ip, igp, mpls eğitim sunumu @Çankaya Üniversitesi

IP ve MPLSIP ve MPLS

Murat Can Demir

Çankaya Üniversitesi - 19-03-2011

2 | Presentation Title | Month Year Copyright © XXXX Alcatel-Lucent. All rights reserved.

Murat Can Demir

Gazi Üniversitesi, Elektrik Elektronik Müh.Bahçeşehir Üniversitesi, MBA

Alcatel-Lucent, 2009-

Sosyal Medya:

http://www.muratcandemir.com

http://www.facebook.com/muratcandemir

http://www.twitter.com/muratcandemir

http://www.linkedin.com/in/muratcandemir

http://www.muratcandemir.com/

http://www.facebook.com/muratcandemir

http://www.twitter.com/muratcandemir

http://www.linkedin.com/in/muratcandemir

1. Internet ve IP

2. IGP

3. MPLS


Internet ve IP1


History of the Internet


How the Internet Works


Bi varmış, bi yokmuş....

60’lı yılların bilgisayarı


Bi varmış, bi yokmuş....

2 storage cabinets with each 128 kB capacity

*****************************************************************************************************

Smartphone

16GB or 32GB flash drive


ARPANET

Advanced Research Projects Agency

ARPA Advanced Research Projects Agency

Amerikan Savunma Bakanlığı (US Department of Defense)

Dünyanın ilk packet-switched network

4 Üniversite: Stanford, UC Santa Barbara, UCLA, and the University of Utah.


ARPANET

Advanced Research Projects Agency

ARPANET mühendisleri:


NCP ve sonra TCP

NCP (Network control protocol)

Savunma bakanlığı için geliştirilmişti

Emniyet odaklıydı

1973 INWG (International Network Working Group) kuruldu

ARPANET ve ALOHANET/SATNET bağlamakla sorumlu

Bu netlerde kullanılan değişik protocolleri birleştirmek

TCP (Transmission Control Protocol) icat edildi

Sol: Vincent Cerf

Sağ: Robert Kahn

TCP ve sonra IP protocolunu icat eden professorler


Ve Internet.........

Amerika Savunma bakanlığı 1980 de TCP/IP standart protokol olarak kabul eder

1 Ocak 1983 transition gerçekleşir.

1985 senesinde network geçen trafığı kaldıramaz ve NSF (National Science Foundation) NSFNET kurulur.

NSFNET sadece AR-GE ve eğitim amaçlı kurulu olup herkese açık değildir.

Bu 1990 yılına kadar sürer.

Kurumların bu networku kullanmak istemeleri ve baskıları NSFNET herkese açılır.

INWG bunu önceden hesapladıkları için her icat edilen yeni network protokolun TCP/IP uyumlu olmasına dikkat eder.

INWG IETF (Internet Engineering Taskforce) olur


TCP/IP


TCP/IP

Transmission Control Protocol ve İnternet Protocol

Internet ve NetworkÇalışması için her cihazın aynı dili konuşması lazım.....

Varsayalım:

Öncelik adres tanımlanması:

Cihazlar birbirini nasıl bulabilcekleri standard olması gerekir, aynı telefonnumarası veya ev adresi gibi.

Aynı adres veya telefonnumarası gibi hiyerarşı vardır... Ülke kodu, şehir kodu vesayre.

Telefonlarda olduğu gibi bir cihaz adresi numerik tanımlanır.

箇只页面阿 Ne diyo bu yaa ?!


TCP/IP

Transmission Control Protocol ve İnternet Protocol


TCP/IP

Transmission Control Protol ve Internet Protocol

Internet adreslerin dağılımı santral olarak IANA (Internet Assigned Numbers Authority) tarafından yönetilir. Dağıtımı RIR (Regional Internet Registery) gerçekleştir.

Internet aslında gelişmiş bir PTT olarak görünebilir çünki bir paketi bir yerden başka bir yere getirmekle sorumludur.

Analogik olarak devam etmekte fayda var: Internette bir paketin bir yerden öteki yere ulaşması için PTT de bir paketin geçirdiği aynı süreçlerden geçer.

