Tải bản đầy đủ (.pdf) (24 trang)

Advanced Computer Networks: Lecture 28 - Dr. Amir Qayyum

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (415.03 KB, 24 trang )

CS716
Advanced Computer Networks
By Dr. Amir Qayyum
1

1


Lecture No. 28

2


Internetworking
• Basics of internetworking (heterogeneity)
– IP protocol, address resolution, control messages …

• Routing
• Global internets (scale)
– Virtual geography and addresses
– Hierarchical routing

• Future internetworking: IPv6
• Multicast traffic
• MPLS
3


Multiprotocol Label Switching
• Combines properties of virtual circuits with 
flexibility and robustness of datagrams


– Relies on IP addresses and IP routing 
protocols
– Forwards packets using short, fixed 
length labels with local scope
• Marriage of two seemingly opposed 
technologies
4


MPLS ­ Capabilities
• Enable IP capabilities on devices that do not have 
the capability to forward IP datagrams
• Forward IP packets along explicit routes: routes 
precalculated separate to IP r protocol
• Support certain types of VPN services
• Where is performance improvement ?
– Depends on factors other than header 
processing
5


Destination Based Forwarding
• MPLS – attaching labels with IP datagrams
• Router allocates a label for each prefix in 
its routing table

6


Destination Based Forwarding

• Advertisement of label and prefixes to neighbors 
via Label Distribution Protocol (LDP)
– Attach corresponding label to all packets sent to that 
router for that prefix

7


Destination Based Forwarding
• Other routers store these labels as remote 
labels in their routing table along with 
prefixes

8


Destination Based Forwarding
• Other routers store these labels as remote 
labels in their routing table along with 
prefixes

9


Destination Based Forwarding 
Example
• R1 acts as Label Edge Router (LER)
– Applies labels to arriving IP packets after complete IP lookup

• Packet destined to 10.1.1.5 arrives at R1

– R1 matches the prefix 10.1.1, attaches label ‘15’ to packet, 
send to R2

10


Destination Based Forwarding 
Example
• R2 checks the label of incoming packet, consults its 
table for outgoing interface (1), updates the label 
value to ‘24’ and forwards the packet to R3
• R2 doesn’t consult IP address for forwarding packet 
to R3 !!!

11


MPLS – Achievements
• Fixed­length label lookup instead of 
variable length IP prefix lookup
– Simpler to implement exact match instead of 
longest match algorithm

• Only forwarding algorithm is changed
– Any standard routing algorithm may still be 
used
– Packets will follow the path selected by IProute

12



How to Attach Labels to Packets ?
• Depends upon type of link carrying packets
• When IP packets carried as complete frames
– Label is inserted as a “shim” between layer 2 
header and layer 3 header
– Like on most link types: Ethernet, Token Ring, 
PPP
• When the switch function as an MPLS LSR
– Label need to be in a place where switch can 
use it
– In ATM, labels are inserted in ATM cell header 
(combination of VPI and VCI).
13


Methods of Attaching Labels

14


An MPLS Network
• Mixture of conventional IP routers, label 
edge routers (LER) and ATM switches (as 
LSRs)
– All are using the same routing protocols

• Reduction in number of adjacencies that 
each router must maintain 
– Greatly reduce amount of work of each router


• Edge routers have a full view of complete 
topology of the network
– Edge routers pick a new path in case of node 
failure
15


MPLS – Example of MPLS Network
• Conventional Network
– Overlay of virtual circuits
– Each router connect to other by a virtual circuit

16


MPLS – Example of MPLS Network
• MPLS Network
– Routers peer directly with LSRs
– No virtual circuits interconnecting routers
– Each router has only one adjacency

17


MPLS – Explicit Routing
• MPLS provides a convenient way to add 
capabilities similar to source routing to IP 
networks – Explicit routing
• Not really source of packet that picks the 

route – different from source routing
• One of the routers inside the service 
provider’s network does this
• Application
– Traffic Engineering
18


Example – Explicit Routing






“Fish” network
Route for traffic from R1 to R7 is R1­R3­R6­R7
Route for traffic from R2 to R7 is R2­R3­R4­R5­R7
Good use of capacity available along two distinct paths
Different from normal IP routing

19


MPLS – Explicit Routing
• With MPLS enabled routers it is very easy to 
achieve desired routing
• How can we make sure to choose different 
paths?
– If labels of R1 and R2 are different, R3 can 

send the packets along different paths
• How to agree on labels in a network?
– Normal label switch forwarding doesn’t work
– RSVP (Resource Reservation Protocol)
20


MPLS – Explicit Routing
• Fast reroute – a capability to make 
networks more resilient in the face of 
failure
• Possible to precalculate a path (backup 
path) between router ‘A’ to router ‘B’ that 
explicitly avoids a certain link ‘L’
• Can significantly reduce the time taken to 
reroute packets around a point of failure
• CSPF (Constrained Shortest Path First):  
Most common algorithm to calculate 
21
explicit routes


MPLS VPN ­ An ATM Circuit 

• Pseudowire Emulation
•Routers interconnected by a tunnel
• Tunnel header
22



Forwarding ATM Cells in MPLS VPN

23


Example of Layer 3 VPN

24



×