Сети Для Самых Маленьких
  • Сети для самых маленьких
  • 0. Планирование
    • 0. Документация сети
    • 1. Схемы сети
    • 2. IP-план
    • 3. Список VLAN
    • 4. План подключения оборудования по портам
    • 5. Заключение
  • 1. Подключение к оборудованию cisco
    • 0. Среда
    • 1. Способы подключения
    • 2. Управление по консоли
    • 3. Первичная настройка
    • 4. Настройка доступа
    • 5. Сброс пароля
  • 2. Коммутация
    • Теория
      • СКС, ЛВС, LAN
      • IP-адресация
      • Широковещательный домен
      • OSI
      • Путь пакета
      • VLAN
      • FAQ
    • Практика
      • Порты доступа (access)
      • Транковые порты (trunk)
      • Сеть управления и первичная настройка
      • Резюме
  • 3. Статическая маршрутизация
    • InterVlan Routing
    • Планирование расширения
    • Принципы маршрутизации
    • Настройка
    • Дополнительно
    • Материалы выпуска
  • 4. STP
    • Широковещательный шторм
    • STP
    • RSTP
    • MSTP
    • Агрегация каналов
    • Port security
    • Практика
    • Материалы выпуска
  • 5. ACL и NAT
    • Access Control List
      • Практика
    • NAT
      • Практика
    • Материалы выпуска
    • Бонусы
    • Спасибы
  • 6. Динамическая маршрутизация
    • Теория протоколов динамической маршрутизации
    • OSPF
      • Теория
      • Теория-2
      • Практика OSPF
      • Задача 1
      • Практика. Продолжение
      • Задача 2
      • Задача 3
    • EIGRP
      • Теория
      • Практика
      • Задача 4
    • Настройка передачи маршрутов между различными протоколами
    • Задача 5
    • Маршрут по умолчанию
    • Задача 6
    • Полезные команды для траблшутинга
    • Задача 7
    • Материалы
    • Полезные ссылки
  • 7. VPN
    • Введение в VPN
    • GRE
      • Абстрактная топология
      • Настройка
      • Механизм работы протокола
      • Итого
    • IPSec
      • Теория
        • Security Association
        • Трансформ-сет
      • Режимы работы IPSec
        • Туннельный режим работы IPSec
        • Практика
          • Настройка на локальной стороне
          • Настройка на обратной стороне
          • Настройка. Завершение
        • Задача 1
        • Теория
        • Задача 2
        • Транспортный режим работы IPSec
        • Задача 3
    • GRE over IPSec
      • Практика
      • Теория
      • Задача 4
      • Задача 5
    • IPSec VTI
    • DMVPN
      • Теория и практика DMVPN
      • OSPF
        • Практика
        • Теория
      • IPSec
      • NAT-Traversal
      • Задача 6
    • TShoot IPSec
    • MTU
    • Материалы выпуска
    • Полезные ссылки
  • 8. BGP и IP SLA
    • Автономные системы
    • PI и PA адреса
    • BGP
      • Теория
      • Установление BGP-сессии и процедура обмена маршрутами
      • Настройка BGP и практика
        • Настройка BGP и практика
        • Задача 1
        • Full View и Default Route
        • Задача 2
        • Looking Glass и другие инструменты
        • Control Plane и Data Plane
        • Выбор маршрута
        • Задача 3
      • Управление маршрутами
        • AS-Path ACL
        • Prefix List
        • Route Map
        • Задача 4
      • Балансировка и распределение нагрузки
        • Балансировка нагрузки
        • Задача 5
        • Распределение нагрузки
          • Исходящий
          • Задача 6
          • Входящий
        • AS-Path Prepend
        • MED
        • Анонс разных префиксов через разных ISP
        • BGP Community
        • Задача 7
        • Общая таблица по видам балансировки и распределения нагрузки
    • PBR
      • Теория
      • PBR
      • Практика
      • Задача 8
    • IP SLA
      • Настройка
      • Задача 9
      • Задача 10
    • Полезные ссылки
  • 8.1 IBGP
    • IBGP
    • Различия IBGP и EBGP
    • Проблема Эн квадрат
