для чего предназначено поле cos в метке mpls

Для чего предназначено поле cos в метке mpls

1. Базовые предпосылки

Период экстенсивного развития сети Интернет завершился несколько лет тому назад даже в РФ. Сейчас многие сервис-провайдеры пытаются привлечь клиентов дополнительными информационными услугами IP-телефония, интерактивные игры, доступ к разнообразным базам данных и депозитариям, электронным магазинам, видеоконференции, видео-телефония и т. д. Клиенты же ищут не просто доступа к Интернет, а интересуются полосой пропускания, безопасностью, стабильностью связи. Именно с этим сопряжен бум разработок основополагающих документов (RFC) в последние 5 лет. По этой причине многие компании, в первую очередь производящие сетевое оборудование, уделяют повышенное внимание средствам управления трафиком (ТЕ) и QoS.

Если рассмотреть ситуацию на уровне L2, здесь имеется сильная зависимость от физического уровня (L1). В сетях с маркерным доступом (Token Ring или FDDI, см. book.itep.ru) существуют механизмы управления приоритетом и способы контроля доступа, гарантирующие определенное значение задержек сетевого отклика. В сетях ISDN и в особенности в ATM предусмотрен целый арсенал средств управления, работающих на фазе установления виртуального канала (процедура SETUP). Для Ethernet до последнего времени ситуация была много хуже. Здесь только некоторые переключатели поддерживают VLAN. Технология виртуальных сетей L2 позволяет сформировать в локальной сети соединение точка-точка. В таком соединении можно гарантировать пропускную способность на уровне 10/100Мбит/c. К сожалению VLAN L2 создаются и модифицируются, как правило администратором, но можно эту проблему перепоручить сценарию, например, на PERL, работающему с демоном SNMP сетевого прибора. В такой сети можно также гарантировать низкий уровень разброса времени реакции сети. Если сформировать VLAN с числом узлов (N) больше двух, можно гарантировать полосу лишь не ниже (10/100)/N. Для произвольной сети Ethernet никаких гарантий на уровне L2 предоставить нельзя. Здесь можно рассчитывать только на вышележащие уровни (IP/TCP/UDP).

Рис. 1. Формат меток VLAN на уровне L2 (стандарт 802.1р).

Любые способы управления трафиком на уровне L3 для сетей, работающих в рамках стека протоколов TCP/IP, в настоящее время базируются на возможностях этих транспортных протоколов (IP, UDP, TCP).

Субполе приоритет предоставляет возможность присвоить код приоритета каждой дейтограмме. Значения приоритетов приведены в таблице (в настоящее время это поле не используется).

0 Обычный уровень
1 Приоритетный
2 Немедленный
3 Срочный
4 Экстренный
5 CEITIC/ECP
6 Межсетевое управление
7 Сетевое управление

В новейших разработках (RFC-2474, Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers) поле TOS заменено на поле DSCP (Differentiated Services Code Point), где младшие 6 бит выделены для кода DS (Differentiated Services), а старшие два бита пока не определены и их следует обнулять.

До середины 90-х годов поле TOS в большинстве реализаций игнорировалось. Но после начала разработок средств обеспечения качества обслуживания (QoS) внимание к этому возрасло. Появилось предложение замены поля TOS на поле DSCP (Differenciated Services Code Point), которое также имеет 8 бит (см. RFC-2474). Смотри рис. 2. Биты CU пока не определены. Иногда это поле называется байтом DS (Differenttiated Services).

Рис. 2. Формат поля DSCP.

Биты DS0-DS5 определяют селектор класса. Значения этого кода представлены в таблице ниже. Стандартным значением DSCP по умолчанию является 000000.

На базе DSCP разработана технология «пошагового поведения» PHB (per Hop Behavior). В рамках этой политики определяются коды DSCP внутри классов. Например, для политики немедленной переадресации EF рекомендуемое значение DSCP=101110. Эта политика соответствует наиболее высокому уровню обслуживания.

В протоколе IPv6 поле приоритет имеет 4 бита (см. IPv6). Биты C, D, T и R характеризуют пожелание относительно способа доставки дейтограммы. В таблице 1 приведены стандартизованные значения поля Type of Service (TOS) IP-пакета.

Источник

Ответы на вопросы по MPLS для начинающих

Параметры загрузки

Об этом переводе

Этот документ был переведен Cisco с помощью машинного перевода, при ограниченном участии переводчика, чтобы сделать материалы и ресурсы поддержки доступными пользователям на их родном языке. Обратите внимание: даже лучший машинный перевод не может быть настолько точным и правильным, как перевод, выполненный профессиональным переводчиком. Компания Cisco Systems, Inc. не несет ответственности за точность этих переводов и рекомендует обращаться к английской версии документа (ссылка предоставлена) для уточнения.

Содержание

Введение

В данном документе содержатся ответы на наиболее часто задаваемые вопросы, касающиеся многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) для специалистов начального уровня подготовки.

Что такое многопротокольная коммутация по меткам (MPLS)?

MPLS — это технология пересылки пакетов, в которой используются метки для принятия решений о пересылке данных. С помощью MPLS проводится однократный анализ заголовка третьего уровня (при поступлении пакета в домен MPLS). Анализ метки приводит к дальнейшей переадресации пакета. MPLS предлагает следующие удобные приложения:

Virtual Private Networking (VPN)

Traffic Engineering (TE)

Качество обслуживания (QOS)

Технология Any Transport over MPLS (AToM)

Кроме того, эта технология уменьшает время перенаправления пакета на основных маршрутизаторах. Технологии MPLS применимы к любым протоколам сетевого уровня.

Что такое метка? Какова структура метки?

Метка — это короткий 4-байтовый локально значимый идентификатор фиксированной длины, который используется для идентификации класса эквивалентности при пересылке (Forwarding Equivalence Class, FEC). Метка, присвоенная определенному пакету, содержит данные о FEC, которому назначен этот пакет.

Label — значение метки (неструктурированное), 20 битов

Exp —- Экспериментальное использование, 3 бита; в настоящее время используется в качестве поля класса обслуживания (Class of Service, CoS)

S — дно стека, 1 бит

TTL — аббревиатура Time to Live (время жизни информации), означает предельное количество переходов к маршрутизатору, 8 битов

В какой части пакета устанавливается метка?

Метка назначается между заголовком канального уровня (уровень 2) и заголовком сетевого уровня (уровень 3). Верхняя граница стека меток отображается первой в пакете, а нижняя — последней. Пакет сетевого уровня непосредственно следует последней метке из стека меток.

Что такое класс эквивалентной переадресации (FEC)?

Ответ. Класс эквивалентной переадресации FEC является группой IP-пакетов, которые переадресуются одинаковым образом по одному и тому же маршруту и с одной и той же обработкой переадресации. Класс FEC может соответствовать целевой IP-подсети, а также классу любого трафика, который будет определен Edge-LSR как значительный. Например, весь трафик с определенным значением IP-приоритета может служить основой для FEC.

Что такое восходящий маршрутизатор, коммутирующий по меткам (LSR)? Что такое нисходящий маршрутизатор коммутирующий по меткам?

Термины «восходящий» и «нисходящий» в контексте технологии MPLS являются относительными. Они всегда относятся к префиксу (если точнее, то к классу FEC). Это объясняется в следующем примере.

Для FEC 10.1.1.0/24, R1 является «нисходящим» маршрутизатором коммутирующим по меткам в R2.

Для FEC 10.1.1.0/24, R2 является «восходящим» маршрутизатором коммутирующим по меткам в R1.

Для FEC 10.1.1.0/24 маршрутизатор R1 является нисходящим LSR относительно R2, а R2 является нисходящим LSR по отношению к R3.

Для FEC 10.1.1.0/24, R1 является «нисходящим» маршрутизатором коммутирующим по меткам в R2. Для FEC 10.2.2.0/24, R2 является «нисходящим» маршрутизатором коммутирующим по меткам в R1.

Для достижения этой сети данные передаются от восходящего к нисходящему маршрутизатору.

Таблица маршрутизации R4 содержит R1, R2 и R3 в качестве следующего перехода для достижения 10.1.1.0/24.

Является ли R3 «нисходящим» маршрутизатором коммутирующим по меткам в R4 для 10.1.1.0/24?

Нет, данные передаются по направлению от восходящих к нисходящим устройствам.

Когда вы обращаетесь к меткам, что делает поступление сроков, выход, локальное, и удаленное среднее значение?

Рассмотрим маршрутизаторы R2 и R3 в данной топологии. R2 распределяет метку L для FEC F в R3. R3 использует метку L при пересылке данных на FEC-F (поскольку R2 является его нисходящим маршрутизатором LSR для FEC-F). В данном примере:

L является входящей меткой для F на R2

L является исходящей меткой для FEC-F на R3

L является локальным значением для FEC-F на R2

L является удаленной меткой для FEC-F на R3

Может ли маршрутизатор коммутирующий по меткам использоваться для отправки и (или) получения на MPLS-интерфейс собственного IP-пакета (не MPLS)?

Да, если протокол IP включен на этом интерфейсе. Собственные пакеты передаются и принимаются как обычно. IP — это всего лишь другой протокол. Пакеты MPLS имеют другую кодировку второго уровня. Принимающий маршрутизатор коммутирующий по меткам распознает пакет MPLS, основанный на кодировке второго уровня.

Может ли маршрутизатор коммутирующий по меткам использоваться для отправки и (или) получения помеченных пакетов на интерфейс отличный от MPLS?

Нет. Пакеты никогда не будут передаваться на интерфейс, если на нем не включен данный протокол. MPLS обладает определенным типом кодировки Ether, связанным с многопротокольной коммутацией по меткам (точно так же, как IP, IPX и Appletalk обладают уникальными типами Ether). При получении маршрутизатором Cisco пакета с типом Ether, которые не может использоваться на интерфейсе, происходит отклонение такого пакета. Например, если маршрутизатор получает пакет Appletalk на интерфейсе, который не может обрабатывать пакеты Appletalk, то происходит отклонение пакета. Аналогично этому, если пакет MPLS получен на интерфейсе, который не может его обработать, то этот пакет отклоняется.

Какие платформы и операционные системы Cisco IOS поддерживают работу с многопротокольной коммутации по меткам (MPLS)?

Cisco серий 2691, 3640, 3660, 3725, 3745, 6400-NRP-1, 6400-NRP-2SV, 6400-NSP, Catalyst 5000 с модулем коммутации маршрутов (RSM), 7200, 7301, 7400, 7500, Catalyst 6500/Cisco 7600 с WS-SUP720-3B и WS-SUP720-3BXL, коммутирующий маршрутизатор Gigabit (GSR), модуль процессора маршрутов (RPM), универсальный широкополосный маршрутизатор (UBR) 7200, AS5350 и IGX8400-URM — все эти устройства поддерживают MPLS.

Эти платформы поддерживают Cisco TDP-протокол в качестве протокола распределения меток.

Сведения о LDP-протоколе, RSVP-протоколе и BGP-протоколе могут быть найдены с помощью служебной программы Software Advisor (только для зарегистрированных пользователей). Software Advisor предоставляет сведения о полном списке наборов функций, поддерживаемых в различных версиях Cisco IOS и на различных платформах.

GRE-туннель использует служебные данные размером 24 байта. Какой размер служебных данных соответствует туннелю MPLS LSP?

Туннель MPLS LSP имеет одну метку (4 байта) или две метки (например, при использовании быстрой перемаршрутизации для защиты линии связи) дополнительного трафика. В отличие от туннеля GRE, MPLS не изменяет IP-заголовок. Вместо этого, стек меток применяется к пакету проходящему по пути туннеля.

Как маршрутизатор коммутирующий по меткам определяет какая метка из стека меток считается верхней, нижней или средней?

Метка, которая расположена сразу после заголовка уровня 2, является верхней, а метка, для которой бит S имеет значение 1, называется нижней. Средние метки не считываются и не идентифицируются маршрутизатором коммутирующим по меткам. При этом метка будет средней меткой, если она не находится вверху стека и бит S = 0.