1. Mektup yazılır

2. Mektup zarf içine konulur

3. Üstüne adres yazılıp atılır

4. PTT (Kargo’ya) a verilir

5. Yazılan adrese ulaşır, zarf açılır, mektup okunur.


TCP/IP



TCP/IP


Aslında az önce anlattıklarımı tek resimle de anlatabilirdim......


TCP/IP



IP adres


IP adres

IPv4

IPv4 adresi 32 bit, binary formatındadır.

Öncelikle 1 bit nedir:

1 veya 0

Sonra 1 byte nedir:

8 tane bit, yanı 8 tane 1ler veya 0lar

IPv4, dört parçaya ayrılır ve bu dotted-decimal notation olarak geçer.

Dotted-decimal notation formatı 32 bit IPv4 adresini 4 octet (1 byte) olarak böler.

Her octetin menzili 0 ve 255 arasıdır.


IP adres

IPv4

IPv4 adresi:

Saysısal olarak: 192.168.2.100

Binary olarak: 11000000.10101000.00000010.01100100


IP adres

IPv4

Ilk octet (byte)

Saysısal olarak: 192

Binary olarak: 11000000

1 1 0 0 0 0 0 0

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

128 64 32 16 8 4 2 1 + -------------------------------------------

128+ 64+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0 = 192


IP adres

IPv4

2. octet (byte)



1 0 1 0 1 0 0 0

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

128 64 32 16 8 4 2 1 + -------------------------------------------

128+ 0+ 32+ 0+ 8+ 0+ 0+ 0 = 168


IP adres

IPv4

3. octet (byte)

Saysısal olarak: 2


0 0 0 0 0 0 1 0

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

128 64 32 16 8 4 2 1 + -------------------------------------------

0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 2+ 0 = 2


IP adres

IPv4

4. octet (byte)



0 1 1 0 0 1 0 0

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

128 64 32 16 8 4 2 1 + -------------------------------------------

0+ 64+ 32+ 0+ 0+ 4+ 0+ 0 = 100


IP adres

IPv4

1 octet (byte) menzili neden maximum 255 ?


1 1 1 1 1 1 1 1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

128 64 32 16 8 4 2 1 + -------------------------------------------

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1 = 255


IP adres sınıfları

IPv4

IPv4 adresi sınıflandırma:

IP adresin ilk bölümü hangi network a ait olduğunu tanımlar, aynı telefon numaralarında net numarası kullanıldığı gibi.

Bu 2 basamaklı bir Hiyerarşi yaratır

Yanı bir bölgeden veya aynı network kullanan kışılerin network prefix aynıdır

Aynı şehirde oturan kişilerin şehir kod numarası aynıdır ama numarası unique.



IPv4

IPv4 adresi sınıflandırma:

• Class A (1 to 126)— Class A network 8-bit network prefix ve en baştaki bit herzaman 0, yanı binary olarak herzaman 0xxxxxxx Bu Class A menzilini maximum 128 yapar (aslında 127 ama 0.0.0.0 da bir olanak)Ama 1 ve 126 kadar kullanılabilir çünki 0.0.0.0 default routes için reserve edilmiştir ve 127.0.0.0 loopback fonksionları içindir

• Class B (128 to 191)— Class B network 16-bit network prefix, ve en baştaki 2 bit herzaman 10, yanı binary olarak herzaman 10xxxxxx

• Class C (192 to 223)— Class C network 24-bit network prefix, ve en baştaki 3 bit herzaman 110, yanı binary olarak herzaman 110xxxxx ile başlar

• Class D (224 to 239)—Class D multicast addresleri için kullanılır (OSPF, IPTV vesayre).

• Class E (240 to 255)—Class E is reserve (study için)



IPv4

IANA tanımlanmiş IPv4 özel IP adresleri:

• 10.0.0.0 to 10.255.255.255

• 172.16.0.0 to 172.31.255.255

• 192.168.0.0 to 192.168.255.255


IGP Nedir?

Birden fazla routerdan oluşan bir grup tek bir yöneticinin idaresindeyse bu gruba otonom sistem adı verilmektedir. Bu yönlendirici grubunun içlerinde tek bir algoritma ile çalıştıkları kabul edilebilir Mesela: IGP

IGP bir otonom sistem içinde routing bilgisini elemanları arasında dağıtan protokoldür.

