MPLS Bölüm 1

MPLS

MPLS OSI hiyerarşisinde 2. ve 3. katman arasında yer alır. Zamanla ağlarda artan kullanıcı sayısı, büyüyen trafik hacmi daha yüksek bant genişliği ve hızlı iletim ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Routerların paket iletiminde routing tablosuna bakıp iletimi gerçekleştirmesi hem routerların yükünü arttırıyor hem de işlemlerin süresini uzatıyordu.  Bunun yanında ATM, Frame Relay ya da Ethernet protokollerinin birlikte çalışması sistemde gecikmelere ve sorunlara sebep oluyordu. Tüm bunlara çözüm olarak 1997 yılında IEFT MPLS i geliştirmeye başladı ve etiket anahtarlama doğdu. İletim her IP paketi ya da ATM hücresinin başına eklenen etiketlerle gerçekleştirilmeye başlandı.

Geleneksel IP networklarında routing protokolleri Layer 3 routing bilgilerini dağıtmak için kullanılır ve paket yönlendirmeleri bu bilgilere göre yapılmaktadır. MPLS kullanılan networklerde ise paketler etiketlere (MPLS Label) göre iletilirler. Etiketler her router için ayrı üretilir ve routerlar için sadece kendi üzerinde önemli olan bir yapıdadır(Local Signicifant).  Routerlar bu etiketleri, uç noktalar arasındaki Label Switched Paths’i (LSP) belirlemek için kullanırlar. Bu sebeple routerlar paketlerin IP adreslerine bakmadan MPLS Label’larına göre iletirler.

MPLS i anlayabilmek için öncelikle terminolojisini anlamak lazım, ilk olarak kısaca MPLS uygulamasında karşılaşacağınız terimlerden bahsedeceğim. Sonrasında MPLS Modeları ve konfigurasyonundan bahsedeceğiz.

MPLS Terminolojisi

MPLS Label: Label 4 byte uzunluğunda, yerel önem taşıyan bir tanımlayıcıdır, bu tanımlayıcı Forwarding Equivalence Class’ı belirler. 2.katman ve 3.katman arasına yerleşen bu  4 bytelik bu etiketin içinde;

20bit Label; Label değerini belirtir

3bit TC;  Başlangıçta deneysel amaçlarla ayrılmıştır, günümüzde Class of Service alanı olarak kullanılmaktadır. (Bu kısım eskiden EXP olarak anılırdı fakat Şubat 2009 da yayınlanan rfc5462 incelenirse artık TC olarak belirtilmektedir. Baktığınız diğer dökümanlarda bunu farklı gördüğünüzde roulette en ligne sans telechargement kafanız karışmaması için durumu belirtme gereği duydum. )

1bit S; Bottom of Stack biti olarak anılır, 1 değeri için labelin bittiğini 0 değeri için arkasından başka bir Label daha geldiğini belirtir. Aşağıda örnek bir MPLS VPN paketi için iki farklı etiketin S değerleri görünmektedir.

asdasd

8 bit TTL; Time to Live

mpls_shim_header

Forwarding Equivalence Class (FEC): Aynı rotadan yönlendirilen benzer işlem gören paketlerin bütününe verilen isim.

MPLS Label Switch Router (LSR): Anahtarlamayı MPLS etiketlerine göre yapan routerdır. LSR paketi aldığında göndereceği interface’i belirledikten sonra Label’ı çıkartır ve yeni Label’ı pakete ekler sonrasında paketi belirtilen interfaceden yollar.

MPLS Edge Label Switch Router (E-LSR): MPLS domainlerinin sınırlarında bulunurlar, paketler MPLS domainine girdiği noktada pakete etiketin eklenmesi ve domaini terk eden paketin ip bazlı yönlendirmesi bu routerlarda yapılır.

MPLS Label Switched Path (LSP): MPLS de veri iletimi LSP üzerinden yapılır, LSP kaynaktan hedefe kadar gidilecek yolun her noktasındaki etiketlerin dizisidir. Farklı bir deyişle iki nokta arasında kurulan sanal bir yol olarak da belirtebiliriz. LSP üzerinde etiketler LDP veya RSVP gibi protokollerle dağıtılır.(“Etiketleme eger RSVP ile yapilirsa bir traffic-engineering ozelligi olan LSP ‘ler ile A ile B noktasi arasindaki yol su noktalardan gecerek gitsin diye belirtebilirsin fakat eger etiketleme protokolu olarak LDP kullaniyorsan TE yapamazsin, dolayisiyla LSP ‘lerin yoktur, yolu OSPF belirler ve de sen ona uyarsin.” Uğraş Ergörün katkılarıyla:))

Label Distribution Protokol (LDP): Bu protokol MPLS ağlarında etiketlerin LSR’lara dağıtılmasını sağlamak için kullanılır. LDP sayesinde FEC’ler etiketler ile eşlenir ve LSP ler oluşturulur. LDP protokolü çift yönlü çalışır her oturumda LDP peerlar karşılıklı olarak birbirlerinin etiket eşleştirmesini öğrenebilirler. LDP peer etiket bilgilerini eşleştirmek için LDP kullanan iki LSR a verilen isimdir.

Label Information Base (LIB) : IP/MPLS routerlarında LDP sayesinde oluşturulan, içinde network, LSR ve Label bilgileri yer alır.

Label Forwarding Information Base (LFIB): network bilgileri,label lar ve yapılacak değişme işlemi vardır.Gelen label ın next hop a nasıl gönderileceğini belirler.

Control Plane ve Data Plane

MPLS işlemi Cisco cihazlarda iki farklı mimari blokta çalışmaktadır. Bunlar;

Control Plane : 3. Katman protokoller burada çalışır bu sebeple 3. Katman routing bilgileri burada tutulur. LDP, RSVP gibi protokoller de bu blokta çalışır.

Data Plane: Label tabanlı yönlendirmenin yapıldığı yerdir, yönlendirme işlemi control plane de tutulan tabloya göre yapılır.

01fig03Yukarıdaki resimde bulunan blokları biraz daha açarsak;

01fig09Şekilden de görülebileceği gibi LSR”a gelen bir paket data plane tarafından alınmakta ve control plane”deki LIB bilgilerine göre iletilmektedi.  Ayrıca yukarıdaki şekilde açıkca görünmektedir ki Cisco routerlarda MPLS ve CEF hemen hemen aynı şekilde çalışmaktadır. Resimde MPLS paketinin dışında Cisco Router”a gelen bir IP paketinin yönlendirilmesi de gözükmektedir.

Yukarıdaki kısmı okuyan kişilerin şunu dediğine eminim ” Ya tamam terimler, control plane-data plane bunlar falan filan… Ama bu mpls nedir nasıl çalışır hala anlamadık :)” İkinci yazımda kısaca bunu açıklayacağım, tam olarak konuya girmeden önce bazı temel şeylerin tanımlamasını yapma gereği duydum. Sonraki yazıda görüşmek dileğiyle 🙂

“MPLS Bölüm 1” için 2 cevap

  1. Kardeşim eline sağlık..gerçekten hoş ve faydalı bir döküman olmuş..devamını beklioruz..

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir