Redes MPLS

1. Ruteo tradicional y  Conmutación  de paquetes

1.1. Un paquete es una pieza de un mensaje transmitido dentro de una red basada en conmutación de paquetes. Un paquete contiene la dirección de destino, además del dato que está siendo enviado. En redes IP, los paquetes son llamados datagramas.

1.2. Envío ( forwarding ) : Esta técnica permite a una red el enviar sus datos por medio de conexiones de otra red

1.3. Ruteo: son las acciones tomadas por la red para mover paquetes a través de ella. Se dice que un paquete es ruteado de x a y, o que está siendo ruteado a través de una red. El ruteo es usualmente ejecutado por un dispositivo llamado router o ruteador

1.4. Conmutación ( switching ) :este término es generalmente usado para describir la transferencia de datos de un  17 puerto de entrada hacia uno de salida en una máquina

2. Conmutación de Etiquetas ( Label Switching )

2.1. Una Etiqueta es un campo de longitud determinada dentro del encabezado de un mensaje (por ejemplo: un paquete IP), que es utilizado como una clave única y es trascendental para el envío de paquetes dentro de los protocolos que se basan en la conmutación por etiquetas. La conmutación por etiquetas se caracteriza por el uso de la técnica de envío de paquetes por intercambio de etiquetas ( Label Swapping).

3. Limitaciones del modelo IP sobre ATM

3.1. En una red IP, los ingenieros y administradores de red deben configurar, soportar y manejar al menos una topología de IP. Si bien para algunos ISPs la separación de planos de control satisface sus necesidades por manejar separadamente la infraestructura de la red(ATM) de los servicios de acceso a la red (IP), la cual provee de una mejor estabilidad y confiabilidad de la red, la superposición de los 2 topologías supone a los proveedores de servicio mayores costos para la implementación de sus redes. Se puede decir que el modelo IP/ATM, si bien presenta ventajas evidentes en la integración de los niveles 2 y 3, lo hace todo de modo discontinuo, con el inconveniente de mantener 2 redes separadas. Otra limitación de este modelo es la existencia del llamado “cell tax” o “tasa impuesta por la celda”, el cual se crea cuando se transforman paquetes IP a celdas de 53 bytes , de los cuales   48 son de carga útil y los restantes 5 bytes son un overhead.

4. Arquitectura MPLS

4.1. Etiqueta MPLS

4.2. Forwarding Equivalence Class (FEC) : Es el nombre que se le da al trafico que se encamina bajo una etiqueta

4.3. Labe Switching Router (LSR): es el elemento que conmuta la etiquetas.

4.4. LabelEdge Router (LER):  es el elemento de entrada y salida a una red Mpls (pone y quita cabecera)

4.5. Label Switched Path (LSP): es el nombre genérico de un camino MPLS (Para cierto trafico de FEC) es decir es un tunel MPLS establecidos entre los estremos

5. El Modelo IP sobre ATM ( IP over ATM)

5.1. 4. Modelo IP sobre ATM Las redes ATM ofrecen una buena solución a los problemas de crecimiento de los proveedores de servicio de red (NSP). Entre las ventajas: Mayores velocidades: 155 Mbps. Soluciones de ingeniería de tráfico gracias a los circuitos virtuales VC tráfico, VC. Por ello, para la provisión de servicios IP y de conexión a Internet al por mayor, se planteó el modelo IP/ATM ganando muy pronto adeptos entre la comunidad de NSP, a la vez que IP/ATM, facilitó la entrada de los operadores telefónicos en la provisión de dichos servicios. Los beneficios de superponer IP sobre ATM son los siguientes: Se provecha la infraestructura ATM existente, obteniendo un BW a precios competitivos. p Se obtiene la rapidez en el transporte de datos proporcionada por los conmutadores.

5.2. 5. Conceptos de IP sobre ATM El modelo IP/ATM superpone una topología virtual de routers IP (topología lógica Nivel 3) sobre una topología real de conmutadores ATM (topología física Nivel 2) 2). Cada router se comunica con el resto mediante los circuitos virtuales p permanentes (PVC) q ( ) que se establecen sobre la topología física de la red ATM. Desconocen la topología real de la infraestructura ATM que sustenta los PVC. Los PVC son circuitos lógicos (Nivel 3) que proporcionan la conectividad necesaria entre los routers de la periferia. Son como enlaces punto a punto. El backbone ATM se presenta como una nube central rodeada por los routers de la periferia.

5.3. Funcionamiento de IP sobre ATM La base del modelo IP/ATM está en la potencialidad de ATM que es el envío de celdas a / p q través de la conmutación de etiquetas que se realiza en los conmutadores ATM (Nivel 2): El modelo IP/ATM separa cada una de las funciones: www.coimbraweb.com Routing IP en el Nivel 3 (control y envío de paquetes) ( ) Conmutación en el Nivel 2 (control/señalización y envío de celdas)

6. Conmutación Multi-capaz (Multilayer switching)

6.1. La conmutación multi-capaz o multi-nivel es la integración de la conmutación de la capa 2 y el ruteo de la capa 3. Los conmutadores del nivel 2 proveen la conectividad a alta velocidad mientras que los ruteos IP interconectados por una conjunción de circuitos virtuales (VCs) proveen de la inteligencia para enviar paquetes IP.

6.1.1. FEC (Forwarding Equivalence class): una clase equivalente de envió es un grupo de paquetes que pueden ser tratados en una manera equivalente; esto para propósito de envio, aun cuando el destino de cada paquete sea diferente. Las etiquetas están asociadas con una FEC por medio de un proceso de unión.

6.1.2. El algoritmo LSF ( Label switched flow): requiere una clasificación de paquetes que se realiza en el punto de ingreso a la red, esto para asignar una etiqueta inicial a cada paquete.

6.1.3. El conmutador o label switche (LS): de ingreso recibe un paquete sin etiqueta con una dirección de destino 192.4.2.1. EL LS checa la tabla de ruteo longest-match y mapea el paquete hacia una FEC-192.4/16.El LS de ingreso asigna entonces una etiqueta (con valor de 5) al paquete y lo manda al siguiente hop del LSP(label swithed path)

7. primeras soluciones por conmutación multi-capas

7.1. Como se había mencionado, los ISPs estaban buscando una solución que implementara las ventajas de ATM y la capacidad de control de un ruteador IP. Pero al mismo tiempo querían eliminar la complejidad del mapeo requerida por el modelo IP sobre ATM. En la 2da parte de los 90 varias compañías se esforzaron por combinar la conmutación que opera a altas velocidades de ATM con el ruteo IP. Algunas son:

7.1.1. • Cell switching router (CSR): fue desarrollado por Toshiba.fue la 1ra propuesta para utilizar protocolos IP para controlar un conmutador ATM.

7.1.2. • IP Switching: fue desarrollado por Ipsilon (que forma parte de Nokia).y ha sido integrado a productos comerciales.

7.1.3. • Tag switching: fue desarrollado por cisco systems.esta técnica esta integrada a una variedad de productos de esta compañía.

7.1.4. • Aggregate Route-based ip switching (ARIS): fue desarrollado por IBM.