MPLS-VPN Bài 6:Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS-VPN

[thanhsang_truong]

Tác giả:
Trần Thị Tố Uyên

Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
- Mặt phẳng điều khiển trong MPLS VPN chứa mọi thông tin định tuyến lớp 3 và các tiến trình trao đổi thông tin của các IP prefix được gán và phân phối nhãn bằng LDP. Mặt phẳng dữ liệu thực hiện chức năng chuyển tiếp các gói IP được gán nhãn đến trạm kế để về đích. Hình sau cho thấy sự tương tác của các giao thức trong mặt phẳng điều khiển của MPLS VPN.

- Các router CE được kết nối với các PE, và một IGP, BGP, hay tuyến tĩnh (static route) được yêu cầu trên các CE cùng với các PE để thu thập và quảng cáo thông tin NLRI. Trong MPLS VPN backbone gồm các router P và PE, một IGP kết hợp với LDP được sử dụng giữa các PE và P. LDP dùng để phân phối nhãn trong một MPLS domain. IGP dùng để trao đổi thông tin NLRI, ánh xạ (map) các NLRI này vào MP-BGP. MP-BGP được duy trì giữa các PE trong một miền MPLS VPN và trao đổi cập nhật MP-BGP.
- Các gói từ CE đến PE luôn được quảng bá như các gói Ipv4. Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN như hình sau:

- Sau đây là các bước hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN (minh họa bằng hình trên): Cập nhật Ipv4 cho mạng 172.16.10.0 được nhận bởi egress PE (mặt phẳng dữ liệu). PE1-AS1 nhận và vận chuyển tuyến Ipv4, 172.16.10.0/24, đến một tuyến VPNv4 gắn với RD 1:100, SoO, và RT 1:100 dựa trên cấu hình VRF trên PE1-AS1. Nó định vị một nhãn VPNv4 V1 tới cập nhật 172.16.10.0/24 và viết lại thuộc tính trạm kế cho địa chỉ 10.10.10.101 của loopback0 trên PE1-AS1. Sự quảng bá nhãn cho 10.10.10.101/32 từ PE1-AS1 tới PE2-AS2 nhanh chóng được thay thế ngay khi mạng MPLS VPN của nhà cung cấp được thiết lập và thực hiện quảng bá VPNv4 trong mạng. Các bước sau thực hiện tiến trình quảng bá nhãn cho 10.10.10.101/32:

• 2a: Router PE2-AS1 yêu cầu một nhãn cho 10.10.10.101/32 sử dụng LDP ánh xạ nhãn yêu cầu từ láng giềng xuôi dòng (downstream neighbor) của nó, P1-AS1. PE1-AS1 xác định một nhãn implicit-null cho 10.10.10.101/32, chỉnh sửa mục trong LFIB liên quan đến 10.10.10.101/32, và gửi đến P1-AS1 bằng LDP reply.
• 2b: P1-AS1 sử dụng nhãn implicit-null nhận được từ PE1-AS1 làm giá trị nhãn xuất (outbound label) của nó, xác định một nhãn (L1) cho 10.10.10.101/32, và sửa mục trong LFIB cho 10.10.10.101/32. Sau đó P1-AS1 gửi giá trị nhãn này đến P2-AS1 bằng LDP reply.
• 2c: P2-AS1 dùng nhãn L1 làm giá trị nhãn xuất, xác định nhãn L2 cho
  10.10.10.101/32, và sửa mục trong LFIB cho 10.10.10.101/32. Sau đó P2-AS1 gửi giá trị nhãn này đến PE2-AS1 bằng LDP reply. PE1-AS1 có cấu hình VRF để nhận các tuyến với RT 1:100 nên chuyển cập nhật VPNv4 thành Ipv4 và chèn tuyến trong VRF cho Customer A. Sau đó nó quảng bá tuyến này tới CE2-A.

(còn tiếp)

[thanhsang_truong]

Hoạt động của mặt phẳng dữ liệu MPLS VPN
- Việc chuyển tiếp trong mạng MPLS VPN đòi hỏi phải dùng chồng nhãn (label stack).
- Nhãn trên (top lable) được gán và hoán đổi (swap) để chuyển tiếp gói dữ liệu đi trong lõi MPLS. Nhãn thứ hai (nhãn VPN) được kết hợp với VRF ở router PE để chuyển tiếp gói đến các CE. Hình sau mô tả các bước trong chuyển tiếp dữ liệu khách hàng của mặt phẳng dữ liệu từ một site khách hàng CE2-A tới CE1-A trong hạ tầng mạng của SP.

- Khi dữ liệu được chuyển tiếp tới một mạng cụ thể dọc theo mạng VPN qua lõi MPLS, chỉ có nhãn trên (top lable) trong chồng nhãn bị hoán đổi (swap) khi gói đi qua backbone. Nhãn VPN vẫn giữ nguyên và được bóc ra khi đến router PE ngõ ra (egress)/xuôi dòng(downstream). Mạng gắn với một giao tiếp ngõ ra thuộc vào một VRF cụ thể trên router phụ thuộc vào giá trị của nhãn VPN.
- Sau đây là những bước trong vịêc chuyển tiếp của mặt phẳng dữ liệu minh họa cho hình trên: CE2-A tạo ra một gói dữ liệu với địa chỉ nguồn 172.16.20.1 và đích là 172.16.10.1. PE2-AS1 nhận gói dữ liệu, thêm vào nhãn VPN V1 và nhãn LDP L2 rồi chuyển tiếp gói đến P2-AS1. P2-AS1 nhận gói dữ liệu và chuyển đổi (swap) nhãn LDP L2 thành L1. P1-AS1 nhận gói dữ liệu và bóc (pop) nhãn trên (top label) ra vì nó nhận một ánh xạ nhãn implicit-null cho 10.10.10.101/32 từ PE1-AS1. Kết quả, gói được gán nhãn (nhãn VPN là V1) được chuyển tiếp đến PE1-AS1. PE1-AS1 bóc nhãn VPN V1 ra và chuyển tiếp gói dữ liệu đến CE1-A nơi có địa chỉ mạng 172.16.10.0 được định vị.
(còn tiếp)

[dongtran0101]

Hình 3.15: Hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN
Sau đây là các bước hoạt động của mặt phẳng điều khiển MPLS VPN (minh họa bằng hình trên): Cập nhật Ipv4 cho mạng 172.16.10.0 được nhận bởi egress PE (mặt phẳng dữ liệu). PE1-AS1 nhận và vận chuyển tuyến Ipv4, 172.16.10.0/24, đến một tuyến VPNv4 gắn với RD 1:100, SoO, va RT 1:100 dựa trên cấu hình VRF trên PE1-AS1. Nó định vị một nhãn VPNv4 V1 tới cập nhật 172.16.10.0/24 và viết lại thuộc tính trạm kế cho địa chỉ 10.10.10.101 của loopback0 trên PE1-AS1. Sự quảng bá nhãn cho 10.10.10.101/32 tù PE1- AS1 tới PE2-AS2 nhanh chóng được thay thế ngay khi mạng MPLS VPN của nhà cung cấp được thiết lập và thực hiện quảng bá VPNv4 trong mạng. Các buớc sau thực hiện tiến trình quảng bá nhãn cho 10.10.10.101/32:
- Router PE2-AS1 yêu cầu một nhãn cho 10.10.10.101/32 sử dụng LDP ánh xạ nhãn yêu cầu từ láng giềng xuôi dòng (downstream neighbor) của nó, P1- AS1. PE1-AS1 xác định một nhãn implicit- null cho 10.10.10.101/32, chỉnh sửa mức trong LFIB liên quan đến 10.10.10.101/32, và gửi đến P1-AS1 bằng LDP reply.
- P1-AS1 sử dụng nhãn implicit-null nhận được từ PE1-AS1 làm giá trị nhãn xuất (outbound label) của nó, xác định một nhãn (L1) cho 10.10.10.101/32, và sửa mức trong LFIB cho 10.10.10.101/32. Sau đó P1-AS1 gửi giá trị nhãn này đến P2-AS1 bằng LDP reply.
- P2-AS1 dùng nhãn L1 làm giá trị nhãn xuất, xác định nhãn L2 cho 10.10.10.101/32, và sửa mức trong LFIB cho 10.10.10.101/32. Sau dó P2-AS1 gửi giá trị nhãn này đến PE2-AS1 bằng LDP reply. PE1- AS1 có cấu hình VRF để nhân các tuyến với RT 1:100 nên chuyển cập nhật VPNv4 thanh Ipv4 và chèn tuyến trong VRF cho Customer A. Sau đó nó quảng bá tuyến này tới CE2-A.

[syed20]

Mọi thứ không thực sự là “ngẫu nhiên”. Khi xem xét xa hơn trong quá trình quyết định, bạn chọn đường đi trên cùng (top path) trong PATH. Không “ngẫu nhiên” khi mọi đường đi có thể có một cơ hội được lựa chọn, nhưng chọn ngẫu nhiên với đường đi cuối cùng (ends up on the top) của PATH có cấu trúc độc lập và được thực thi độc lập.