      • Route Reflector
        • Правила работы RR
        • Практика RR
          • Проблема резервирования
      • Конфедерации
    • Атрибуты BGP
      • Хорошо известные обязательные (Well-known Mandatory)
      • Хорошо известные необязательные (Well-known Discretionary)
      • Опциональные передаваемые/транзитивные (Optional Transitive)
      • Опциональные непередаваемые/нетранзитивные (Optional Non-transitive)
      • Community
        • Теория Community
        • Задача 7
        • Практика Community
        • Задача 8
        • Задача 9
      • Задача 6
    • Материалы выпуска
    • Задача 1
    • Задача 2
    • Практика
      • EBGP
      • iBGP
      • iBGP
      • Задача 3
      • Настройка внутренней маршрутизации. OSPF
      • Настраиваем BGP
      • Задача 4
      • Что мы можем улучшить?
      • Задача 5
      • Задача 6
      • Задача 7
      • Задача 8
      • Задача 9
    • Послесловие
  • 9. Multicast
    • Общее понимание Multicast
      • Пример I
      • Пример II
    • IGMP
      • Теория IGMP
      • Querier
      • Ещё пара слов о других версиях IGMP
      • Повторим ещё раз
      • И ещё раз
    • PIM
      • PIM Dense Mode
      • PIM Sparse Mode
      • Чтобы разобраться с тем, что такое PIM, обратимся к сети гораздо более сложной
      • Разбор полётов
        • RP
        • Бритва Оккама или отключение ненужных ветвей
        • SPT Switchover — переключение RPT-SPT
        • Задача 1
        • Задача 2
      • DR, Assert, Forwarder
      • Выбор RP
      • Завершение
    • SSM
    • BIDIR PIM
    • Мультикаст на канальном уровне
      • Мультикастовые MAC-адреса
      • IGMP Snooping
      • Задача 3
      • IGMP Snooping Proxy
      • Multicast VLAN Replication
    • Заключение
  • 10. Базовый MPLS
    • Что не так с IP?
    • Заголовок MPLS
    • Пространство меток
    • Что такое MPLS
    • Передача трафика в сети MPLS
    • Терминология
    • Распространение меток
      • Методы распространение меток
        • DU против DoD
        • Ordered Control против Independent Control
        • Liberal Label Retention Mode против Conservative Label Retention Mode
        • PHP
      • Протоколы распространения меток
        • LDP
          • Практика
        • Применение чистого MPLS в связке с BGP
        • RSVP-TE
          • Практика
    • ВиО
    • Полезные ссылки
    • Спасибы
  • 11. MPLS L3VPN
    • VRF, VPN-Instance, Routing Instance
      • VRF-Lite
    • MPLS L3VPN
      • Data Plane или передача пользовательских данных
      • Роль меток MPLS
        • Транспортная метка
        • Сервисная метка
      • Терминология
      • Control Plane или передача служебной (маршрутной) информации
      • Протоколы маршрутизации
      • MBGP
        • Route Distinguisher
        • Route Target)
    • Практика
      • VRF-Lite
      • MPLS L3VPN
      • Взаимодействие между VPN
    • Трассировка в MPLS L3VPN
    • Доступ в Интернет
      • NAT на CE
        • Практика
        • Теория
        • Повторим шаги настройки
      • VRF Aware NAT
        • Практика
        • Теория
      • Common Services
    • ВиО
    • Полезные ссылки
  • 12. MPLS L2VPN
    • О технологиях L2VPN
    • VPWS
      • Data Plane
      • Control Plane
      • Практика
      • Теория
      • Виды VPWS
    • VPLS
      • Data Plane
      • Control Plane
      • VPLS Martini Mode (targeted LDP)
        • Практика
        • Теория
      • VPLS Kompella Mode (BGP)
        • Обнаружение соседей или Auto-Discovery
        • Передача префиксов
        • Распределение меток и механизм Label Block
        • Практика
        • Теория
      • Martini vs. Kompella
      • Иерархический VPLS (H-VPLS)
        • Практика H-VPLS
        • Теория
    • Проблемы VPLS
    • Полезные ссылки