Каков диапазон значений метки? Какие значения метки могут быть получены? Что означают полученные значения?

Теоретически диапазон значений от 0 до (220-1). Значения меток 0-15 зарезервированы, а значения 4-15 зарезервированы для последующего использования. Значения 0-3 определяются следующим образом:

Значение 0 соответствует «IPv4 Explicit NULL Label». Эта метка указывает на то, что пакет должен быть извлечен из стека меток, а переадресация пакета должна быть основана на основе IP-заголовка версии 4. Это помогает сохранить бит Exp неизменным до выхода из маршрутизатора. Он используется в QoS на основе MPLS

Значение 1 соответствует «Router Alert Label». Если полученный пакет содержит это значение метки вверху стека меток, то пакет доставляется модулю локального программного обеспечения для обработки. Фактическая переадресация пакета определяется его меткой в стеке. Однако если пакет переадресуется далее, то метка Router Alert Label должна быть возвращена обратно в стек меток перед выполнением переадресации. Использование этой метки аналогично использованию метки «Router Alert Option» в IP-пакетах (например, проверка связи с параметром записи маршрутизатора)

Значение 2 соответствует «IPv6 Explicit NULL Label». Эта метка указывает на то, что пакет должен быть извлечен из стека меток, а переадресация пакета должна быть основана на основе IP-заголовка версии 6

Значение 3 соответствует «Implicit NULL Label». Это метка, которую маршрутизатор коммутирующий по меткам может назначать и распределять. Однако она никогда не отображается в инкапсуляции. Это указывает на то, что маршрутизатор коммутирующий по меткам выталкивает верхнюю метку из стека и направляет оставшуюся часть пакета (с меткой или без) через исходящий интерфейс (для каждой записи Lfib). Хотя это значение может никогда не отображаться в инкапсуляции, необходимо задать LDP-протокол так, чтобы зарезервировать значение

Какой протокол и номер порта позволяют использовать протоколы LDP и TDP для распределения меток в узлах LDP/TDP?

LDP использует TCP-порт 646, а TDP использует TCP-порт 711. Эти порты открыты на интерфейсе маршрутизатора, если для него настроен параметр «mpls ip». Использование TCP в качестве транспортного протокола приводит к надежной доставке данных LDP/TDP с помощью надежных механизмов управления потоком и обработки перегрузок.

Какие ограничения на использование MPLS существуют для маршрутизаторов Catalyst 6500 и 7600 Optical Services (OSR)?

Интерфейс, подключенный к домену MPLS, должен использовать один из модулей оптических сервисов (OSM) (например, любой модуль, который задействует комплекс параллельной ускоренной пересылки (PXF)) или интерфейс в модуле FlexWAN. Те же самые ограничения существуют и для многопротокольной коммутации по меткам третьего уровня VPN. Именно поэтому IP-кадр должен поступать на WAN-интерфейс, который может быть либо оптическим служебным модулем, либо интерфейсом в модуле FlexWAN. Эти ограничения не распространяются на Supervisor 720.

Где можно ознакомиться с примера MPLS-конфигурации?

Какие опции доступны для распределения нагрузки пакетов MPLS?

Балансировка нагрузки пакетов MPLS может осуществляться на основе информации меток MPLS и/или адресов источника и назначения в существенном IP-заголовке.

Мы можем настроить магистраль «802.1q» между двумя коммутаторами Cisco Catalyst на других узлах по соединению MPLS?

Наследует ли значение MPLS EXP значение DSCP из входящих пакетов IP по умолчанию или входящее значение DSCP будет доверенным без какой-либо дополнительной настройки MPLS? enabled interface?

Да, дополнительная настройка не требуется.

Функция ретрансляции DHCP работает в сети MPLS VPN?

Да, запрос DHCP пересылается внутри поля VRF через сеть VPN MPLS, а внешние устройства сети провайдера отправляют его с использованием того же поля VRF на сервер DHCP.

Источник