Технологии пакетной коммутации глобальных сетей. Учебное пособие

111

В то же время, на пути к сети 172.20.20.160/27 в маршрутизаторе R1-А входная метка 24 меняет значение на 25 (Outgoing Label), что можно видеть в приведенной выше распечатке команды show mpls forwarding-table маршрутизатора R1-A.

В маршрутизаторе R2-В входная метка 25 меняет свое значение на 17, метка не удаляется:

R2-B#sh mpls forwarding-table Local Outgoing Prefix Bytes Label Outgoing Next Hop Label Label or Tunnel Id Switched interface 16 16 50.50.50.50/32 0 Fa1/0 12.12.12.1 17 Pop Label 30.30.30.30/32 0 Fa1/1 23.23.23.2 18 Pop Label 15.15.15.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.1 19 18 56.56.56.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.1 21 56.56.56.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 20 Pop Label 36.36.36.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 21 22 60.60.60.60/32 0 Fa1/1 23.23.23.2 22 16 40.40.40.40/32 0 Fa1/1 23.23.23.2 23 Pop Label 10.10.10.10/32 0 Fa1/0 12.12.12.1 24 Pop Label 192.168.10.0/24 0 Fa1/0 12.12.12.1 25 17 172.20.20.160/27 0 Fa1/1 23.23.23.2 26 25 172.20.20.128/28 0 Fa1/1 23.23.23.2 27 Pop Label 34.34.34.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 R2-B#

Изымает метку из пакета (Pop Label) маршрутизатор R3-С, у которого

идентификатор (30.30.30.30) приписан к зоне area 0.

R3-C#sh mpls forwarding-table Local Outgoing Prefix Bytes Label Outgoing Next Hop Label Label or Tunnel Id Switched interface 16 Pop Label 40.40.40.40/32 0 Fa1/0 34.34.34.2 17 Pop Label 172.20.20.160/27 0 Fa1/0 34.34.34.2 18 16 50.50.50.50/32 0 Fa0/0 36.36.36.1 19 Pop Label 12.12.12.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.1 20 18 15.15.15.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.1 17 15.15.15.0/30 0 Fa0/0 36.36.36.1 21 Pop Label 56.56.56.0/30 0 Fa0/0 36.36.36.1 22 Pop Label 60.60.60.60/32 0 Fa0/0 36.36.36.1 23 23 10.10.10.10/32 0 Fa1/1 23.23.23.1 24 24 192.168.10.0/24 0 Fa1/1 23.23.23.1 25 Pop Label 172.20.20.128/28 0 Fa0/0 36.36.36.1 26 Pop Label 20.20.20.20/32 0 Fa1/1 23.23.23.1 R3-C#

Далее пакет без метки попадает в маршрутизатор R4-D, который входит в обычную IP-сеть области area 3.

112

Краткие итоги главы 4

1. Особенностью технологии MPLS является разделение процесса выбора

маршрута с формированием виртуального канала и процесса передачи

пакетов данных по этому каналу.

2. В качестве сетевых элементов MPLS применяются маршрутизаторы, коммутирующие пакеты по меткам (Label Switching Router – LSR), которые иногда называют коммутаторами третьего уровня (L3) или коммутаторамимаршрутизаторами.

3. Путь следования пакетов по сети MPLS называется коммутируемым по меткам трактом (Label Switchet Path – LSP).

4. На границе традиционной IP-сети и сети MPLS работают пограничные маршрутизаторы (Label switch Edge Router – LER).

5. Маршрутизаторы LSR формируют внутри сети MPLS разные пути LSP с

коммутацией по меткам для пакетов разных классов эквивалентности

пересылки (Forward Equivalence Class – FEC). FEC – это группа IP-пакетов, которые передаются по одному маршруту и единообразно обрабатываются.

6. Каждому FEC соответствует свой набор меток вдоль LSP, распределение и обмен которых производит протокол распределения меток (Label

Distribution Protocol – LDP) или протокол резервирования ресурсов (Resource reSerVation Protocol – RSVP).

7. В поступившем в маршрутизатор пакете старое значение метки заменяется новым.

8. Заголовок MPLS (32 двоичных разряда) помещается между заголовком

кадра и заголовком IP-пакета. Заголовок MPLS содержит поле номера метки, поле времени жизни TTL, поле класса сервиса признак S дна стека меток.

9. Пути с коммутацией по меткам (LSP) являются однонаправленными. Для передачи в разных направлениях необходимо создавать отдельные пути.

10. В работоспособной сети на каждом маршрутизаторе программируется технология MPLS по команде Router(config)#mpls ip.

11. MPLS устанавливается на каждом физическом интерфейсе, участвующем в процессе передачи данных по сети Router(config-if)#mpls ip.

12. На каждом маршрутизаторе конфигурируется протокол обмена метками LDP: Router(config)#mpls label protocol ldp.

