Dieses Buch stellt die Besonderheiten, Architektur und Anwendungsbereiche der Multiprotocol Label Switching (MPLS)-Technologie vor. Der Inhalt umfasst die Verwendung von Algorithmen und IP-Steuerungsprotokollen, Ipsilon IP Switching, Ciscos Label Switching, MPLS Core Protocol (LDP) und QOS. Die wichtigsten Methoden sowie die Methode zur Verwendung von MPLS zum Einrichten von VPN usw. sind inhaltsreich, illustriert und bebildert. Es handelt sich um ein vollständiges Referenzhandbuch für MPLS und kann als Referenz für Netzwerkdesigner und -entwickler verwendet werden.
Einleitung Als Inbegriff der rasanten Entwicklung technologischer Innovationen im Internet ist das Konzept des „Internetzeitalters“ mittlerweile weithin bekannt. Die Multiprotokoll-Label-Switching-Technologie (MPLS) ist die am schnellsten wachsende Technologie im Netzwerkzeitalter. Als wir unser erstes Buch über Label-Switching-Technologie schrieben, haben wir nur mögliche zukünftige Richtungen für MPLS beschrieben, da sich MPLS zu diesem Zeitpunkt noch in einem frühen Stadium der Definition und Standardisierung befand. Wir haben es nicht einmal gewagt, den Begriff MPLS auf das Cover zu setzen, aus Angst, dass nur wenige Menschen wissen würden, was MPLS ist. MPLS ist mittlerweile zu einer grundlegend wichtigen Technologie im Internet geworden, und die Veröffentlichung eines Buches zu diesem Thema ist eindeutig zeitgemäß (wenn nicht spät). Einige der größten Internetdienstanbieter haben MPLS in ihren Netzwerken eingeführt, um Probleme wie Verkehrstechnik zu lösen und IP-Dienste über ATM-Backbone-Netzwerke bereitzustellen. Auf MPLS basierende virtuelle private Netzwerke (VPNs) sind entstanden und die ersten Nutzer dieser Dienste haben diese neue Technologie mit Begeisterung angenommen. Die meisten High-End-Router unterstützen MPLS mittlerweile nahtlos und haben Interoperabilität nachgewiesen. . Trotz dieser Erfolge von MPLS gibt es immer noch Menschen, die nicht viel über MPLS wissen. Einige Leute glauben sogar fälschlicherweise, dass der Hauptvorteil des Label-Switchings darin besteht, dass es effizient implementiert werden kann und daher die Weiterleitungsleistung verbessert. Andere führen die Verbesserung der Weiterleitungsleistung auf den Erfolg von Hochgeschwindigkeits-IP-Lookup-Algorithmen und -Hardware zurück und argumentieren daher, dass MPLS nicht funktioniert Es bietet überhaupt keinen Wert. In diesem Buch haben wir richtig erklärt, was MPLS ist und wie MPLS funktioniert, und außerdem einige der Vorteile von MPLS ausführlich vorgestellt. Obwohl diese Vorteile nicht bedeuten, dass MPLS in jedem Netzwerk der Welt verwendet werden sollte, gibt ihre bloße Bedeutung Anlass zur Sorge für die überwiegende Mehrheit der großen Netzwerkbetreiber und diejenigen, die Netzwerkdienste von Dienstanbietern erwerben müssen. Wir haben versucht, dieses Buch leicht verständlich und für die breite Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Wir gehen davon aus, dass die meisten Leser bereits mit IP-Routing vertraut sind, stellen jedoch gegebenenfalls Hintergrundwissen in diesem Bereich bereit. Fortgeschrittenere Leser können die Abschnitte überspringen, in denen Routing-Standards behandelt werden. In den letzten beiden Kapiteln besprechen wir einige ziemlich fortgeschrittene Routing-Funktionen, aber Leser ohne ausgeprägte Routing-Kenntnisse müssen dies nicht lesen. Ebenso könnte die Erörterung von Quality of Service (QoS) in diesem Buch für Leser, die einen umfassenden Leitfaden zu diesem Thema suchen, zu kurz sein, einige erfahrenere Leser könnten diesen Überblick über das Thema jedoch überspringen. Wir hoffen, dass dieses Buch für Netzwerkdesigner und Ingenieure sowohl in Dienstanbieter- als auch in Unternehmensumgebungen von Nutzen sein wird, die MPLS gut genug verstehen müssen, um entscheiden zu können, ob MPLS in ihren