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).

Рис. 20.18. Передачи кадров по обходному пути

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.

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 OSPF ТЕ 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:

a) 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.