Технология MPLS IGP

Главной целью технологии MPLS IGP является ускорение продвижения паке­тов через сеть поставщика услуг за счет замены маршрутизации коммутацией. Поэтому данная область применения называется также ускоренной MPLS-kom- мутацией.

При использовании технологии MPLS IGP пути коммутации по меткам про­кладываются в соответствии с существующей топологией IP-сетей и не зависят от интенсивности трафика между этими сетями. Это свойство иллюстрирует рис. 22.13.

201.25.10.0 Рис. 22.13. Прокладка пути коммутации по меткам с помощью протокола LDP

Все устройства LSR поддерживают сигнальный протокол распределения меток (LDP). Кроме того, каждое устройство LSR должно поддерживать один из стан­дартных протоколов IGP, например RIP, IS-IS или OSPF.

В результате работы протоколов маршрутизации или же после ручной модифи­кации администратором сети в таблице маршрутизации устройства LSR может появиться запись о новой сети назначения, для которой в сети поставщика услуг еще не проложен путь коммутации по меткам. В этом случае данное устройство автоматически инициирует процедуру прокладки нового пути. Для прокладки нового пути коммутации по меткам устройства LSR используют обычный алго­ритм продвижения пакета в IP-сети на основе таблиц маршрутизации.

Пусть, например, устройство LSR1 обнаруживает, что в его таблице маршрути­зации появилась новая запись о сети назначения 132.100.0.0, и в качестве сле­дующего хопа указано устройство LSR2. В то же время виртуальный путь к этой сети не проложен, так как в таблице продвижения отсутствует соответствующая запись.

LSR1 становится инициатором прокладки пути к сети 132.100.0.0 и посылает LDP- запрос устройству LSR2. В этом запросе указывается IP-адрес сети назначения (132.100.0.0), к которой нужно проложить новый путь. Этот запрос принимается и обрабатывается устройством LSR2 на основе информации, имеющейся в его таблицах маршрутизации и продвижения. Если маршрутизатор LSR2 находит, что у него также нет проложенного пути к сети 132.100.0.0, он передает LDP-за- прос следующему устройству LSR, адрес которого указан в его таблице маршрути­зации как следующий хоп для сети 132.100.0.0. В примере, показанном на рис. 22.13, таким устройством является LSR3, на котором путь коммутации по меткам дол­жен закончиться, так как следующий хоп ведет за пределы сети поставщика услуг.

ПРИМЕЧАНИЕ ----------------------------------------------------------------------------------------------------

Возникает вопрос: как устройство LSR3 узнает о том, что является последним в сети поставщика услуг на пути к сети 132.100.0.0? Дело в том, что LDP является протоколом, ориентированным на соединение, и при установлении логического LDP-соединения воз­можно применение автоматической аутентификации устройств, так что LDP-сеансы уста­навливаются только между устройствами одного поставщика услуг, который задает для всех принадлежащих его сети устройств LSR соответствующую информацию для взаим­ной аутентификации.

Устройство LSR3, обнаружив, что для пути к сети 132.100.0.0 оно является по­граничным, назначает для прокладываемого пути метку, еще не занятую его вход­ным интерфейсом S0, и сообщает об этой метке устройству LSR2 в LDP-объяв­лении. В свою очередь, LSR2 назначает неиспользуемую его интерфейсом S0 метку и сообщает об этом в LDP-объявлении устройству LSR1. После этого но­вый путь коммутации по меткам, ведущий от LSR1 к сети 132.100.0.0, считается проложенным, и вдоль него пакеты начинают передаваться уже на основе меток и таблиц продвижения, а не IP-адресов и таблиц маршрутизации.

Было бы нерационально прокладывать отдельный путь для каждой сети назна­чения каждого маршрутизатора. Поэтому устройства LSR стараются строить аг­регированные пути коммутации по меткам и передавать вдоль них пакеты, сле­дующие к некоторому набору сетей. Так, LSR1 передает по пути LSP1 пакеты, следующие не только к сети 132.100.0.0, но и к сетям 194.15.17.0 и 201.25.10.0, так как пути к этим сетям совпадают в пределах MPLS-сети поставщика услуг.

Для передачи пакетов узлам сетей 105.0.0.0 и 192.201.103.0 у устройства LSR1 имеется другой путь, а именно LSP2. С помощью протокола LDP можно агреги­ровать также пути, которые совпадают не для всей последовательности уст­ройств LSR от входного пограничного устройства до выходного, а имеют только часть общих устройств LSR. Все адреса сетей назначения, имеющие один и тот же следующий хоп, образуют так называемый класс эквивалентного продвиже­ния (Forwarding Equivalence Class, FEC) для данного устройства LSR.

Протокол MPLS IGP ускоряет продвижение пакетов за счет сокращения про­сматриваемых таблиц, так как обычно таблица маршрутизации содержит гораз­до больше записей, чем таблица продвижения. Особенно ощутима эта разница для крупных магистралей, где маршрутизаторы могут оперировать с таблицами маршрутизации размером в несколько десятков тысяч записей. Другим факто­ром, влияющим на ускорения продвижения пакетов, является отсутствие этапов замены кадров канального уровня каждым маршрутизатором, что характерно для технологии IP.