Netzwerken eine Möglichkeit darstellt. Dieses Buch bietet umfangreiches Wissen über Label-Switching im Vergleich zu anderen Technologien (wie traditionelles Routing und Layer-2-Switching) und wägt verschiedene Optionen für eine Technologie ab. Auf diese Weise können Sie eine fundierte Entscheidung darüber treffen, welche Rolle (sofern möglich) MPLS in Ihrem Netzwerk spielen wird. Dieses Buch wird Ingenieuren, die MPLS-Produkte entwickeln, auch nützliche Kenntnisse auf diesem Gebiet vermitteln. Die hier bereitgestellten Informationen erleichtern das Verständnis der detaillierten technischen Informationen, die in Internetentwürfen, Requests for Comments (RFCs) und Dokumentationen verschiedener MPLS-Anbieter zu finden sind. In Bereichen, in denen die Standards noch nicht abgeschlossen sind, haben Sie möglicherweise Bedenken, ob Sie die derzeit empfohlenen Methoden übernehmen oder warten sollen, bis zukünftige Standards fertiggestellt sind. Über die Struktur dieses Buches Die Kapitel dieses Buches sind in drei Teile unterteilt: Einführung und Überblick: Kapitel 1 und Kapitel 2. ?Details zu zwei vorherigen Techniken: Kapitel 3 und Kapitel 4. ?MPLS-Protokoll und Anwendung: Kapitel 5 bis Kapitel 8. In Kapitel 1 haben wir die Notwendigkeit besprochen, Label Switching im Allgemeinen und MPLS im Besonderen zu erfinden. Wir beschreiben die vielen Probleme, die die Label-Switching-Technologie lösen soll, und ihre kurze Geschichte, die so viel Aufmerksamkeit erregt hat. Kapitel 2 beschreibt die allgemeinen Strukturprobleme des gesamten Bereichs des Etikettenwechsels. Es gibt gewisse grundlegende Ähnlichkeiten zwischen MPLS und einigen der vorangegangenen Label-Switching-Technologien, beispielsweise die Verwendung von Weiterleitungsalgorithmen und IP-Kontrollprotokollen. Darüber hinaus muss der Designer jedes Label-Switching-Ansatzes einige der gleichen wichtigen strukturellen Entscheidungen treffen, wie z. B. die Wahl zwischen kontrollgesteuerter und datengesteuerter Label-Zuweisung. Wir diskutieren die Divergenz dieser Entscheidungen. Die Kapitel 3 und 4 enthalten detaillierte Beschreibungen der beiden wichtigsten Technologien, die Vorläufer von MPLS-Produkten sind. Die erste dieser Technologien ist das IP-Switching von Ipsilon, das der Hauptgrund dafür ist, dass Label-Switching in der Netzwerkbranche berühmt ist. Die zweite Technologie ist Ciscos Label-Switching. Viele Grundkonzepte von MPLS stammen aus dem Label-Switching. Durch die detaillierte Analyse dieser beiden Technologien erkennen wir, dass es viele Designoptionen gibt, und machen einige der Faktoren klarer, die das MPLS-Design prägen. In Kapitel 5 beginnen wir mit der detaillierten Beschreibung von MPLS mit der Erörterung der Grundlagen der MPLS-Architektur und einiger Kernprotokolle, insbesondere des Label Distribution Protocol (LDP). Wir haben die Rolle von MPLS bei der Unterstützung der Dienstqualität in Kapitel 6 beschrieben und erklärt, wie die beiden wichtigsten QOS-Methoden im Internet (integrierte Dienste und differenzierte Dienste) in einem MPLS-Netzwerk unterstützt werden. Kapitel 7 erläutert die Verwendung von MPLS für einschränkungsbasiertes Routing und erörtert die Palette der Protokolle, die in dieser Anwendung verwendet werden können. Abschließend beschreibt Kapitel 8 eine Methode zum Aufbau eines VPN mithilfe von MPLS. In diesem Buch diskutieren wir verschiedene Ansätze und eine Vielzahl von Designurteilen. Wir versuchen, in unserer Analyse so objektiv und unvoreingenommen wie möglich zu bleiben. Da wir am Entwurfs- und Standardisierungsprozess bestimmter Protokolle beteiligt sind, ist die Bevorzugung bestimmter Entwurfsentscheidungen unvermeidlich. Wir haben jedoch versucht, die verschiedenen Ansätze objektiv darzustellen und MPLS nicht „überzubewerten“, sodass Sie Ihre eigenen Schlussfolgerungen ziehen können.