13. В качестве идентификатора маршрутизатора в процессе обмена метками LDP выбирается интерфейс, например, Loopback 0 (Lo0):

Router(config)#mpls ldp router-id Lo0.

14. Таблицу коммутации по меткам маршрутизатора можно посмотреть по команде show mpls forwarding-table.

113

Вопросы по главе 4

1. В чем заключаются особенности технологии MPLS?

2. Почему MPLS называют технологией уровня 2,5?

3. Какие устройства используются в качестве сетевых элементов MPLS?

4. Какие устройства используются на границе традиционной IP-сети и сети

MPLS?

5. Что означает термин «класс эквивалентности пересылки FEC»?

6. Какие протоколы производят обмен и распределение меток вдоль тракта

LSP (Label Switchet Path)?

7. Какие маршрутизаторы вставляют метку в передаваемый по сети MPLS пакет, и какие удаляют метку?

8. Какая информация содержится в таблицах продвижения по меткам?

9. Где помещается заголовок MPLS в передаваемых по сети данных?

10. Какую информацию содержит заголовок MPLS?

11. Как в сети MPLS создаются маршруты к присоединенным и удаленным сетям?

12. Как помечается маршрут через MPLS-сеть между IP-сетями в разных направлениях?

13. Какой протокол занимается построением таблиц продвижения по меткам?

14. Каковы функции протокола RSVP?

15. В чем различие систем интегрированного обслуживания (IntServ) и

дифференцированного сервиса (DiffServ)?

16. Какой механизм дифференцированного обслуживания DiffServ

обеспечивает качество QoS?

17. По каким командам программируется технология MPLS на

маршрутизаторе и его интерфейсах?

18. Каков формат команды конфигурирования протокола обмена метками

LDP?

19. Как создается идентификатор маршрутизатора для процесса обмена

метками LDP?

20. По какой команде можно посмотреть таблицу коммутации по меткам

маршрутизатора LSR?

114

Упражнения

MPLS-сеть

PC2

.1

IP-cеть 3

IP-cеть 1

IP-cеть 2

G0/0

G1/0

G1/1

G1/0 G1/1

G1/1

G1/0 G1/0

G1/1

G0/0

G1/1

G1/0

G0/0

.1

.2

.1

.2

.1 .2

.1

.2

.161

.1

.2

.129

SW3

R-6F

R-5E

R-1A

192.168.10.0/24

23.23.23.0/30

12.12.12.0/30

56.56.56.0/30

34.34.34.0/30

15.15.15.0/30

36.36.36.0/30

172.20.20.160/27

172.20.20.128/28

R-2B

R-3C

R-4D

SW2

SW1

PC3

PC1

Для устройств нижеприведенной схемы сети

созданы конфигурации, которые отображаются следующими распечатками таблиц продвижения по меткам:

R1-A#sh mpls forwarding-table Local Outgoing Prefix Bytes Label Outgoing Next Hop Label Label or Tunnel Id Switched interface 16 Pop Label 50.50.50.50/32 0 Fa1/1 15.15.15.2 17 20 36.36.36.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.2 16 36.36.36.0/30 0 Fa1/1 15.15.15.2 18 Pop Label 56.56.56.0/30 0 Fa1/1 15.15.15.2 19 17 60.60.60.60/32 0 Fa1/1 15.15.15.2 20 18 172.20.20.128/28 0 Fa1/1 15.15.15.2 21 17 30.30.30.30/32 0 Fa1/0 12.12.12.2 22 Pop Label 23.23.23.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.2 23 22 40.40.40.40/32 0 Fa1/0 12.12.12.2 24 25 172.20.20.160/27 0 Fa1/0 12.12.12.2 25 27 34.34.34.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.2 26 Pop Label 20.20.20.20/32 0 Fa1/0 12.12.12.2 R1-A#

R2-B#sh mpls forwarding-table Local Outgoing Prefix Bytes Label Outgoing Next Hop Label Label or Tunnel Id Switched interface 16 16 50.50.50.50/32 0 Fa1/0 12.12.12.1 17 Pop Label 30.30.30.30/32 0 Fa1/1 23.23.23.2 18 Pop Label 15.15.15.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.1 19 18 56.56.56.0/30 0 Fa1/0 12.12.12.1 21 56.56.56.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 20 Pop Label 36.36.36.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 21 22 60.60.60.60/32 0 Fa1/1 23.23.23.2 22 16 40.40.40.40/32 0 Fa1/1 23.23.23.2

115

23 Pop Label 10.10.10.10/32 0 Fa1/0 12.12.12.1 24 Pop Label 192.168.10.0/24 0 Fa1/0 12.12.12.1 25 17 172.20.20.160/27 0 Fa1/1 23.23.23.2 26 25 172.20.20.128/28 0 Fa1/1 23.23.23.2 27 Pop Label 34.34.34.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.2 R2-B#