    • Спасибы
  • 12.1. MPLS EVPN
    • Вспоминаем VPLS
    • Базовая часть технологии EVPN
    • Лаборатория для тестов и конфигурации
    • Маршруты EVPN
      • Маршрут типа 3 (Inclusive Multicast Ethernet Tag Route)
      • Маршрут типа 2 (MAC/IP Advertisement Route)
        • Изучение MAC-адресов
      • Маршрут типа 1 (Ethernet Auto-Discovery Route)
        • Автоматический поиск multihomed PE и ESI label
        • MAC Mass Withdrawal
        • Aliasing label
      • Маршрут типа 4 (Ethernet Segment Route)
        • Механизм выбора DF
    • L3-функционал в EVPN
      • IRB synchronisation
      • Маршрутизация между bridge-доменами
      • Выход в другие VRF и внешние сети
    • Зачем это всё-таки нужно?
    • Заключение
  • 12.2. EVPN Multihoming
    • Практический пример
    • Проблемы Multihoming-га.
    • Что такое DF и зачем он нужен?
    • Зачем нужен маршрут типа 1 per-ESI?
    • Зачем нам маршрут типа 1, сгенерированный per-EVI?
    • А нужен ли нам MC-LAG в EVPN?
    • Заключение
  • 13. MPLS Traffic Engineering
    • Предпосылки появления MPLS TE
    • Принципы работы MPLS Traffic Engineering
    • Способы направления трафика в TE-туннель
    • Способы управления туннелями
  • 14. Packet Life
    • 0. Коротко о судьбе и пути пакета
    • 1. Уровни и плоскости
      • Forwarding/Data Plane
      • Control Plane
      • Management Plane
      • Краткий итог
    • 2. История способов обработки трафика
      • Что с тобой не так, IP?!
      • О дивный новый мир
    • 3. Типов-чипов
      • CPU — Central Processing Unit
      • RAM — Random Access Memory
      • CAM — Content-Addressable Memory
      • TCAM — Ternary Content-Addressable Memory
      • ASIC — Application Specific Integrated Circuit
      • Programmable ASIC
      • FPGA — Field Programmable Gate Array
      • NP — Network Processor
    • 4. Аппаратная архитектура коммутирующего устройства
      • Общая шина
      • Управляющий модуль
      • Интерфейсный модуль или линейная карта
        • PIC — Physical Interface Card
        • FE — Forwarding Engine
        • QoS или TM — Traffic Management
        • SerDes — Serializer, Deserializer
        • Распределённая плоскость управления (Distributed Control Plane)
      • Фабрика коммутации
    • 5. Путешествие длиною в жизнь
      • Транзитные пакеты
      • Локальные пакеты
    • Заключение
    • Спасибы
  • 15. QoS
    • 0. Чем определяется QoS?
      • Потери
      • Задержки
      • Джиттер
      • Неупорядоченная доставка
      • Полоса пропускания
    • 1. Три модели обеспечения QoS
      • Best Effort (BE)
      • IntServ
      • DiffServ
    • 2. Механизмы DiffServ
    • 3. Классификация и маркировка
      • Behavior Aggregate
      • Interface-based
      • Multi-Field
      • Маркировка внутри устройства
      • Рекомендации IETF (категории трафика, классы сервиса и модели поведения)
      • Короткий итог по классификации
    • 4. Очереди
    • 5. Предотвращение перегрузок
      • Tail Drop и Head Drop
      • RED — Random Early Detection
      • WRED — Weighted Random Early Detection
    • 6. Управление перегрузками
      • FIFO — First In, First Out
      • PQ — Priority Queuing
      • FQ - Fair Queuing
      • RR — Round-Robin
      • Короткий итог про механизмы диспетчеризации
    • 7. Ограничение скорости
      • Traffic Policing
      • Traffic Shaping
      • Шейпинг против полисинга
      • Практика Полисинг и шейпинг
      • Механизмы Leaky Bucket и Token Bucket
        • Алгоритм Leaky bucket
        • Алгоритм Token Bucket
      • Короткий итог по ограничению скорости
    • 8. Аппаратная реализация QoS
    • Полезные ссылки
    • Спасибы
  • Инструкция для контрибьютеров
Powered by GitBook
On this page
  1. 10. Базовый MPLS