1. Distance Vector (RIP)

2. Link state (OSPF, ISIS)


OSI Model

Application

Presentation

Transport

Network

Data Link

Session

Physical


OSI Model — Encapsulation

Application

Presentation

Transport

Network

Data Link

Session

Physical

Segments

Packets

Frames

Bits

OSPF (Open Shortest Path First)


OSPF - Genel

OSPF gibi link-state routing protokolleri ailesine dahil protokollerde, her router aynı area(bölge) içindeki tüm networkün topolojisini barındıran ve LSDB(Link-State Database) adı verilen bir veri tabanında barındırılan bilgiye göre yönlendirme kararını verir.

Routerların sahip oldukları LSDP, aynı area içindeki diğer routerlardan alınan LSA'ler (Link-State Advertisement) vasıtasıyla oluşturulur. LSA'ler periyodik olarak değil, networkte herhangi bir değişiklik olduğunda gönderilirler ve routerların ve linklerin durumlarıyla ilgili gerekli bilgileri barındırırlar. LSA'ler routerları çeşitli açılardan bilgilendirmek amacıyla çeşitlere ayrılmışlardır.


OSPF - Genel


OSPF - Genel

Internal Router: Aynı area'da bulunan ve aynı LSDB'ye sahip routerlara internal router adı verilir.Backbone Router: Area 0'a yani backbone area'ya bağlı routerlara backbone router adı verilir.ABR(Area Border Router): ABR'ler farklı arealar arasında bağlantı sağlayan routerlardır. Bağlı olduğu her area için farklı bir LSDB'ye sahiptir. ABR'ler bulundukları area'lar ile ilgili routing bilgilerini summary route biçiminde diğerlerine duyurabilirler. ABR'ler routing bilgisini ilk olarak backbone'a iletirler. Daha sonra bu routing bilgisi backbone tarafından diğer ABR'lara iletilir.ASBR(Autonomous-System Border Router): En az bir arayüzü dış bir networke bağlı olan routerlardır. Bu network farklı bir routing protokolü çalıştıran bir networktür. Böylece ASBR'lar OSPF harici network bilgisini OSPF networküne taşıyan veya tam tersini yapan routerlardır.


OSPF — Protocol Overview

Classless routing protocol

Subnet mask sent in update

manual route summarization

Support for authentication

Maintenance of multiple databases

Multicast addressing – 224.0.0.5 and 224.0.0.6

Link state-driven updates, periodic hellos


OSPF — Protocol Overview

Link-state protocols trigger an update when a link (interface) changes state. Hello messages sent to

maintain connectivity

A common attribute shared by link-state protocols is that they are classless and support all the

common attributes of a classless routing protocol.

Because link-state protocols are classless, updates contain the subnet mask of each network being

advertised.

Due to the classless aspects of link-state protocols, manual summarization is actively supported.

This allows network administrators to have much more control of where and how the

summarization takes place.

All modern link-state protocols support authentication of the updates that are sent between

routers. This ensures that accurate network topologies are created without false information or

errors and protects the network against DoS attacks.

Link-state protocols maintain three common databases: topology (link-state DB), neighbor

(adjacency DB), and routing table (forwarding DB).


OSPF — Path Determination

OSPF uses SPF for path determination.

SPF uses cost values to determine the best path to a destination.

RTR-A

RTR-C

RTR-B

Cost 0 Cost 10

Cost 125 Cost 125

Cost 125

RTR-A

10.0.0.0 – Cost 260 via RTR C

*10.0.0.0 – Cost 135 via RTR B

* = Best path

10.0.0.0


Calculating Link Cost

Cost = reference-bandwidth ÷ bandwidth

The default reference-bandwidth is 100 000 000 kb/s or 100 Gb/s.

The default auto-cost metrics for various link speeds are as follows:– 10-Mb/s link default cost of 10 000– 100-Mb/s link default cost of 1000– 1-Gb/s link default cost of 100– 10-Gb/s link default cost of 10

The cost is configurable.


Configuration Basics

Interfaces must be configured in an OSPF area.

By default, interfaces in an area are advertised by OSPF.

Routes received through OSPF are advertised by OSPF.

No other routes are advertised by default.

Verify that adjacencies are formed with neighbors.

Verify that routes are in the routing table.


OSPF — Multicast Addressing

OSPF uses class D multicast addresses in the range 224.0.0.0 to 239.255.255.255.

Specially reserved addresses for OSPF:

224.0.0.5: All routers that speak OSPF on the segment

224.0.0.6: All DR/BDRs on the segment

IP multicast addresses use the lower 23 bits of the IP address as the low-order bits of the MAC multicast address 01-005E-XX-XX-XX.

224.0.0.5 = MAC 01-00-5E-00-00-05

224.0.0.6 = MAC 01-00-5E-00-00-06


OSPF — Generic Packet

OSPF packets use protocol number 89 in the IP header.

OSPF is its own transport layer.

Link header IP header OSPF packet types Link trailer

IP header protocolID 89 = OSPF


OSPF — Packet Header

The OSPF packet is divided into the following fields.

Each field is always present in any OSPF packet sent.

Version number Type Packet

length Router ID

Area ID Check-sum

Authen-tication

type

Authen-

ticationData


OPSF — Packet Types

OSPF hello: Komşuluk kurmak için ve mevcut komşuluğu devam ettirmek için. Periyodik olarak 10 saniyede bir gönderilir

OSPF database descriptor: Routerın veritabanındaki bütün networklerin özetidir.

OSPF link-state request : Bir komşu database description packet aldığında, kendi link state database ile karşılaştırır. Eğer gelen networklerden kendi databaseinde olmayan varsa ya da sequence numberı büyük ise LSR gönderek daha fazla bilgi ister.

OSPF link-state update : Bir ospf router LSR aldığında LSU ile birlikte talep eden o networkle ilgili bütün link-state veritabanı ile gönderir.

OSPF link-state ACK : Her yeri alınan LSA acknowledge edilmeli


OSPF — Router ID

Each router must have a router ID, the ID by which the router is known to OSPF.

The default RID is the last 32 bits of the chassis MAC address.

Configuring a system interface overrides the default.– Using a system interface is easier to document.


OSPF — Hello Packet Overview

Hello

Hello packet informationRouter ID Area ID*

Authentication and Password*Hello and dead intervals *

Stub area flag*Priority value

DR IP addressBDR IP address

Neighbors

Hello packet informationRouter ID Area ID*

Authentication and Password*Hello and dead intervals *

Stub area flag*Priority value

DR IP addressBDR IP address

Neighbors

* These aspects of the hello packet must match for all neighbor routers on the segment.

The hello packet aids in establishing adjacencies.


OSPF — Hello Packet Format

Checksum

Router ID

Area ID

AuType

Version# 1 Packet length

Authentication

Authentication

Network mask

Hello interval Options Rtr Pri

Router dead interval

Designated router

Backup designated router

Neighbor

0 31


OSPF — Adjacencies

Establishing an adjacency:

1.1.1.1 1.1.1.2

(1)

(2)

(3)

(1) Hello, RID=1.1.1.1No neighbors known

(2) Hello, RID= 1.1.1.2I see neighbor 1.1.1.1

2-Way

Hello

(3) Hello, RID=1.1.1.1I see neighbor 1.1.1.2


rtr1 OSPF Interface

A:rtr1# show router ospf interface

===============================================================================OSPF Interfaces===============================================================================If Name Area Id Designated Rtr Bkup Desig Rtr Adm Oper-------------------------------------------------------------------------------system 0.0.0.0 1.1.1.1 0.0.0.0 Up DR to-rtr2 0.0.0.0 10.10.2.2 10.10.2.1 Up DR to-rtr3 0.0.0.0 10.10.3.2 10.10.3.1 Up BDR -------------------------------------------------------------------------------No. of OSPF Interfaces: 3===============================================================================