Multiprotokoll-Label-Switching
Vorwort Kapitel 1 Einleitung
1.1 Gründe für die Entstehung von MPLS
1.1.1 Wachstum und Entwicklung des Internets
1.1.2 Preis und Leistung
1.1.3 IP-Integration am Geldautomaten
1.1.4 Routing-Funktion erweitern
1.2 Historischer Rückblick auf MPLS
1.2.1 IP am Geldautomaten
1.2.2 Der Mobilfunk-Switching-Router von Toshiba
1.2.3 IP-Switching
1.2.4 Flaggenaustausch
1.2.5 IBMs ARIS
1.2.6 Arbeitsgruppe Multiprotokoll-Label-Switching
1.3 Zusammenfassung
1.4 Referenzinformationen Kapitel 2 Grundkonzepte
2.1 Geräte mit Routing-Funktion auf Netzwerkebene
2.1.1 Weiterleitungsäquivalenzklasse
2.1.2 Sorgen Sie für ein konsistentes Routing
2.2 Beschriftungsschalt-Weiterleitungsfunktionsgerät
2.2.1 Was ist ein Etikett?
2.2.2 Weiterleitungstabelle der Etikettenumschaltung
2.2.3 Transport von Etiketten in Paketen
2.2.4 Label-Switching-Weiterleitungsalgorithmus
2.2.5 Einzelweiterleitungsalgorithmus
2.2.6 Weiterleitungsgranularität
2.2.7 Multiprotokoll: Multiprotokoll der oberen Schicht und Multiprotokoll der unteren Schicht
2.2.8 Beschriftungsschalt- und Weiterleitungsfunktionsgeräte: Zusammenfassung
2.3 Geräte mit Schaltfunktion beschriften
2.3.1 Lokale Bindung und Remote-Bindung
2.3.2 Upstream-Bindung und Downstream-Bindung
2.3.3 „Kostenlos“-Kennzeichnung
2.3.4 Einrichten und Aufheben der Etikettenbindung: kontrollgesteuerte und datengesteuerte Etikettenbindung
2.3.5 Informationen zur Verteilungs-Tag-Bindung: Welche Optionen gibt es?
2.3.6 Multicast-Überlegungen
2.3.7 Umgang mit Routing-Transienten
2.4 Edge-Geräte
2.5 Die Beziehung zwischen Label-Switching und Adressierung und Routing auf Netzwerkebene
2.6 Zusammenfassung
2.7 Referenzinformationen Kapitel 3 IP-Switching
3.1 IP-Switching-Übersicht
3.2 Ipsilon-Flow-Management-Protokoll
3.2.1 IFMP-Adjacency-Protokoll
3.2.2 IFMP-Umleitungsprotokoll
3.2.3 Kapselung umgeleiteter Streams
3.2.4 IFMP und Sicherheit
3.2.5 IFMP und TTL
3.3 Universelles Switch-Management-Protokoll
3.3.1 GSMP-Adjacency-Protokoll
3.3.2 GSMP-Verbindungsverwaltungsprotokoll
3.4 Umsetzung
3.5 Zusammenfassung
3.6 Referenzinformationen Kapitel 4 Flag-Austausch
4.1 Übersicht
4.1.1 Zielbasiertes Routing unterstützen
4.1.2 Verbesserung der Routing-Skalierbarkeit durch Routing-Wissensarchitektur
4.1.3 Multicast
4.1.4 RSVP über Flaggenaustausch
4.1.5 Explizites Routing
4.2 Flaggenaustausch am Geldautomaten
4.2.1 Mitführen von Flaggeninformationen
4.2.2 Zielbasierte Weiterleitung
