Introdução ao MPLS. Tiago Carrijo Setti Algar Telecom

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1 Introdução ao MPLS Tiago Carrijo Setti Algar Telecom

2 Algar Telecom 60 anos de atuação Mais de 1,5 mil associados Mais de 1 milhão de clientes Companhia de capital aberto*

3 Backbone 13 mil km de rede óptica Atuação em 192 municípios

4 Objetivos e dicas Muitos operadores de rede IP ainda desconhecem o protocolo MPLS: Acreditam ser muito complexo Não enxergam benefícios no protocolo Até implementaram o MPLS, mas de maneira básica e sem utilizar todos os recursos disponíveis Acreditam ser uma tecnologia muito nova em amadurecimento Essa apresentação pretende desmitificar o MPLS e permitir que mais redes utilizem esse protocolo para melhorar sua capacidade e performance.

5 Pergunte à vontade!!

6 O básico

7 Protocolo de camada 2.5???

8 MultiProtocol Label Switching Para quem preferir : Comutação de etiquetas de múltiplos protocolos!!

9 Quem usa Praticamente todas as operadoras de Telecom e provedores tem em operação o protocolo MPLS em sua rede. Talvez, depois do próprio IP e do protocolo BGP, o MPLS deve ser o protocolo mais usado nas redes atuais.

10 Como surgiu o MPLS Desenhado originalmente para aumentar a capacidade e velocidade dos roteadores IP. Objetivo principal de evitar o route lookup ATM na época se mostrava mais eficiente que o IP A ideia era abranger protocolos além do IP (ATM, Frame relay, Ethernet)

11 Como surgiu o MPLS 1994 Toshiba apresenta o Cell Switch Router (CSR) no IETF Cisco e IBM apresentam planos para label switching Formado o MPLS WG no IETF 2001 Primeira RFC do MPLS publicada

12 RFC Multiprotocol Label Switching Architecture +150 RFCs E dezenas de outros drafts em desenvolvimento

13 Uso atual Originalmente o objetivo era aumentar a capacidade dos roteadores IP, permitindo que a velocidade de roteamento L3 fosse equivalente ao L2. Mas a evolução do hardware e chipsets modernos tornou obsoleto esse objetivo.

14 Uso atual Três razões para a crescente adoção do MPLS nas redes: Engenharia de tráfego Habilidade de controlar e escolher como o tráfego é encaminhado na rede, permitindo gerenciar a qualidade de serviço, priorização de fluxos e controle da capacidade. Redes multisserviço Habilidade de utilizar uma única infraestrutura de rede para transportar diversos serviços e protocolos. (L3VPN, L2VPN, VPLS, AToM) Fast Reroute Aumentar a resiliência e tempo de convergência das redes, alcançando valores iguais ou melhores que as redes SONET/SDH.

15 Como funciona

16 Bits and bytes

17 Conceitos MPLS Label Switch Path (LSP) O conceito mais importante para entender o protocolo Significa um túnel unidirecional entre dois roteadores da rede MPLS Um LSP é necessário para que aconteça o encaminhamento na rede Nomenclatura dos roteadores na rede MPLS Label Edge Router (LER) ou ingress node ou Provider Edge (PE) Roteador que encapsula o payload a primeira vez Roteador que faz a escolha do caminho para o túnel Label Switching Router (LSR) ou transit node ou Provider router (P) Roteador no meio da rede que faz apenas o encaminhamento de label

18 Topologia LSP LER PE LSR P LSR P LSR P LER PE

19 Label Layer 2 Label 3 Label 2 Label 1 Payload 32 bits de cabeçalho - 20 bits para alocação de labels, totalizando 1,048,575 possibilidades Significado local entre dois roteadores Podem ser utilizados diversos labels num mesmo pacote

20 Sinalização Para usar um LSP, antes ele tem que ser sinalizado Um LSP tem significado global na rede, mas um label tem significado local. A sinalização faz um mapeamento do LSP com os label nos roteadores do caminho. Existem dois protocolos de sinalização mais usados Label Distribution Protocol (LDP) Protocolo simples sem funcionalidades de engenharia de tráfego Usa a tabela do IGP (OSPF ou ISIS) para encontrar o melhor caminho Resource Reservation Protocol Traffic Engineering (RSVP-TE) Protocolo mais complexo, com cabeçalho maior, mas que permite o uso de engenharia de tráfego e reserva de recursos na rede.

21 RSVP Utilizado um protocolo bastante conhecido, e que foi estendido para suportar as funções de engenharia de tráfego Suporta a reserva de túneis(lsp) na rede, calculados apenas no roteador PE Ingress Permite funcionalidades como: Reserva de banda Definição dinâmica ou estática de caminhos Inclusão/Exclusão de circuitos baseados em informações de cores (Affinity) Permite o uso de informações externas a rede, como caminho físico das fibras, rota da fibra, rack, andar, prédio etc... (Shared Risk Link Group) CSPF (Constrained Shortest Path First)

22

23 Penultimate Hop Pop (PHP) O último roteador no caminho do LSP é quem faz a análise do payload para encaminhar o pacote Ele pode receber o pacote com um label final, chamado Explicit Null (0) Ou pode receber o pacote sem label MPLS algum, nesse caso o label usado é o Implicit Null (3). Esse label, Implicit Null, é a maneira de sinalizar ao penúltimo roteador do caminho que retire pop o label antes de encaminhas o pacote.

24 Penultimate Hop Pop (PHP)

25 Label stacking Como dito anteriormente, vários labels podem ser empilhados num mesmo pacote Apenas a primeira label (top most label) é usada para encaminhar o pacote Quando o pacote chega no destino o último label é retirado pop e o segundo label é utilizado para o encaminhamento

26 Encaminhando pacotes

27 Encaminhando pacotes Pacote com destino a O roteador Ingress tem a rota /24 conhecida por BGP e next-hop um LSP Ele adicionar o label MPLS e encaminha para o próximo P PE P P P PE

28 Encaminhando pacotes Cada roteador de trânsito, P, executa a função de swap PE P P P PE

29 Encaminhando pacotes O penúltimo roteador executa o PHP PE P P P PE

30 Serviços

31 MPLS L3VPN São as famosas VPN MPLS, muito comum no mercado corporativo VPN baseada em IP O conceito de VRF(virtual router) é utilizado nos roteadores PE Cada cliente tem sua própria VRF Sinalização de controle e encaminhamento BGP para controle MPLS para encaminhamento dos pacotes

32 MPLS L3VPN

33 MPLS Pseudowires Conhecido também como VLL (Virtual Leased Line) ou PWE3 Circuitos ponto a ponto Emulação de um circuito sobre MPLS Pode ser usado para conectar protocolos diferentes Exemplo: Ethernet para PPP Muito utilizado nas operadoras de Telecom com nomes como: Ponto a ponto Clear channel E-line Lan to Lan

34 MPLS Pseudowires

35 VPLS (Virtual Private Lan Service) Cria um switch multiponto virtual Emula as funções de um switch, como: Aprendizado de MAC Broadcast flood Unkown unicast flood Mais utilizado para infraestrutura interna das operadoras, e alguns casos de clientes que não utilizam L3VPN

36 PWE3 x VPLS

37 Rede Algar Telecom

38 Backbone MPLS

39 Topologia

40 Topologia Internet Borda P IP/MPLS Backbone BGP-Free P Switch MPLS Switch MPLS 3G PE P PE Anel Metropolitano Switch MPLS Switch MPLS Provedor Banda-larga Empresas

41 Tecnologias

42 Fornecedores

43 Desvantagens do MPLS

44 O lado ruim do protocolo Nenhum protocolo é perfeito Um desses problemas é que ao habilitar MPLS perdemos: Capacidade de utilizar múltiplas saídas de forma eficiente Simplicidade Balanceamento de tráfego em LACP (resolvido com Entropia ou FAT PW) Diferente de outros protocolos, o MPLS não tem configurações totalmente automatizadas Algumas ferramentas de mercado ajudam com essa administração, principalmente a quantidade de túneis RSVP-TE.

45 Conteúdo não abordado

46 Outros assuntos importantes O MPLS tem funções e funcionalidades bastante avançadas que não conseguimos abordar nessa palestra, pois seriam tema para um curso de mais de 1 semana! Algumas funcionalidades não abordadas: Fast Reroute Auto-Bandwidth e Auto-Mesh Point-to-multipoint LSP Multicast VPN FAT Pseudowire Entropia de Labels EVPN (Ethernet VPN) (tema abordado pelo colega da Alcatel Lucent) MPLS OAM Baseado no MPLS, protocolos também surgiram para atender outras demandas GMPLS (Generalized MPLS) MPLS-TP (MPLS Transport Profile)

47

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