rtr1

rtr3

10.10.2.0/30

10.10.3.0/30

10.10.5.0/30

rtr2

1.1.1.1

3.3.3.3.1

.1.1

.2.2

.2

2.2.2.2


rtr1 OSPF Database

A:rtr1# show router ospf database

===============================================================================OSPF Link State Database (Type : All)===============================================================================Type Id Link State Id Adv Rtr Id Age Sequence Cksum -------------------------------------------------------------------------------Router 0.0.0.0 1.1.1.1 1.1.1.1 953 0x8000004c 0xc2e0 Router 0.0.0.0 2.2.2.2 2.2.2.2 1281 0x8000002f 0x2069 Router 0.0.0.0 3.3.3.3 3.3.3.3 646 0x80000045 0xd885 Router 0.0.0.0 4.4.4.4 4.4.4.4 1004 0x8000002a 0x3e6c Router 0.0.0.0 5.5.5.5 5.5.5.5 383 0x80000026 0x5c6e Router 0.0.0.0 6.6.6.6 6.6.6.6 593 0x80000025 0xf0c6 Network 0.0.0.0 10.10.0.2 4.4.4.4 1482 0x80000023 0x27c9 Network 0.0.0.0 10.10.1.1 4.4.4.4 1035 0x80000002 0xd14c Network 0.0.0.0 10.10.2.2 1.1.1.1 918 0x80000025 0x6aa6 Network 0.0.0.0 10.10.3.2 3.3.3.3 563 0x80000008 0x6fb1 Network 0.0.0.0 10.10.4.1 3.3.3.3 613 0x80000024 0x31bf Network 0.0.0.0 10.10.5.2 3.3.3.3 1107 0x80000002 0x9789 -------------------------------------------------------------------------------No. of LSAs: 12===============================================================================


1. MPLS NEDİR ?

Multi Protocol Label Switching, Çok Protokollü Etiket Anahtarlama

1997’de IETF tarafından geliştirilmeye başlanılan

Var olan routing protokollerine (RSVP, OSPF) arayüzlük eden, ATM, FR, IP gibi 2. katman protokollerini destekleyen,

Protokol değil, mimari …

OSI hiyerarşisine dahil değildir, 2. ve 3. katmanlar arasında tanımlanabilir.

İletim, paket anahtarlama yolu ile …

Routing üzerinde ki yükü azaltarak, anahtarlamanın sayısını arttırır, sistem performansı yükselir


MPLS NEDİR ?


2. NEDEN GELİŞTİRİLDİ ?

Artan kullanıcı sayısı

Büyüyen trafik hacmi

Yüksek bantgenişliği ve yüksek iletim hızı ihtiyacını getirdi

Routerlar üzerine binen yük, kaldırabilecekleri miktarın üzerine çıktı.

Trafik kayıpları, kopan bağlantılar, IP şebekelerinde genel performans kaybı oluştu.

Layer 2 (data link) ve Layer 3 (network) da switchleme yapabilen cihazların kullanılması gereği doğdu.


NEDEN GELİŞTİRİLDİ ?

Eski IP tablo kontrol yöntemi ağın performansını çok düşürüyordu.

Her routerda 1000lerce kontrol yapılıyordu.

Her router IP adreslerini kontrol ederek birbirinden bağımsız bir çok iletim kararı vermek zorundaydı.

Farklı tipteki paketlerin işlenmesi sistemde farklı gecikmelere sebep oluyordu

“En Kısa Yolu Bul” mantıklı algoritmalar, diğer performans ölçülerini göz önünde bulundurmuyordu.

Gecikme (Delay) , Atlama (Jitter), Trafik tıkanıklığı (Traffic Congestion)

Peki ya çözüm ?


NEDEN GELİŞTİRİLDİ ? / ÇÖZÜM

Etiket Anahtarlama

Her IP paketi ya da ATM hücresinin başına etiket eklenir

Routerın adres tablosuna (lookup table) bir kere erişmek yeterli olur, defalarca bakmaya

gerek yoktur.


NEDEN GELİŞTİRİLDİ ? / ÇÖZÜM

ETİKET: İletilecek paketin başına konulan 32 bit(4 byte) lojik adrestir. Etikete

bakılarak sistem içinde anahtarlama yapılır.

LABEL: Bu değere bakılarak, paketin iletileceği bir dahaki yeri ve iletilmeden önce

yapılacak iş anlaşılabilir. 20 bittir. 1M’dan fazla değer alabilmektedir ve ilk 16 değer

özel kullanımlar için rezerve edilmiştir.

