Сети и телекоммуникации

551

присваивается значение с помощью процедуры настройки, аналогично настрой-

ке DLCI-идентификатора, используемого между коммутаторами при функцио-

нировании протоколов IP-маршрутизации.

За исключением этого настраиваемого значения параметра, значения

DLCI-идентификатора, используемого в MPLS-системах в обоих направлениях канала передачи данных, могут рассматриваться как относящиеся к двум неза-

висимым диапазонам, т.е. каждое направление имеет свой собственный DLCI-

идентификатор (VC-соединения могут быть полудуплексными).

Допустимые диапазоны и длина DLCI-идентификаторов, а также способ-

ность слияния VC-соединений, должны устанавливаться с помощью сообщений

LDP-протокола. Следует заметить, что диапазон DLCI-идентификаторов, ис-

пользуемых для маркеров потока, зависит от длины DLCI-поля.

Однородные LSP-маршруты

Если < LSR1, LSR2, LSR3 > является LSP-маршрутом, то можно предполо-

жить, что LSR1, LSR2 и LSR3 будут использовать один и тот же способ кодирова-

ния при доставке IP-пакета P от LSR1 до LSR2 и далее до LSR3. Такой LSP-мар-

шрут является однородным.

Неоднородные LSP-маршруты

Если < LSR1, LSR2, LSR3 > является LSP-маршрутом, то можно предполо-

жить, что LSR1 будет использовать один способ кодирования при доставке IP-

пакета P от LSR1 до LSR2, а LSR2 — другой способ кодирования при доставке IP-

пакета P до LSR3. В целом, MPLS-архитектура допускает использование LSP-

маршрутов с различными видами кодирования на разных РУ. После получения помеченного IP-пакета, LSR-маршрутизатор обязан декодировать его с целью определения текущего значения в наборе маркеров, а затем — проанализиро-

вать набор маркеров с целью определения значение нового маркера для набора,

552

после чего — закодировать соответствующим образом значение нового маркера,

и в последующем — отправить помеченный IP-пакет на следующий РУ.

Естественно, существуют MPLS-сети, в которых функционируют комби-

нированные FR/LSR-коммутаторы и обычные LSR-маршрутизаторы, при этом последние использовать различные типы MPLS-вставки, например, универ-

сальная MPLS-вставка (заголовок с MPLS-вставкой) или ATM-вставка. В таких сетях могут функционировать LSR-маршрутизаторы, имеющие FR-интерфейсы и интерфейсы для универсальной MPLS-вставки. Примером сказанного являет-

ся LSR-маршрутизатор, реализующий различные способы кодирования марке-

ров потока на разных РУ одного и того же LSP-маршрута. Такой LSR-маршру-

тизатор может удалить кодовый FR-маркер на входном интерфейсе, а на вы-

ходном интерфейсе вставить универсальную MPLS-вставку.

Обнаружение и предотвращение петлевых LSP-маршрутов

FR/LSR-коммутаторы должны взаимодействовать со свободными

FR/LSR-коммутаторами или FR-сегментами LSP-маршрутов, приводящими к петлевым маршрутам. Более того, FR/LSR-коммутаторы должны использовать соответствующие способы и средства выявления и предотвращения петлевых маршрутов.

Обнаружение FR/LSR-коммутаторов, приводящих к петлевым маршрутам (обработка TTL-времени в MPLS-системах). В MPLS-системах

TTL-значение, содержащееся в наборе маркеров, представляет собой способ,

который используется для:

a)предотвращения петлевых маршрутов;

b)ограничения области действия IP-пакета.

Когда IP-пакет следует по LSP-маршрутe, он должен завершить маршрут

стаким же TTL-значением, которое он мог бы иметь, если бы проследовал че-

рез такую же последовательность маршрутизаторов, но не использующих

MPLS-коммутацию. Если IP-пакет следует по иерархической совокупности

553

LSP-маршрутов, то общее число РУ должно отображаться в TTL-значении это-

го IP-пакета, когда последний покидает такой иерархический маршрут.

В MPLS-системах начальное TTL-значение размещается в новой записи,

вставляемой в набор маркеров. Это начальное TTL-значение изымается из предшествующего (ранее используемого) TTL-поля, которое было представ-

лено, либо в заголовке сетевого уровня, если набор маркеров ранее отсутство-

вал, либо из ранее существовавшей записи на более низком уровне в наборе маркеров.