Терминология

PreviousПередача трафика в сети MPLSNextРаспространение меток

Last updated 5 years ago

Label — метка — значение от 0 до 1 048 575. На основе неё LSR принимает решение, что с пакетом делать: какую новую метку повешать, куда его передать. Является частью заголовка MPLS.

Label Stack — стек меток. Каждый пакет может нести одну, две, три, да хоть 10 меток — одну над другой. Решение о том, что делать с пакетом принимается на основе верхней метки. Каждый слой играет какую-то свою роль. Например, при передаче пакета используется транспортная метка, то есть метка, организующая транзит от первого до последнего маршрутизатора MPLS. Другие могут нести информацию о том, что данный пакет принадлежит определённому VPN. В этом выпуске метка всегда будет только одна — больше пока не нужно.

Push Label — операция добавления метки к пакету данных — совершается в самом начале — на первом маршрутизаторе в сети MPLS (в нашем примере — R1).

Swap Label — операция замены метки — происходит на промежуточных маршрутизаторах в сети MPLS — узел получает пакет с одной меткой, меняет её и отправляет с другой (R2, R5).

Pop Label — операция удаления метки — выполняется последним маршрутизатором — узел получает пакет MPLS и убирает верхнюю метку перед передачей его дальше (R6).

На самом деле метка может добавляться и удаляться где угодно внутри сети MPLS. Всё зависит от конкретных сервисов. Правильнее будет сказать, что метка добавляется первым маршрутизатором пути (LSP), а удаляется последним. Но в этой статье для простоты мы будем говорить о границах сети MPLS. Кроме того, удаление верхней метки ещё не означает, что остался чистый IP-пакет, если речь идёт о стеке меток. То есть если над пакетом с тремя метками совершили операцию Pop Label, то меток осталось две и дальше он по-прежнему обрабатывается, как MPLS. А в нашем примере была одна, а после не останется ни одной — и это уже дело IP.

LSR — Label Switch Router — это любой маршрутизатор в сети MPLS. Называется он так, потому что выполняет какие-то операции с метками. В нашем примере это все узлы: R1, R2, R3, R4, R5, R6. LSR делится на 3 типа: Intermediate LSR — промежуточный маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Swap Label (R2, R5). Ingress LSR — «входной», первый маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Push Label (R1). Egress LSR — «выходной», последний маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Pop Label (R6). LER — Label Edge Router — это маршрутизатор на границе сети MPLS. В частности Ingress LSR и Egress LSR являются граничными, а значит они тоже LER.

LSP — Label Switched Path — путь переключения меток. Это однонаправленный канал от Ingress LSR до Egress LSR, то есть путь, по которому фактически пройдёт пакет через MPLS-сеть. Иными словами — это последовательность LSR. Важно понимать, что LSP на самом деле однонаправленный. Это означает, что, во-первых, трафик по нему передаётся только в одном направлении, во-вторых, если существует «туда», не обязательно существует «обратно», в-третьих, «обратно» не обязательно идёт по тому же пути, что «туда». Ну, это как туннельные интерфейсы в GRE.

Как выглядит LSP?

Да, вот так непрезентабельно. Это компилированный вывод с четырёх LSR — R1, R2, R5, R6. То есть на LSR вы не увидите законченной последовательности узлов от входа до выхода, по типу атрибута AS-PATH в BGP. Здесь каждый узел знает только входную и выходную метки. Но LSP при этом существует.

Это похоже немного на IP-маршрутизацию. Несмотря на то, что существует путь от точки А до точки Б, таблица маршрутизации знает только следующий узел, куда надо отправлять трафик. Но разница в том, что LSR не принимает решение о каждом пакете на основе адреса назначения — путь определён заранее.

И одно из самых важный понятий, с которым необходимо разобраться — FEC — Forwarding Equivalence Class. Мне оно почему-то давалось очень тяжело, хотя по сути — всё просто. FEC — это классы трафика. В простейшем случае идентификатором класса является адресный префикс назначения (грубо говоря, IP-адрес или подсеть назначения). Например, есть потоки трафика от разных клиентов и разных приложений, которые идут все на один адрес — все эти потоки принадлежат одному классу — одному FEC — используют один LSP. Если мы возьмём другие потоки от других клиентов и приложений на другой адрес назначения — это будет соответственно другой класс и другой LSP.

Если вы обратите внимание на таблицу меток, FEC там присутствует, поскольку параметры замены меток определяются как раз таки на основе FEC, но делается это только в первый момент времени — когда эти метки распределяются. Когда же по LSP бежит реальный трафик, никто, кроме Ingress LSR, уже не смотрит на него — только метки и интерфейсы. Всю работу по определению FEC и в какой LSP отправить трафик берёт на себя Ingress LSR — получив чистый пакет, он его анализирует, проверяет какому классу тот принадлежит и навешивает соответствующую метку. Пакеты разных FEC получат разные метки и будут отправлены в соответствующие интерфейсы. Пакеты одного FEC получают одинаковые метки.

То есть промежуточные LSR — это молотилки, которые для всего транзитного трафика только и делают, что переключают метки. А всю интеллектуальную работу выполняют Ingress LSR.

LIB — Label Information Base — таблица меток. Аналог таблицы маршрутизации (RIB) в IP. В ней указано для каждой входной метки, что делать с пакетом — поменять метку или снять её и в какой интерфейс отправить. LFIB — Label Forwarding Information Base — по аналогии с FIB — это база меток, к которой обращается сетевой процессор. При получении нового пакета нет нужды обращаться к CPU и делать lookup в таблицу меток — всё уже под рукой.

Одна из первоначальных идей MPLS — максимально разнести Control Plane и Data Plane — ушла в небытие. Разработчикам хотелось, чтобы при передаче пакета через маршрутизатор не было никакого анализа — просто прочитал метку, поменял на другую, передал в нужный интерфейс. Чтобы добиться этого, как раз и было два разнесённых процесса — относительно долгое построение пути (Control Plane) и быстрая передача по этому пути трафика (Data Plane)

Но с появлением дешёвых чипов (ASIC, FPGA) и механизма FIB обычная IP-передача тоже стала быстрой и простой. Для маршрутизатора без разницы, куда смотреть при передаче пакета — в FIB или в LFIB. А вот что, несомненно, важно и полезно — так это, что безразличие MPLS к тому, что передаётся под его заголовком — IP, Ethernet, ATM. Не нужно городить GRE или какие-то другие до боли в суставах неудобные VPN. Но об этом ещё поговорим.

В теории помимо адреса назначения FEC может учитывать, например, метки QoS, адрес источника, идентификатор VPN или тип приложений. Важно понимать тут, что пакеты одного FEC не обязаны следовать на один и тот же адрес назначения. И в то же время, если даже и два пакета следуют в одно место, не обязательно они будут принадлежать одному FEC. Я поясню для чего всё это нужно. Дело в том, что для каждого FEC выбирается свой LSP — свой путь через сеть MPLS. И тогда, например, для WEB-сёрфинга вы устанавливаете приоритет — это будет один FEC — а для VoIP — — другой FEC. И далее можно указать, что для FEC BE LSP должен идти широким, но долгим и негарантированным путём, а для FEC EF — можно узким, но быстрым. К сожалению или к счастью, но сейчас в качестве FEC может выступать только IP-префикс. Такие вещи, как маркировка QoS не рассматриваются.

QoS BE
EF