Practicando MPLS: Introducción

Como hace poco comente por Twitter, últimamente he estado investigando y practicando con redes MPLS y como no podía ser de otra manera traigo algunos ejercicios que me gustaría compartir con ustedes.

Las siglas MPLS corresponden con el término Multi-Procotol Label Switching, donde el transporte de la información no se realiza conmutando paquetes como en las redes Ethernet IP tradicionales, sino etiquetas (Label Switching) al estilo de otras tecnologías de capa 2 como ATM.

MPLS es una tecnología escalable de alta disponibilidad y fácil de mantener que proporciona mecanismos para decidir qué camino tomar (ingeniería de tráfico), compartir direccionamiento en distintos clientes, configuraciones QoS para priorizar el tráfico, políticas de importación/exportación de rutas, etc. La gallina de los huevos de oro que se podría decir...

Caracterizado por una red mallada (full-mesh) de routers intermediarios, llamados P's (Provider), en los que se conectarán los equipos fronterizos, llamados PE's (Provider Edge), que darán servicio a los equipos de las sedes remotas, CE's (Customer Edge).

MPLS es un protocolo llamado de capa 2 y media, dado que añade una cabecera de 32 bits entre la capa de enlace (Layer 2) y la de red (Layer 3). Es posible que dicha etiqueta supere el MTU designado para el protocolo, por lo que es común modificar dicho valor en las interfaces que intervienen en el core.

La cabecera que se incorpora al paquete IP tradicional esta compuesta por los siguientes campos:

* Label: Valor numérico de 20 bits asociado al puerto por el que pasa el paquete dentro de la red MPLS.

* Exp: Campo experimental de 3 bits que se utiliza, por lo menos, para la priorización del trafico mediante QoS a través del campo CoS de la trama Ethernet (Si está disponible).

* Stack: Valor booleano de 1 bit de tamaño para indicar si el paquete es el último en ser transmitido.

* TTL: Valor de 8 bits de tamaño para indicar el tiempo de vida del paquete (Time To Live).

Para nuestras prácticas nos imaginaremos un núcleo repleto de routers P's y PE's que se conocerán utilizando algún protocolo IGP (Interior Gateway Protocol) mientras que para conectar los distintos CE's deberíamos utilizar  protocolos EGP (Exterior Gateway Protocol) como BGP (Border Gateway Protocol), aunque es posible utilizar otros como RIP (Routing Information Protocol).

En nuestro caso utilizaremos OSPF (Area 0) para el core MPLS e iBGP (AS 300) para la conexión entre los distintos PE's que configuremos.

Como comentaba anteriormente, las redes MPLS utilizan la conmutación de etiquetas y no revisan la MAC de origen o destino así como las correspondientes IP's de los paquetes. Aparte de mantener una tabla ARP, mantienen un listado donde se especifican los puertos utilizados por un cliente así como las etiquetas correspondientes.

Entre las distintas interfaces MPLS estableceremos túneles LDP's (Label Distribution Protocol) para distribuir la información. Cada equipo ira añadiendo y quitando etiquetas (Etiquetas) según el paquete vaya pasando por las interfaces (Puertos), entre o salga de algún router frontera.

Desde 1998 que algunas empresas del sector comenzaron a desarrollar tecnologías de switching y etiquetado de paquetes IP, hasta la actualidad en el que se ha convertido en un estandar IETF (RFC 3031). MPLS proporciona alta velocidad de enrutamiento y VPNs sobre redes IP con ingeniería de tráfico. Otras tecnologías como VPLS amplían las capacidades LAN de los clientes simulando un switch en la red del proveedor o GMPLS que permite crear túneles LSPs (Label-Switched Paths) sobre tecnologías de transmisión como SDH con la que cubrir grandes distancias.

Hasta aquí un pequeño resumen teórico de lo que suponen las redes MPLS y los distintos protocolos que se utilizan o se pueden utilizar. En siguientes entradas, pasaremos a realizar algunos ejercicios básicos e iremos ampliando y dificultando el escenario para "asemejarlo" a una situación real.

Un saludo, Brixton Cat.