EXP – Experimental Use: Etiketler arasında öncelik belirtmek, QoS yapmak için

kullanılır. 3 bittir. 8 farklı değer alabilmektedir.

S – Bottom of Stack: Yığının en sonunda ki etiket için 1 değerini alır, diğer durumda

“0” dır. S = 1 olduğu durumlarda yığın sonuna gelinmiştir, etiket çıkarılır. Tek 1 bittir.

TTL – Time to Live: 8 bittir. Maksimum değeri 255’dir. Paketin ömrünü ifade eder.


FAYDALARI

Basitlik: İlk kurulumdan sonra iletim işlemi çok basit biçimde devam eder.

Esneklik: bağlantı hatası (link failure), tıkanıklık(congestion), sıkışma

(bottleneck) gibi durumlara karşı …

Ölçeklenebilirlik

QoS : Öncelikli kullanıcılar, yüksek BG, minimum gecikme

VPN: MPLS üzerinden hizmet alan VPN müşterileri VRF(virtual routing and

Forwarding) tanımları ile diğer müşterilerden izole bir şekilde VPN servisinden

yararlanırlar.

Traffic Engineering: Farklı yol belirme yöntemleri ile T.E imkan kılar.

Hızlı yeniden yönlendirme

Operasyonel ve Kurulum Maliyetleri düşer


MPLS

Multi Protocol Label Switching

IP hyper aggregation dediğimiz, yanı çok yoğun trafik olduğunda çaresiz kalan bir protocoldur. IP herzaman en kısa yolu kullanır, başka yollar ve daha mantıklı yollar bulunsa bile.

A BPrimary

Link

Alternate Link

Congestion -> packet loss !


MPLS


IGP PATH

MPLS PATH

Congestion

Congestion

Bu linki kullanmaz

Bu linki kullanmaz

CSPF kullanarak düşük

Bandwithleri hesaplar

IGP kullanarak yeni bir yol keşifeder

Fast Reroute yolları bulunur


MPLS


LERLER

LSR

LSR

LSR

LSR

LER: Label Edge RouterLSR: Label Switch Router

LSP 1

LSP 2

Multi Protocol Label Switching, MPLS:

• Network operator yolun başından sonuna kadar bir LSP yaratır.

Terminologi:


MPLS


Multi Protocol Label Switching Basic operation:

LABEL SWITCHING

data

LER LERLSRLSR

IP Forwarding IP Forwarding

datadatalabel datalabel datalabel

PopPush SwapSwap

Label Switched Path


4. MPLS BİLEŞENLERİ

1. KONTROL PANELİ ROUTERLARI

LSR

LER

2. İLETİM PANELİ ROUTERLARI

INGRESS

EGRESS

TRANSIT

3. LSP

4. FEC

5. LDP / RSVP


MPLS Router


MPLS BİLEŞENLERİ / KONTROL PANELİ R.ER

Kontrol Paneli bileşenleri MPLS ilk kurulumda önemli yer tutan elemanlardır.

Bunlar; Label Edge Router ve Label Switching Router

1. LABEL EDGE ROUTER:

Erişim ağı ile MPLS ağının sınırında çalışan routerlardır.

Paketlerin şebekeye girerken ilk, şebekeden çıkarken son uğradıkları yönlendiricilerdir.

Paketlere etiket eklenmesi ilk bu düğümlerde gerçekleştirilir.

Birbirinden farklı ağlara bağlanan pek çok protokolü destekler. (ATM, FR, Ethernet)

LSP’ler oluşturulduktan sonra trafiği MPLS ağına iletir.


MPLS BİLEŞENLERİ / KONTROL PANELİ R.ER

2. LABEL SWITCHING ROUTER – ETİKET BAĞLAŞMA YÖNLENDİRİCİSİ (LSR)

LSP’leri oluşumunu sağlayan routerdır.

Çekirdekte bulunur.

İki çeşit protokol çalışır.

1. Protokol, paketlerin kaynaktan hedefe doğru iletimi.

2. Protokol, yönlendirme/etiket tablosunun doldurulması için yönlendirme reklamını (routing advertisement) yapar. Bu noktada hem adres hem de ilişiği olduğu etiketin yayını yapılır.


MPLS BİLEŞENLERİ / İLETİM PANELİ R.ER

Paketin iletim yönüne göre isim alırlar.

1. INGRESS(GİRİŞ) ROUTER: Paketin LSP’ye giriş yaptığı routerdır

2. EGRESS(ÇIKIŞ) ROUTER: Paketin LSP’den çıkış yaptığı routerdır. Egress routerdan çıkan paket MPLS alanını tamamen terk edebileceği gibi, etiket yığınlaması yapılmış ise bir üst seviye MPLS ağına da çıkıyor olabilir.

3. TRANSIT(GEÇİŞ) ROUTER: Ingress ve egress routerlar arasındaki LSP’nin geçtiği routerlara denir.


MPLS BİLEŞENLERİ / LSP

Label Switched Path, ETİKET BAĞLAŞMA YOLU

İki uç birim arasında kurulan sanal yol

LSP’ler yol boyunca her düğümde (kaynaktan hedefe kadar) bulunan bir dizi etikettir.

MPLS’de veri iletimi LSP üzerinden olur.

LSP üzerinde etiketler, LDP veya RSVP gibi protokollerle dağıtılır ya da BGP ve OSPF gibi protokoller tarafından taşınır.

2 çeşit yol oluşturma yöntemi:

Düğümden düğüme ( Hop by Hop)

Açık yönlendirmeli



Kontrol Sürmeli (Düğüm - Düğüm) Yol Kurulumu

Her LSR, 3.Katman topoloji veritabanına bakarak hangi arabirimini kullanacağına karar verir.

Daha sonra etiket isteğini komşu düğüme iletir. Bu işlem çıkış LER’ına ulaşana kadar sürer.



Açık Yönlendirmeli Yol Kurulumu

Açık yönlendirme şebekeye giriş LER’inden şebekeden çıkış LER’ine kadar olan LSR’lerin adreslerinin oluşturduğu listeyi temsil eder. Tabii ki bu listedeki adresler bir yol oluşturacak şekilde verilmiştir.

Açık yönlendirme işlemi iki şekilde yapılabilir

Sıkı(Strict): Bu durumunda sadece LER tarafından önceden belirlenmiş LSR’ler kullanılır.

Serbest(Loose): LER tarafından verilen LSR’larla birlikte, gerekli görüldüğü takdirde başka LSR’ler de kullanılabilir.



Sıkı(strict) ve serbest(loose) yönlendirmeler


MPLS BİLEŞENLERİ / FEC

FORWARDING EQUIVALANCE CLASS – EŞİT İLETİM SINIFI (FEC)

FEC, aynı özelliklere sahip paketlerin tanımlanabilmesi için tasarlanmış ve bu tarz paketlerin daha kesin ve hızlı iletimini sağlayan bir gösterim metodudur.

Aynı FEC’te ki paketler routerlar tarafından;

Aynı sekmeyi yaparlar.

Aynı arayüzden çıkış yapar.

Aynı işleme tabi tutulur. (değiştokuş, sırada bekletme gibi)

Paketlerin gruplanabilir, öncelik atanabilir


MPLS BİLEŞENLERİ / LDP

LABEL DISTRIBUTION PROTOCOL – ETİKET DAĞITIM PROTOKOLÜ

LDP, MPLS ağlarında etiket bilgilerinin LSR’lara dağıtılmasını sağlamak için oluşturulmuş bir protokoldür. Bu protokol sayesinde, FEC’ler etiketlere eşlenir ve bu sayede LSP’ler oluşturulur.

Etiket bilgilerini eşleştirmek için LDP kullanan iki LSR’a aynı zamanda “LDP peer” adı verilir.

LDP protokolü çift yönlü çalışır, bu şekilde her oturumda peerlardan herhangi biri diğerinin etiket eşleştirmesini öğrenebilir.