FR/LSR-коммутаторы, транслируя помеченные IP-пакеты с помощью маркеров одного уровня, не уменьшают значение в TTL-поле. Последователь-

ность таких FR/LSR-коммутаторов образует сетевой сегмент без контроля TTL-

поля (non-TTL segment)

Когда IP-пакет выходит из сетевого сегмента, не контролирующего TTL-

поле, тогда всѐ-таки целесообразно отобразить в TTL-поле число РУ, пройден-

ных этим IP-пакетом. В случае использования однонаправленного адреса, это можно обеспечить путѐм распространения реальной протяжѐнности LSP-

маршрута или протяжѐнность сетевого LSP/FR-сегмента до выходных FR/LSR-

узлов, способных уменьшить значение в TTL-поле, прежде чем IP-пакеты будут доставлены в сетевой сегмент, не контролирующий TTL-поле.

Если входной FR/LSR-коммутатор, при уменьшении TTL-значения в рам-

ках MPLS-системы, определит, что TTL-значение соответствующего IP-пакета будет просрочено ещѐ до его выхода из сетевого сегмента, не контролирую-

щего TTL-поле, то FR/LSR-коммутатор обязан не транслировать этот IP-пакет с помощью MPLS-коммутации, а следовать рекомендациям, представленным в

RFC-3032, и попытаться направить ответное сообщение об ошибке IP-узлу от-

правителю этого IP-пакета, т.е.:

1)он интерпретирует IP-пакет, как просроченный, и направляет ответное

ICMP-сообщение отправителю этого просроченного IP-пакета;

554

2)он транслирует далее IP-пакет, как не помеченный, и содержащий TTL-

значение, которое соответствует TTL-значению, указанному в заголовке

сетевого уровня.

Если входное TTL-значение равно единице, то реализуется только первое правило, рассмотренное выше.

В случае групповой адресации, реальная протяжѐнность LSP-маршрута или протяжѐнность сетевого LSP/FR-сегмента распространяется до выходного

FR/LSR-узла, который способен уменьшить значение в TTL-поле, прежде чем

IP-пакеты будут доставлены в сетевой сегмент, не контролирующий TTL-поле.

Вычисление TTL-времени в MPLS-системах. Вычисление входного

TTL-значение (input TTL), которое в последующем становится выходным TTL-

значением (output TTL), зависит от:

i.входной вставки (input encapsulation);

ii.доставляемой вставки (forwarding encapsulation);

iii.выходной вставки (output encapsulation).

Связь между этими тремя значениями может быть представлена как фун-

кция D от входной (ie), доставляемой (fe) и выходной вставок (oe). Соответст-

венно, вычисление входного TTL-значение (TTLвх), которое в последующем преобразуется в выходное TTL-значение (TTLвых), может быть определено следующим образом:

TTLвых = TTLвх – D(ie, fe, oe) ,

или в краткой форме:

TTLвых = TTLвх – d ,

где d может принимать три значения: «0», «1» или число РУ в сегменте

LSP-маршрута.

В таблице № 35.1 представлены значения d для передачи с использованием однонаправленного адреса.

Число РУ в сегменте LSP-маршрута представляет собой значение «счѐтчика РУ», которое добавляется в маркер потока, используемый при доставке IP-

555

пакета. Если LDP-протокол обеспечивает функцию «счѐтчик РУ», то значение последнего доставляется в составе маркера потока по LSP-маршруту (т.е. в со-

ставе LDP-сообщение имеется поле «hop count object»). Если же LDP-протокол не обеспечивает функцию «счѐтчика РУ» или обеспечивает поддержку «неизвестного значения» (unknown value), то значение «счѐтчика РУ в сегменте LSP-

маршрута» равно единице.

Таблица № 35.1

Когда транслируется привязанный к восходящему трафику маркер, тогда «счѐтчик РУ» связан с соответствующей привязкой к нисходящему трафику. И если значение счѐтчика отличается от «неизвестного значения», то оно должно быть уменьшено на единицу, а результат вычитания будет транслироваться с восходящим трафиком в качестве значения счѐтчика, связанного с новым маркером этого потоку («неизвестное значение» счѐтчика транслируется без изменений). Если новое значение «счѐтчика РУ» превышает допустимое максимальное значение, то FR/LSR-коммутатор не должен передавать помеченный восходящий трафик, но вместо этого обязан направить сообщение об ошибке в составе восходящего потока.

В таблице № 35.2 представлены значения d для передачи с использованием групповой адресации.

Обозначим доставляемую вставку (forwarding encapsulation) символом «I» при использовании IP-сетей (сетевой уровень), «G» при использовании универсальной MPLS-вставки и «F» при использовании MPLS-коммутации на основе FR-сетей. Аналогично, обозначим LSR-интерфейс символом «i», если

556

входная или выходная вставка относится к сетевому уровню (IP-сеть) и не отко-

сится к MPLS-вставке, «g», если входная или выходная вставка является уни-

версальной MPLS-вставкой, «f», если используется MPLS-коммутация на осно-

ве FR-сети, «a», если используется MPLS-коммутация на основе ATM-сети.

Кроме этого, в дальнейшем будем использовать следующие символы «iIf», «gGf

», «fFf» и т.п. для обозначения LSR-маршрутизаторов, которые осуществляют необходимые входные, доставляемые и выходные вставки, имеющие рассмот-

ренное выше кодирование.

На рис. 35.4 и 35.5 представлены примеры однородного (homogeneous) и

неоднородного (heterogeneous) LSP-маршрутов (соответственно), в которых ис-

пользуется рассмотренное выше кодирование.

На рис. 35.6 и 35.7 приведены примеры расчѐта TTL-значения на входе

LSP-маршрута на базе FR-сети при использовании однонаправленного адреса и на выходе LSP-маршрута на базе FR-сети при использовании групповой адре-

сации, соответственно.

Обработка маркеров потока входными FR/LSR-коммутаторами

Если IP-пакет впервые «попадает» в сетевой MPLS-сегмент, то он от-

правляется с помощью стандартных процедур доставки сетевого уровня, за ис-

ключением выходной вставки набора MPLS-маркеров, включающего, по край-

ней мере, одну запись (RFC-3032).

558

на основе FR-сети, либо сетевого FR-сегмента неоднородного LSP-маршрута.

Программный LDP-модуль (LDP-протокол), отвечающий за формирование

LSP-маршрута, обязан направлять входному FR/LSR-коммутатору всю необхо-

димую информацию, касающуюся числа РУ сетевого сегмента, не контроли-

рующего TTL-поле.

Для IP-пакетов с групповой адресацией, TTL-значение в MPLS-системах должно уменьшаться на единицу. Программный LDP-модуль, отвечающий за формирование LSP-маршрута, обязан направлять выходному FR/LSR-коммута-

тору всю необходимую информацию, касающуюся числа РУ сетевого сегмента,

не контролирующего TTL-поле.

Вдальнейшем, IP-пакет, «помещѐнный» в FR-кадр, который используется

вMPLS-системе, направляется по каналу передачи данных, и при этом FR-кадр включает верхний маркер, расположенный в поле выходного DLCI-иден-

тификатора. FR-кадр, используемый в MPLS-системе и содержащий IP-пакет,

доставляется по виртуальному FR-соединению следующему LSR-маршрутиза-

тору.

Обработка маркеров потока магистральными FR/LSR-коммутаторами

На выходе FR/LSR-коммутатора текущий (верхний) MPLS-маркер раз-

мещается в DLCI-поле заголовка FR-кадра. Также как и в стандартной FR-сети,

поступивший на интерфейс FR-кадр содержит в своѐм заголовке входной

DLCI-идентификатор, который просматривается в DLCI-БД (база данных, со-

держащая информацию о DLCI-идентификаторах), и затем заменяется на вы-

ходной DLCI-идентификатор. И после этого, вновь сформированный FR-кадр транслируется через выходной интерфейс (доставляется по РУ на следующий сетевой узел).

Информация о текущем маркере также транслируется в верхней записи набора маркеров. В записи верхнего уровня все поля имеют текущее значение,

559

560

кроме данных о маркере, которые доставляются в заголовке FR-кадра и заменя-

ются при прохождении каждого FR/LSR-коммутатора.

TTLвых = TTLвх - 4

1

Рис. 35.6. Пример расчѐта TTL-значения на входе LSP-маршрутов на базе FR-сети при использовании однонаправленного адреса

Рис. 35.7. Пример расчѐта TTL-значения на выходе LSP-маршрутов на базе FR-сети при использовании групповой адресации