Использование иерархии меток для быстрой защиты

Рассмотрим работу быстрых механизмов защиты на примере защиты линии, представлен­ной на рис. 20.17. Пусть для защиты линии LSR2-LSR7 в сети проложен обходной путь B-LSP1. На основном пути LSP1 для продвижения кадров используется последователь­ность меток 15,17 и 21. На первом участке обходного пути B-LSP1 используется метка 7, на втором — метка 8.

Рис. 20.17. Распределение меток для основного пути и обходного пути защиты линии

При отказе линии LSR2-LSR7 устройство LSR2 начинает направлять кадры, поступаю­щие по пути LSP1, в обходной путь B-LSP1 (рис. 20.18). Однако если при этом поменять метку 15 на метку 7, как того требует обычная логика коммутации меток, то кадр придет в устройство LSR7 с меткой 8 (ее установит устройство LSR3), которая не соответствует значению метки 17, используемой в устройстве LSR7 для передачи кадров по пути LSP1.

Рис. 20.18. Передачи кадров по обходному пути

 

Для того чтобы устройство LSR7 работало при переходе на обходной путь точно так же, как и при нормальной работе основного пути, в технике быстрой защиты применяется иерархия меток. Для этого устройство LSR2, которое реализует механизм защиты линии, заменяет метку 15 в пришедшем пакете меткой 17, как если бы линия LSR2-LSR7 не от­казывала. Затем устройство LSR2 проталкивает метку первого уровня в стек, а на вершину стека помещает метку 7, которая нужна для продвижения кадра по обходному пути. Устройство LSR3 является предпоследним устройством обходного пути. Поэтому оно удаляет верхнюю метку 7 и выталкивает на вершину стека метку 17. В результате кадр поступает в коммутатор LSR7 с меткой 17, что и требуется для продвижения его далее по пути LSP1.

Аналогичным образом работает механизм быстрой защиты узла, в нем также используется иерархия меток.

Подробное описание одного из наиболее популярных приложений технологии MPLS — MPLS VPN 3-го уровня — можно найти на сайте www.olifer.co.uk в раз­деле «Приложения MPLS».

Выводы

Технология MPLS считается сегодня многими специалистами одной из самых перспективных транспортных технологий. Главный принцип MPLS: протоколы маршрутизации используются для определения топологии сети, а для продвижения данных внутри границ сети одного поставщика услуг применяется техника виртуальных каналов.

Объединение техники виртуальных каналов с функциональностью стека TCP/IP происходит за счет того, что одно и то же сетевое устройство, называемое коммутирующим по меткам маршрутизатором (LSR), выполняет функции как IP-маршрутизатора, так и коммутатора виртуальных каналов.

Кадры MPLS имеют заголовки двух типов:

внешний заголовок одной из технологий канального уровня, например Ethernet или РРР;

заголовок-прокладка с полем метки и некоторыми другими полями, относящимися собственно к технологии MPLS.

MPLS поддерживает иерархию путей за счет применения техники стека меток. При этом число уров­ней иерархии не ограничено.

Протокол LDP позволяет автоматически назначать метки для вновь прокладываемого пути LSP. Марш­рут для этого пути выбирается на основании работы стандартных протоколов маршрутизации.

Для тестирования состояния пути LSP в технологии MPLS разработан протокол LSP Ping, работа которого во многом похожа на работу утилиты ping стека TCP/IP, Мониторинг состояния пути LSP можно выполнять с помощью протокола BFD.

Существует несколько механизмов отказоустойчивости в сетях MPLS:

§ восстановление пути его начальным узлом;

§ защита линии;

§ защита узла;

§ защита пути.

Технология MPLS поддерживает инжиниринг трафика. Для этого применяются специальные версии протоколов маршрутизации, такие как OSPFTE и IS-IS ТЕ, которые учитывают свободную пропускную способность каждой линии связи сети.

Автоматическое установление найденного в соответствии с задачами инжиниринга трафика пути осуществляется специальной версией протокола RSVP, которая имеет название RSVP ТЕ.

Вопросы и задания

1. Технология MPLS является гибридом технологий:

а) IP и IPX;

б) IP и OSPF;

в) IP и технологии виртуальных каналов.

2. Какие функциональные модули IP-маршрутизатора используются в LSR? Варианты ответов:

а) блок продвижения;

б) блок протоколов маршрутизации;

в) блок протоколов канального уровня.

3. Какое максимальное число уровней иерархии путей LSP?

4. Можно ли в сети, поддерживающей MPLS, передавать часть трафика посредством обычного IP-продвижения?

5. Предположим, что LSR использует формат кадров Ethernet. На основе каких адресов LSR выполняет продвижение кадров? Варианты ответов: а) адресов Ethernet; б) адресов IP; в) меток MPLS.

6. Класс эквивалентности продвижения это:

а) набор путей LSP с равными метриками;

б) набор путей к одному и тому же выходному устройству LER;

в) группа IP-пакетов, имеющих одни и те же требования к условиям транспортировки.

7. Что является аналогом туннелей MPLS ТЕ в технологии ATM? Варианты ответов:

а) постоянные виртуальные каналы;

б) коммутируемые виртуальные каналы;

в) иерархические соединения.

8. Протокол LDP позволяет автоматически проложить пути LSP, причем маршруты для них:

а) определяются стандартной таблицей маршрутизации;

б) определяются с помощью техники инжиниринга трафика;

в) учитывают свободную пропускную способность линий связи.

9. Какой из вариантов управления распределением меток протоколом LDP называется упорядоченным? Варианты ответов:

а) метка назначается по запросу от вышележащего устройства LSR;

б) метка не назначается устройством LSR до тех пор, пока оно не получит метку от нижележащего устройства;

в) метка назначается без запроса.

10. Зачем в сообщении Echo Request протокола LSP Ping в качестве IP-адреса назначения используется адрес обратной петли 127.0.0.1? Варианты ответов:

а) для тестирования стека протоколов TCP/IP каждого промежуточного устройства LSR;

б) этот адрес выбран произвольно и ни на что не влияет, потому что сообщение пере­дается на основе меток MPLS;

в) для передачи сообщения стеку протоколов TCP/IP узла тестируемого пути, после которого путь поврежден.

11. Протокол BFD отличается от протокола LSP Ping следующими свойствами:

а) не может тестировать многодоменные пути;

б) проще в реализации;

в) не способен локализовать неисправности.

12. Какие узлы пути задаются при описании свободного ТЕ-пути?

а) только конечный;

б) начальный и конечный;

в) часть промежуточных узлов.

13. Какие механизмы отказоустойчивости путей MPLS являются самыми быстрыми? Варианты ответов:

а) восстановление пути его начальным узлом;

б) защита узла;

в) защита линии;

г) защита пути.