6. PROSEDÜR

Kurulum ve İletim süreci 5 aşamadan oluşur

1. Etiket oluşturulması ve dağıtımı

2. Tablo Oluşturulması

3. LSP oluşturulması

4. Etiket ekleme, tablo araması

5. Paket İletimi


PROSEDÜR / Etiket Oluşumu

1. ADIM

Trafik akışı başlamadan önce, routerlar özel bir FEC’e etiket bağlanması ve tabloların oluşturulabilmesi gibi işlemler için çalışmalar yaparlar. Etiketler bağlayacılarını oluştururlar.

Etiket Dağıtım Protokolü (LDP) veri akış yönünde ki routerlardan başlayarak, etiketlerin dağıtımı ve etiket/FEC bağlama işlemini başlatır.

Ayrıca, trafik ile ilgili karakteristik ve MPLS fonksiyonları LDP kullanarak görüşülür, karar verilir.

Güvenilir ve sıralı bir taşıma protokolü kullanılmalıdır. LDP bunun için TCP’ yi kullanır


PROSEDÜR / Tablo Oluşturulması

2. ADIM

Etiket bağlayıcılar alındığında, her LSR, etiket bilgitabanının (Label Information Base) girdilerini oluşturur. Bu tablonun girdileri,

paketin gireceği giriş portu

çıkacağı çıkış portu

değiştirilecek etiket bilgisini taşır.

Eğer etiket bilgileri değiştirilirse, tablodaki girdiler de tekrar düzenlenir.


PROSEDÜR / LSP Oluşturulması

3. ADIM

LSP’ler LIB’lerde ki girdilerin oluşturulduğu yönün tersine oluşturulur. LSP içinde ilerleyen paketin hangi interface’den giriş yaptığına bakılmaz, etiketine bakılır.


PROSEDÜR / LSP Oluşturulması


PROSEDÜR / Etiket ekleme, tablo araması

4. ADIM

MPLS ağında ki ilk router, yapacağı atlamayı (hop) bulmak için LIB tablosunu kullanır ve uygun FEC için etiket talep eder.

Takip eden routerlar ise yapacakları atlamayı bulmak için sadece kendilerine gelen etiketi kullanırlar.

Paket çıkış LSR’ına ulaştığı vakit, etiket çıkartılır ve paket hedefe ulaştırılır.


PROSEDÜR / Paket İletimi



Farzedelim ki, LER1 için ilk hop LSR1 olun.

LER1, LSR1’den etiket talebinde bulunur. Bu talep kesik yeşil çizgileri takip ederek ağ boyunca yayılır.

Her geçiş routerı, paket akış yönünde ki routerdan (LER2’den başlayan ve akış yönünün tersine LER1’e doğru) bir etiket alır.

LDP ya da başka bir işaretleme protokolü kullanılarak yapılan LSP kurulumu mavi kesik çizgilerle gösterilmiştir. TE gerekli ise, CR-LDP kullanılabilir. Bu protokol Qos ve CoS hizmetleri için gereken yol kurulumuna karar vermede kulanılır.



LER1 etiket ekleyerek, paketi LSR1’e gönderir.

Artarda gelen her LSR, alınan paketteki etiketi inceler, çıkış etiketi ile değiştirir ve iletim işlemini yapar.

Paket LER4’e ulaştığında, paketten etiket çıkartılır çünkü paket MPLS alanında ayrılıp hedefe teslim edilmektedir paketin IP header’ına bakılır ve IP routing protokolünün seçtiği yola gönderir. Paketin takip ettiği veri yolu kırmızı kesik çizgilerle gösterilmiştir.


7. ETİKET YIĞINLAMA

VPN, TUNNELING, T.E uygulamalarında kullanılır.

Paketin birden çok LSP üzerinde iletilebilmesini sağlar.

Her girdiği LSP için ilave bir etiket eklenir (PUSH)

Her LSP terkettiğinde ise ilişkili etiket paketten atılır (POP)

İletim, paket yığının en üstünde ki etiket kullanılarak yapılır.


ETİKET YIĞINLAMA

Büyük ağlar için avantaj

LDP ve RSVP-TE ‘nin daha verimli kullanılması

Ölçeklenebilirlik

Farklı etiketler, farklı LSP seçenekleri, TE

SORULAR


www.alcatel-lucent.comwww.alcatel-lucent.com

ip, igp, mpls eğitim sunumu @Çankaya Üniversitesi

Technology