4.3 Flag-Kapselung auf Nicht-ATM-Links
4.4 Umgang mit Flag-Fehlern
4.5 Umgang mit Weiterleitungsschleifen beim Routing von Transienten
4.6 Logo-Vertriebsvereinbarung
4.7 Zusammenfassung
4.8 Referenzinformationen Kapitel 5 MPLS-Kernprotokoll
5.1 Ursprung und Satzung der Arbeitsgruppe
5.2 MPLS-Architektur
5.2.1 Geordnete Kontrolle versus unabhängige Kontrolle
5.2.2 Schleifenerkennung und -verhinderung
5.3 Verpackung
5.4 Etikettenverteilung
5.4.1 Etikettenverteilungsprotokoll
5.4.2 Verwendung der BGP-Label-Verteilung
5,5 Probleme mit Geldautomaten
5.6 Multicast
5.7 Zusammenfassung
5.8 Referenzinformationen Kapitel 6 Servicequalität
6.1 Integrationsdienste und RSVP
6.1.1 Übersicht über Integrationsdienste
6.1.2 MPLS unterstützt RSVP
6.1.3 RSVP und Skalierbarkeit
6.2 Differenzierte Dienste
6.2.1 Übersicht über differenzierte Dienste
6.2.2 MPLS unterstützt differenzierte Dienste
6.3 Explizite Staubenachrichtigung
6.3.1 ECN-Übersicht
6.3.2 MPLS unterstützt ECN
6.4 Zusammenfassung
6.5 Referenzinformationen finden Sie in Kapitel 7 „Constraint-Based Routing“.
7.1 Übersicht
7.2 Funktionsgeräte basierend auf Constraint Routing
7.2.1 Eingeschränkter kürzester Weg zuerst
7.2.2 MPLS als Weiterleitungsmechanismus
7.2.3 RSVP-Erweiterung
7.2.4 CR-LDP
7.2.5 OSPF- und IS-IS-Erweiterungen
7.2.6 Vergleich zwischen CR-LDP und RSVP
7.3 Anwendung auf die Verkehrstechnik
7.3.1 Beschreibung des Problems
7.3.2 Verwendung von ATM oder Frame Relay zur Lösung von Traffic Engineering
7.3.3 Warum gewöhnliches IP-Routing nicht ausreicht
7.3.4 Verwendung von MPLS-Einschränkungs-Routing zur Lösung von Traffic Engineering
7.4 Anwendung zur schnellen Umleitung
7.4.1 Routenkonvergenz des gewöhnlichen IP-Routings
7.4.2 Schnelle Umleitung basierend auf eingeschränktem Routing verwenden
7.5 Anwendung auf QoS
7.5.1 Die Beziehung zwischen QoS und Routing
7.5.2 LSP mit garantierter Bandbreite
7.6 Zusammenfassung
7.7 Referenzinformationen Kapitel 8 Virtuelle private Netzwerke
8.1 Was ist VPN?
8.2 Überlagerungsmodell
8.3 Peer-to-Peer-Modell
8.4 Eingeschränkte Verteilung von Routing-Informationen
8.5 Mehrere Weiterleitungstabellen
8.6 VPN-IP-Adresse
8.7 MPLS als Weiterleitungsmechanismus
8.8 Skalierbarkeit
8.9 Sicherheit
8.10 QoS-Unterstützung
8.11 Fortgeschrittene Themen
8.11.1 Internetdienstanbieter als Nutzer
8.11.2 BGP/MPLS VPN-Dienstanbieter als Benutzer
8.11.3 Betrieb mit mehreren Anbietern
8.12 Zusammenfassung
8.13 Referenzinformationen Abschlussglossar