R3-C#sh mpls forwarding-table Local Outgoing Prefix Bytes Label Outgoing Next Hop Label Label or Tunnel Id Switched interface 16 Pop Label 40.40.40.40/32 0 Fa1/0 34.34.34.2 17 Pop Label 172.20.20.160/27 0 Fa1/0 34.34.34.2 18 16 50.50.50.50/32 0 Fa0/0 36.36.36.1 19 Pop Label 12.12.12.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.1 20 18 15.15.15.0/30 0 Fa1/1 23.23.23.1 17 15.15.15.0/30 0 Fa0/0 36.36.36.1 21 Pop Label 56.56.56.0/30 0 Fa0/0 36.36.36.1 22 Pop Label 60.60.60.60/32 0 Fa0/0 36.36.36.1 23 23 10.10.10.10/32 0 Fa1/1 23.23.23.1 24 24 192.168.10.0/24 0 Fa1/1 23.23.23.1 25 Pop Label 172.20.20.128/28 0 Fa0/0 36.36.36.1 26 Pop Label 20.20.20.20/32 0 Fa1/1 23.23.23.1 R3-C#

Расставьте метки вдоль тракта LSP от узла РС1 до РС3. Прокомментируйте процесс коммутации пакета по меткам.

116

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди проблем в области сетевых технологий важное место занимают подготовка и переподготовка кадров. Это обусловлено повсеместным

переходом аналоговых и цифровых АТС на использование сетей с пакетной

коммутацией, а также развитием сети Интернет, который становится

всеобъемлющим (IoE). В связи с переходом на сети с пакетной коммутацией,

в настоящее время происходит интенсивная переподготовка кадров,

работающих в области телекоммуникаций. Требования знания технологий

сетей пакетной коммутации работодатели предъявляют и к поступающим на

работу студентам.

Автор надеется, что материал настоящего учебного пособия

представлен в доступной форме, что облегчит читателям задачу овладения

технологиями современных сетей пакетной коммутации. Студенты и слушатели курсов, освоившие технологии локальных и глобальных сетей с

коммутацией пакетов, основы обеспечения безопасности сетей на

коммутаторах и маршрутизаторах, смогут эффективно создавать

защищенные сети, как локальные, так и распределенные. Знание и учет

особенностей построения и функционирования сети, конкретных стандартов

и протоколов является основой успешного решения этой задачи.

117

Список литературы

1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии,

протоколы: Учебник. – СПб: Питер, 2016. – 992 с.

2. Гольдштейн Б.С., Соколов Н.А., Яновский Г.Г. Сети связи: Учебник для

ВУЗов. СПб. БХВ-Петербург, 2010 – 400 с.

3. Гольдштейн А. Б., Гольдштейн Б. С. Технология и протоколы MPLS.

СПб: БХВ-Петербург, 2014. – 304 с.

4. Гольдштейн Б.С., Кучерявый А.Е. Сети связи: СПб.: БХВПетербург, 2014.

—160 с.

5. Деарт В.Ю. Мультисервисные сети связи. Транспортные сети и сети

доступа. – М.: Брис-М, 2014. – 189 с.

6. Семенов Ю.А. Телекоммуникационные технологии: Учебное пособие.

ГНЦ ИТЭФ-МФТИ, 2014. (http://book.itep.ru/preword.htm)

7. Семенов Ю.А. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях.

Часть 2. – М. ИНТУИТ, БИНОМ, 2007. – 832 с.

8. Программа сетевой академии Cisco CCNA 1 и 2. Вспомогательное

руководство. М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. – 1168 с.

9. Программа сетевой академии Cisco CCNA 3 и 4. Вспомогательное

руководство. М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. – 1000 с.

10. Configuration Guide - Ethernet. Huawei Technologies Co., Ltd. - 2011, 442 с.

11. Configuration Guide - IP Routing. Huawei Technologies Co., Ltd. - 2011, 714

12. Configuration Guide – Security. Huawei Technologies Co., Ltd. - 2012, 286 с.

13. Configuration Guide - IP Service. Huawei Technologies Co., Ltd. - 2012, 214 с

14. Васин Н.Н. Основы сетевых технологий на базе коммутаторов и

маршрутизаторов. – М.: ИНТУИТ, БИНОМ, 2011. – 270 с.

15. Васин Н.Н. Системы и сети пакетной коммутации. Часть 1.Основы

построения сетей пакетной коммутации: Учебное пособие. – Самара: ПГУТИ, ИУНЛ, 2015. – 238 с.

16. Васин Н.Н. Системы и сети пакетной коммутации. Часть 2.

Маршрутизация и коммутация: Учебное пособие. – Самара: ПГУТИ, ИУНЛ, 2015. – 261 с.

17. Васин Н.Н., Епишкина Е.Ю., Иванова Е.А. Протоколы маршрутизации в

сетях провайдеров: Методические указания по лабораторным работам. – Самара: ИУНЛ ПГУТИ, 2015. – 87 с.