Multiprotocol Label Switching

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Was ist MPLS?
Welches Grundkonzept steckt dahinter?
Was sind die Vorteile von MPLS gegenüber IP-Switching?
Welche MPLS-Dienste bieten Provider an?
Welche Hersteller haben MPLS implementiert?
Die Antworten auf diese und viele weitere Fragen finden Sie in der Präsentation 'Multiprotocol Label Switching' auf Slideshare.

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Multiprotocol Label Switching

  1. 1. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 1/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Multiprotocol Label Switching (MPLS) ronaldschlager.com © Ronald Schlager
  2. 2. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 2/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Übersicht  Ausgangssituation  Was ist MPLS?  Grundkonzept  Eigenschaften  Provider  Hersteller
  3. 3. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 3/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Ausgangssituation  Ausgangssituation:  IP immer stärker in Verwendung  Bedarf zur Integration von Sprache und Daten sehr groß  Anforderungen in traditionellen Netzen nicht oder nur aufwändig abzudecken  Immer mehr Anwender und Anwendungen in Netzen  Hohe Steigerungen des Netzwerkverkehrs  Immer mehr ISPs weltweit tätig
  4. 4. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 4/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Was ist MPLS?  Was ist MPLS?  Ist eine Grundstruktur, bestehend aus:  Konzepten  Mechanismen  Protokollen  Ist kein Routing-Protokoll, nutzt aber diese zur Auswahl geeigneter Wege
  5. 5. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 5/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Was ist MPLS?  Ziele:  Vereinfachter und rascher Transport von IP-Paketen  Definition von Quality of Service (Priorisierung, Differentiated Services)  Traffic Engineering (Wegauswahl auf Basis von Beziehungen = Flows)  Skalierbarkeit (Anpassung des Dienstes und des Netzes an Bedarf)  Virtual Private Networking (VPN)  Realisierbar mit verschiedenen Netztechnologien wie Frame Relay, ATM, Ethernet oder IP (technikunabhängig)
  6. 6. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 6/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Was ist MPLS?  IP-Transfer über verschiedene Transportnetze Firmen-LAN Zentrale Firmen-LAN Filiale 1 Firmen-LAN Filiale 2 Firmen-LAN Filiale 3 FR, ATM, Ethernet, IP MPLS Vorteile: Mehrere Priorisierungsstufen Vereinfachtes Routing (# an Hops) Implementierbar in verschiedenen Transport-Netzen Router meist vom Provider, Standort meist beim Kunden
  7. 7. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 7/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Grundkonzept: MPLS-Netzwerk IP-Paket Label Edge Router vergibt Label IP-PaketL IP-PaketL IP-Paket Label Edge Router entfernt Label Label Switch Router analysiert Label und behandelt Paket entsprechend des Labels
  8. 8. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 8/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Kann als Zwischenstufe zwischen Layer 2 und Layer 3 gesehen werden PPP, FR, ATM, Ethernet, IP, ... MPLS IP PHY MPLS verdeckt darunterliegendes Transport-Protokoll Ist “Zwischenschicht” zwischen Schicht 2 und Schicht 3
  9. 9. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 9/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Besteht aus 2 Komponenten:  Austausch von Steuerinformation  Sammeln von Netzwerkinformationen (Topologie, Wege,...)  Austausch über Label Distribution Protocol (LDP), RSVP, OSPF, BGP, IS-IS,...  Paketweiterleitung  Empfang eines Pakets  Analyse der Wege mit Entscheidungsfindung  Aussenden des Pakets
  10. 10. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 10/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Forward Equivalence Class (FEC)  Jedes Paket kann bestimmter FEC nach bestimmten Kriterien zugeordnet werden:  IP-Adressen (Sender, Empfänger)  TCP/UPD-Portnummern  Quell- / Ziel-Autonomous System (AS) -Nummer (innerhalb des Providerbereichs)  Class of Service (Prioritätsstufen)  Genutzte Anwendungen  Kombinationen der o.g. Kriterien
  11. 11. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 11/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Was ist ein Label (auch: Shim Header)?  Ein kurzer Identifier mit fixer Länge mit lokaler Gültigkeit, der zur Identifikation der FEC dient  Ein Label kann durch die Layer 2-Technologie des Netzes identifiziert werden (z.B. ATM VPI / VCI, FR DLCI, MPLS Label für PPP/Ethernet) L2 Typ Ingress Port Ingress Label FEC Egress Label L2 Typ ATM 1 - 1 10 F1 22ATM GigEth 3 - 1 5 F3 18ATM GigEth 1 7 F2 12FR Egress Port 5 - 1 6 - 1 8 - 1
