPLS têm uma codificação diferente da camada 2. O LSR de recepção está ciente do pacote de MPLS, com base na codificação da camada 2.

Um LSR pode receber/transmitir um pacote rotulado em uma interface não-MPLS?

Não. Os pacotes nunca são transmitidos em uma interface que não esteja habilitada para esse protocolo. O MPLS tem um determinado código de Ethertype associado a ele (assim como o IP, o IPX e o Appletalk têm Ethertypes únicos). Quando um roteador Cisco recebe um pacote com um Ethertype que não está habilitado na interface, ele descarta o pacote. Por exemplo, se um roteador recebe um pacote Appletalk em uma interface que não tem Appletalk habilitado, ele descarta o pacote. Da mesma forma, se um pacote MPLS for recebido em uma interface que não tem MPLS habilitado, o pacote será descartado.

Quais plataformas e Cisco IOSes são compatíveis com o MPLS?

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

Essas plataformas são compatíveis com o Cisco Tag Distribution Protocol (TDP), como o protocolo de distribuição de rótulo.

Você pode encontrar as informações do Label Distribution Protocol (LDP), Resource Reservation Protocol (RSVP) e Border Gateway Protocol (BGP) usando a ferramenta do Software Advisor ( apenas clientes registrados). O Software Advisor apresenta uma lista completa de conjuntos de recursos compatíveis com as diferentes versões do Cisco IOS e em plataformas diferentes.

O túnel de encapsulamento de roteamento genérico (GRE) tem uma sobrecarga de 24 bytes. Um túnel de LSP de MPSL tem quanto de sobrecarga?

Um túnel LSP (Label-Switched Paths) de MPLS tem um rótulo (quatro bytes) ou dois rótulos (por exemplo, ao usar o redirecionamento Link Protection Fast) de sobrecarga. Diferentemente do túnel GRE, o MPLS não muda o cabeçalho IP. Em vez disso, a pilha de rótulos é imposta ao pacote que toma o caminho do túnel.

Como o LSR sabe qual é o rótulo superior, o rótulo inferior e o rótulo do meio da pilha de rótulos?

O rótulo imediatamente posterior ao cabeçalho da camada 2 é o rótulo superior, e o rótulo com o bit S definido como 1 é o rótulo inferior. Nenhuma aplicação exige que o LSR leia/identifique os rótulos intermediários. No entanto, um rótulo será um rótulo do meio se não estiver na parte superior da pilha e o bit S estiver definido como 0.

Qual é a escala dos valores de rótulo? Quais valores de rótulo são reservados? O que significam os valores reservados?

Esses valores também podem ser encontrados no RFC3032 - Codificação da pilha de rótulo MPLS.

Teoricamente, a escala é de 0 a (2^20-1). Os valores de rótulo de 0-15 são reservados, e os valores de 4-15 são reservados para uso futuro. Os valores de 0-3 são definidos como:

• Um valor de 0 representa o rótulo Explicit NULL Label do IPv4. Essa etiqueta indica que a pilha de rótulos deve ser removida, e o encaminhamento de pacote deve ser baseado no cabeçalho do IPv4. Isso ajuda a manter os bits Exp seguros até o roteador de saída. É usado em QoS baseado em MPLS.

• Um valor de 1 representa o Rótulo de alerta de roteador. Quando um pacote recebido contém este valor de rótulo na parte superior da pilha de rótulos, ele é entregue a um módulo de software local para processamento. O real encaminhamento de pacotes é determinado pelo rótulo abaixo dele na pilha. No entanto, se o pacote for encaminhado ainda mais, o Rótulo de alerta do roteador deverá ser empurrado de volta para a pilha de rótulos antes do encaminhamento. O uso desse rótulo é análogo ao uso da Opção de Alerta do Roteador em pacotes IP (por exemplo, ping com opção de rota de registro).

• Um valor de 2 representa o Explicit NULL Label do IPv6. Indica que a pilha de rótulos deve ser removida, e o encaminhamento de pacote deve ser baseado no cabeçalho do IPv6.

• Um valor de 3 representa o Implicit NULL Label. Esta é um rótulo que um LSR pode atribuir e distribuir. Contudo, ele nunca realmente aparece no encapsulamento. Indica que o LSR remove o rótulo superior da pilha e encaminha o resto do pacote (etiquetado ou sem etiqueta) através da interface enviada (conforme a entrada em Lfib). Embora esse valor nunca apareça no encapsulamento, ele deve ser especificado no Protocolo de distribuição de rótulo, portanto um valor é reservado.

Quais números de protocolo e porta o LDP e o TDP usam para distribuir rótulos aos pares do LDP/TDP?

O LDP usa a porta TCP 646 e o TDP usa a porta TCP 711. Essas portas são abertas na interface do roteador somente quando o mpls ip é configurado na interface. O uso do TCP como um protocolo de transporte resulta na entrega confiável de informações LDP/TDP com controle de fluxo robusto e mecanismos de tratamento de congestionamento.

Que restrições existem para a compatibilidade entre o Catalyst 6500 e o Optical Services Router (OSR) 7600?

A interface conectada ao domínio de MPLS deve usar um dos Optical Services Modules (OS) (por exemplo, todo módulo que utilizar o complexo do Parallel Express Forwarding (PXF)) ou uma interface no módulo FlexWAN. A mesma restrição existe para a VPN de camada 3 do MPLS. Ou seja, o quadro IP deve entrar em uma interface WAN que seja um OSM ou uma interface em um módulo FlexWAN. Essas restrições não existem em um Supervisor 720.

Onde posso encontrar amostras de configuração de MPLS?

Há muitos documentos da configuração de MPLS em Implementação e Configuração: MPLS.

Quais opções estão disponíveis para pacotes MPLS de balanceamento de carga?

Os pacotes MPLS podem ter a carga balanceada com as informações do rótulo MPLS e/ou o endereço origem e destino do cabeçalho IP essencial.

Posso configurar um tronco 802.1Q entre dois switches Cisco Catalyst em locais diferentes em uma conexão MPLS?

Quando você se conecta a um local remoto através do MPLS, trata-se de uma conexão de camada 3, e o tronco 802.1Q é um protocolo de camada 2, portanto, não é possível ter um tronco 802.1Q através de uma conexão MPLS. Você deve ter uma conexão Metro Ethernet ou um encapsulamento 802.1Q para expandir sua VLAN, que é fornecida pelo ISP. Na nuvem MPLS, o ISP se comunica através do Virtual Routing and Forwarding (VRF).

Consulte Como configurar o encapsulamento IEEE 802.1Q para mais informações.

O valor de MPLS EXP de saída herda o valor de Differentiated Services Code Point (DSCP) em pacotes IP de entrada por padrão ou o DSCP de entrada é confiável sem qualquer configuração adicional em uma interface habilitada para MPLS?

Sim, configurações adicionais não são necessárias.

A função de transmissão de DHCP funciona na rede VPN do MPLS?

Sim, a solicitação de DHCP é encaminhada dentro do VRF através da rede de VPN MPLS, e a Borda de rede do provedor a envia no mesmo VRF ao servidor DHCP.

Informações Relacionadas

• MPLS Support Page
• Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems