MAKELE M P L S (Multi Protocol Label Switching ) (Çok Protokollu
advertisement
MAKELE MPLS (Multi Protocol Label Switching ) (Çok Protokollu Etiket Anahtarlama ) 03/08/2009 Haz layanlar:Ak n Bayraktar ve Nursel Köse Denetleyen:Mehmet Beyaz TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 1 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 çerikler 1. MPLS nedir? ................................................................................................................................... 3 2. MPLS Teknolojisinin Kullan ld 3. MPLS Protokolleri, Fonksiyonlar ve Birimleri ............................................................................. 5 4. MPLS Teknolojisinin Çal ma Prensibi .......................................................................................... 8 Alanlar ...................................................................................... 4 KISALTMALARIN ................................................................................................................................... 13 KAYNAKLAR .......................................................................................................................................... 14 TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 2 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 1. MPLS nedir? MPLS teknolojisi OSI ( Open Systems Interconnection ) 2. Katman ndaki Veri iletim ve 3. Katman ndaki yönlendirme i lemlerinin h zl ve güvenli bir ekilde uygulanmas r. MPLS teknolojisinin amac Veri iletim i lemlerini ve yönlendirme lemlerini kontrollü bir ekilde uygulayarak daha h zl geli mi hizmetler veren veri lar olu turmakt r. MLPS teknolojisi, IP ve ATM yap lar n birle tirilmi bir hali olarak da özetlenebilir. MPLS teknolojisi ile TCP/IP protokolünün sa lad esneklik ve yönetim kolayl ve ATM protokolünün sa lad yüksek veri transfer h zlar ve servis kalitesi sunulmaktad r. Network ( A ) teknolojisinde yönlendirme i lemleri yava yap lmaktad r. Fakat MPLS teknolojisi ile A n giri noktalar ndan ç noktalar belirlenerek yönlendirme i lemleri bir kez yap r ve a n içinde h zl bir ekilde ilerlenir. Bu yönlendirme i leminin h zl bir ekilde yap labilmesi için MPLS teknolojisinde etiketler kullan lmaktad r. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 3 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 2. MPLS Teknolojisinin Kullan ld Alanlar MPLS Teknolojisi TE ( Traffic Engineering ) ( Trafik Mühendisli inde) kullan r. Trafik Mühendisli i bir sistemdeki Hop lar n ( Yönlendirici ) birbirleriyle olan veri ileti imini, birbirlerine olan uzakl klar , bir yönlendiriciden di er yönlendiriciye en sa yoldan ula lmas ve yönlendirici haritas ç kartarak, yönlendiriciler üzerinde trafi i yönetmektir. MPLS teknolojisinin en önemli avantajlar ndan birisi bir yönlendirici ile di er yönlendirici aras ndaki veri iletim yolu t kand zaman verinin en k sa mesafede bulanan ba ka bir yönlendiriciye yönlenmesi veya daha az t kanabilecek olan ba ka bir yola yönlenmesidir. Bu ekilde veri paketlerinin kayb azal r ve uzun süreli t kanmalar ya anmaz. ATM-temelli WAN larda IP a lar n uygulamalar na olanak sa lar. IP-temelli VPN (Virtual Private Network) uygulama olana da getirmektedir. Bu özellikler, özellikle çoklu servis, çoklu kullan sa lamay amaçlayan kurulu lar için çok önemlidir. MPLS, farkl servis karakterleri için Etiket Anahtarlanm Yollar n (Label Switched Paths-LPS) olu turulmas olanakl k lar. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 4 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 3. MPLS Protokolleri, Fonksiyonlar ve Birimleri 1.) Yönlendirme ( Routing ) : A taraf nda paketlerin kendi içerisinden geçirilip gönderilmesi olay tarif etmek için kullan r. Bir bilgisayar a nda pek çok yönlendirici bulunmakta ve a a de ik ekillerde ba lanabilmektedir. RIP ( Routing Information Protocol) ve OSPF ( Open Shortest Path First) gibi yönlendirme protokolleri kendisinden sonra gelecek olan hop a yönlendirilmesini sa lar. Bunun için Yönlendirme protokolleri yönlendirici tablolar kullan r. Bu tablolar paketin ula yönlendiricide daha sonra gidece i adres e transfer edilmesi gereken bir sonraki hop un belirlenmesini sa lar. 2.) Etiket ( Label ) : Oldukça k sa, sabit uzunlukta ve gönderme lemlerinde kullan lan 4 byte k bir çe it i aretleme ba r. Etiket Alan - 20 Bit Exp. Bitleri 3 Bit etme algoritmalar etkiler. S Alan - 1 Bit TTL(Time to Live) 8bit belirtmek için kullan r. Etiket Y TTG Int. LTD : MPLS etiketinin gerçek de erini ta r. : A içinde alan paketin kuyru a girme ve discard : Hiyerar isel olarak etiket depolamay destekler. : Bilinen IP deki TTL ile ayn r. Ya ama süresini ( Label Stack ) Proprietary & Confidential Page 5 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 MPLS, y n eklinde organize edilmi olan etiketleri bir paket içinde ta maya izin verir. S bitleri, o anda eklenen etiketin son olup olmad göstermek içindir. Etiket y nlar nda 3 tane i lem yap labilir. · En üstteki etiketi yeni bir etiketle de tirebiliriz. · Y ndan etiketi çekebiliriz. · En üstteki etiketi yeni bir etiketle de tirebilir ve bir veya birden fazla yeni etiket ekleyebiliriz. Etiket De Toku u ( Label Swapping ) Ba lant tablosundaki bilgilere bakarak gelen port bilgisinin bulunup giden port bilgisiyle e le tirerek yer de tirilmesi i lemine denir. 3.) Anahtarlama ( Switching ) yönlendirilmesi demektir. : Verinin giri noktas ndan ç noktas na 4.) Kontrol Mekanizmas : Yönlendiricilerde gönderme tablosunun olu turulmas ve bak n yap lmas amac ile kullan r. Yönlendirme bilgilerinin sa kl bir ekilde olu turulmas için di er yönlendiricilerin kontrol mekanizmas ile birlikte çal r. Standart yönlendirme protokolleri olan OSPF ( Open Short Path First ) , RIP ( Rouitng Information Protocol ) ve BGP ( Border Gateway Protocol), yönlendiricilerin kontrol mekanizmalar aras nda yönlendirme bilgilerinin de imini sa lar. 5.) letim Mekanizmas : Gönderme tablolar ndaki bilgiler kullan larak paketlerin hedefe ula lmas sa lan r. Bu i lemde çe itli algoritmalar kullan larak en uygun yol bulanarak gönderme i lemi yap r. Bu i lem en uygun yol bulununcaya kadar devam eder. 6.) Gönderme Tablosu : Paketlerin gidecekleri adresleri belirler. 7.) FEC ( Forwarding Equivalence Class) : Gönderim a amas nda e it tarzda lem görecek paket gruplar için kullan r. 8.) ELSR (Edge Label Switch Router) : ELSR ler a larda en uç noktalarda bulunurlar ve paketlerde ilk seviye i lemleri ve s fland rmalar ba lat rlar. Bunlar yönlendirici veya anahtar olabilirler. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 6 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 9.) LRS (Label Switch Router) : LRS a n merkezinde bulunur ve haz rlanm anahtarlama tablolar ndaki bilgilere uygun olarak etiketleri anahtarlar. LSR de yönlendirici veya anahtar olabilirler. 10.) Etiket Anahtarlama Gönderme Yap ta lar (LSFC) : Etiket çok çe itli yollar ile paketle ili kidedir. Baz a lar (ATM de VCI/VPI ve Frame Relay de DLCI) etiket i, Veri Ba lant Katman ba içine al rlar. Bir di er uygulamada ise, küçük bir etiket ba içine s rlar ve veri ba lant ba ile veri ba lant - protokol ünitesi aras na yerle tirilirler. Bu uygulamalar etiket anahtarlaman n Ethernet, FDDI ve noktadan noktaya ba lant lar sanal olarak desteklemesini sa lar. 11.) Etiket Anahtarlama Kontrol Yap ta lar (LSCC) : Etiketler paketlere gönderici LSR taraf ndan eklenir. Al LSR ise gelen bu paketleri ne yapacaklar bilmek zorundad r. te LSCC nin bu i in gerçekle mesini sa lamakt r. LSCC bunun için yol gösterici olarak Etiket Anahtarlama Gönderme Tablosunu kullan r. 12.) Etiket Da m Protokolü (LDP) : LDP, ELSR ile LSR ayg tlar aras ndaki ileti imi sa lar. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 7 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 4. MPLS Teknolojisinin Çal ma Prensibi MPLS teknolojisinde gidilecek olan yol önceden belirlenir ve önceden belirlenen yol üzerinde trafi i gönderir. Önceden belirlenen bu yol LSP ( Label Switching Path ) dir. LSP hem tek yönlü hem çift yönlü olabilir. a.) Veri iletimi Host A dan Host B ye LSP1 yolu ile yap lmaktad r. b.) Veri iletimi Host C den Hos D ye LSP2 yolu ile yap lmaktad r. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 8 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 Bu yolun ba ndaki router a INGRESS router denir. Yolun sonundaki router ise Egress router r. Ingress ve Egress aras ndaki belirlenen yol üzerinden e er ba ka bir router varsa bu router lar Transit router olarak isimlendirilir. c.) Host A dan Host B ye belirlenen yol üzerinde LSR3 Transit router r. Çift yönlü trafik için 2 tane LSP gereklidir. LSP yolu üzerinde bir veya birden fazla yönlendirici bulunabilir. INGRESS(G ): Giri LSR, LSP de veri ak n en tepesindeki LSR dir. Label Edge Router(LER), MPLS a na giren trafi i i ler. Ba ca u görevleri vard r. ü MPLS e giden IP paketlerini belirler ü Her paketin FEC tan mlamalar yapar ü MPLS ba olu turup, ilk etiketi atar. EGRESS(ÇIKI ): Egress LSR, LSP de veri ak n en ucundaki LSR dir. Label Edge Router(LER), MPLS a ndan ayr lan trafi i i ler. Ba ca u görevleri vard r. ü Geleneksel IP yönlendirme yöntemleri ile bir sonraki hop u belirler. ü Tüm etiket ba klar ç kar r. Bir paket LSP yoluna girdi inde Ingress router da paket e MPLS header ( Ba k ) eklenir. LSP yolu boyunca iletilir ve EGRESS router da header ( Ba k ) at r. LSP içinde ilerleyen paketin IP paket ba na bak lmaz. LSP içinde paketin hangi interface den giri yapt na ve etiketine bak r. En son Egress router da paketin IP paket ba na bak r ve yönlendiricinin seçti i yolda gönderilir. LSP yolunda paket etiket de tirerek ilerler. Yani yönlendirici gelen paketin label na ( Etiket ) bakar nereye gidece ini ve hangi yeni label ekleyece ine karar verir. Eski label i yeni label ile de tirerek gönderir. IGP(Interior Gateway Protocol) de bilgi al veri i LSA(link state advertisement)lar ile sa lan r. Trafik Mühendisli i daha detayl inceleme yapt için, daha fazla bilgiye ihtiyaç duyar. Bunlar da s radan LSA lar ile elde edemez. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 9 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 Bunun için IGP extension lari geli tirilmi tir. OSPF(Open Shortest Path First), opaque LSA lar kullan r, IS(Intermediate System-to-Intermediate System) de type length value leri kullan r. Bu extensionlar ile Trafik Mühendisli i için u ek bilgiler elde edilir ve ta v v v v IS- r: Maximum Link Bandwidth Maximum Reserved Link Bandwidth Current Bandwidth Reservation Link Coloring Her router, bu bilgileri kullanarak TED(Traffic Engineering Database) ( Trafik Mühendisli i VeriTaban ) yapar. Her routerda vard r çünkü her router herhangi bir LSP için Ingress router olabilir. Bir LSP için INGRESS router olan bir router ayn anda üzerinden geçen ba ka bir LSP için TRANSIT router olabilir, hatta ayn router ba ka bir LSP için EGRESS router olabilir. ( Toploji bize ba r. ) Yani IGP ye ihtiyaç vard r. TED de tutulan bilgilerde IGP extensionlar sayesinde elde edilir. Ignress router nda TED i vard r, kendi LSP ayarlar hesaplamak için TED i kullan r. LSP yolunu(path) 2 ekilde bulabiliriz. 1.) Ingress router konfigurasyonunda, yol aç k olarak belirtilebilir yada yol belirtilmezse CSPF(Constrained Shortest Path First- Trafik Mühendisli i Veritaban ndaki ) bilgileri kullanarak hesaplama yapar) algoritmas kullanarak yolu software(JUNOS) kendisi bulur. Yolu aç k(explicit) belirtmek demek, yolun geçmesini istedi imiz yerleri bizim konfigürasyonda belirtmemiz demektir. TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 10 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 Sonraki Hop öncekine do rudan ba lanmal Kesin(strict) ve kesikli(loose) yönlendirmeler kar TTG Int. LTD r. labilir(mixed) Proprietary & Confidential Page 11 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 2.) Kesin(strict) ve kesikli(loose) yönlendirmeler kar labilir(mixed) ki ekli vard r.Ya geçti i tüm routerlari tek tek strict olarak biz gireriz yada baz lar belirtir baz lar da kendisinin bulmas bekleriz. Strict dedi imizde direk ba olmam z gerekir. Router ile aram zda ba ka router olamaz, loose dedi imizde ise direk ba olmam z gerekmez, LSP nin ondan geçmesini isteriz. Asl nda oraya u ra ama nas l u rarsan u ra deriz. Arada istedi i routerlardan geçerek oraya gider. (oraya gitmek için IGP nin buldu u shortest path kullan r) TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 12 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 KISALTMALARIN MPLS:Multi Protocol Label Switching OSI:Open Systems Inter Connection ATM:Asenkron Transfer Modu TE:Traffic Engineering VPN:Virtual Private Network LPS:Label Swiched Paths RIP:Routing Information Protocol OSPF:Open Shortest Path First TTL:Time To Live BGP:Border Gateway Protocol FEC:Forwarding Equivalence Class ELSR:Edge Label Switch Router LSR:Label Switch Router LER:Label Edge Router IGP:Interior Gateway Protocol LSA:Link State Advertisement IS-IS:Intermediate System-to-Intermediate System TED:Traffic Engineering Database CSPF:Consrained Shortest Path Firs FDDI:Fiber Distributed Data nterface TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 13 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996 KAYNAKLAR 1.) http://tr.wikipedia.org/wiki/MPLS 2.) http://www.ciscotr.com/forum/attachments/ciscogenel/265d1229961173-cisco-dokuman-istekleriniz-ccna-ccnpturkce-ingilizce-dokumanlari-mpls.pdf 3.) http://www.ozbilen.net/dokumanlar/MPLS_osman_durmaz.pdf TTG Int. LTD Proprietary & Confidential Page 14 of 14 Dikilita Mah. Dilek Sok. No: 10 Kat 3, Be ikta , 34349, Istanbul, Turkey Tel: +90 212 327 0757 Pbx Fax: +90 212 327 0760 TTG Uluslarars LTD / Registered Office: as above / Registered Number in Turkey 461414-408996