  12. 12. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 12/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Grundkonzept  Wie erfolgt Label-Zuordnung?  Topologie:  Abhängig von Routing-Protokoll-Updates (Open Shortest Path First, OSPF, Border Gateway Protocol, BGP)  Verkehrskontrolle:  Abhängig von Bandbreitenanforderungen (z.B. Resource Reservation Protocol, RSVP, Constraint-based Label Distribution Protocol, CR-LDP)  Verkehrsfluß:  Abhängig vom tatsächlich erkannten Verkehrsstrom
  13. 13. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 13/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Eigenschaften  Vorteile von MPLS:  Vereinfachte Weiterleitung von Dateneinheiten (ohne weitere Analyse der Protokoll-Steuerinformation)  Effiziente, explizite Wegewahl  Verkehrsplanung, QoS-Routing  Zuordnung von IP-Paketen auf bestimmte Forward Equivalence Class (FEC)  Aufteilung von Funktionen auf mehrere aktive Elemente  Gleichartiger Betrieb über Paket- und Zellvermittlungsnetze
  14. 14. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 14/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Eigenschaften  Dienste, die Provider mit MPLS anbieten (Beispiele):  IP-VPN (ohne Pakete explizit zu bearbeiten)  Virtual Leased Line (VLL), „Point-to-Point-Ethernet“:  MPLS Layer 2-Service für 2 Teilnehmer  Alle Ethernet-Rahmen der Endgeräte werden transparent (und damit auch die eingebetteten Pakete) zwischen beiden Teilnehmern übertragen (wie auf einer Standleitung)  Transparent LAN Service (TLS), Virtual Private LAN Segment (VPLS), „Multipoint-Ethernet“:  MPLS Layer 2-Service für mehrere Ethernet-Teilnehmer (Multi-point Layer 2 MPLS VPN)  Alle Ethernet-Rahmen der Endgeräte werden von einem Standort an verschiedene andere vermittelt
  15. 15. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 15/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Eigenschaften  Wer setzt MPLS ein?  Große Firmennetze  Network Operator / Service Provider  ISPs  Warum MPLS?  L2-Switching ist kostengünstiger als L3-Routing  Verkehrsplanung basierend auf Bedarf und Netzauslastung  Einfache Bereitstellung von QoS  Unterstützung von VPNs
  16. 16. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 16/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Provider  Providerauswahl:  Überwachung des gesamten Netzes (Ende-zu-Ende)  Übertragung von Verkehr über fremde Netze  Übertragungsparameter (Datendurchsatz, Bandbreite, Laufzeit, Jitter, Paketverlustrate,...)  Verfügbarkeit  Leistungsmessung  Anpassungsgeschwindigkeit  Vertragsbedingungen (Ausstieg, Minderzahlung, Pönale,...)
  17. 17. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 17/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Provider  Providerauswahl:  Anzahl der unterstützten Prioritätsstufen  Durchgängigkeit der Priorisierung von Ende-zu-Ende  Eingesetzte Routing-Protokoll (OSPF, BGP,...)  Einsatz von IPSec, GRE  IP-Multicast-Support  Separate Internet- und MPLS-Router oder gemeinsame Infrastruktur  Layer 3-MPLS-VPN oder Layer 2-VPN (L2-Frames über MPLS)
  18. 18. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 18/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Provider  Beispiele für Provider: A1 Telekom Austria AT&T Arcor / Vodafone British Telecom Cable & Wireless China Unicom Colt France Telecom Global Crossing Infonet Japan Telecom Level 3 Communications NTT Orange Business Services (Equant) Swisscom Tele2 Telecom Italia Teleglobe Telia Time Warner Telecom UUNet Deutsche Telekom
  19. 19. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 19/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Provider  Beispiele für SLA-Werte: Parameter Wert Netzwerkverfügbarkeit 99,999% MTTR 4 h Transit Delay Klasse 1 39 ms rt Transit Delay Klassen 2-5 45 ms rt Jitter Klasse 1 1 ms Jitter Klasse 2 5 ms Paketübertragung Klasse 1 99,995% Paketübertragung Klasse 2 99,9%
  20. 20. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 20/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Hersteller  Beispiele für Hersteller:  Alcatel-Lucent  Brocade  Cisco  Ciena  Ericsson  Fujitsu  Juniper Networks  MRV
  21. 21. Multiprotocol Label Switching (MPLS) 21/21copyright © 2015 by schlager communications services GmbH Ronald Schlager´s Resources Vielen Dank für Ihren Besuch. Besuchen Sie Ronald Schlager´s Resources für mehr Informationen über Switching & Routing: Seminar „Grundlagen der Datenkommunikation“ Seminar „Switching & Routing – Teil I“ Seminar „Switching & Routing – Teil II“ Web: www.schlager-cs.co.at XING: http://www.xing.com/profile/Ronald_Schlager

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