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nov 07 2010

Serviços – MPLS

A tecnologia MPLS se apresenta como um modelo que oferece diversas aplicabilidades, visto a possibilidade de transportar em seu cabeçalho informações adicionais, como parâmetros de QoS e orientações de tráfego, o que permite aos administradores das redes IPs empregá-lo em diversas finalidades. Atualmente existem algumas aplicações, ou podemos chamar de serviços associados à tecnologia MPLS, que tornam a mesma bastante atrativa aos provedores de serviços, inclusive suprindo a necessidade de um bom desempenho para atendimento a uma gama de serviços oferecidos atualmente pela Internet, tais como aplicações de voz, vídeo, e algumas aplicações críticas corporativas. Portanto, a real motivação para implantação da tecnologia MPLS na rede são as aplicações que ela permite.

Sendo assim, esse post tem a finalidade de tratar alguns dos serviços fundamentais ofertados pela tecnologia MPLS (VPN, QoS, TE e  Pseudowire). Como se trata de um post bastante extenso, mostraremos uma série de 04 ou mais, para que possamos entender como cada serviço trabalha, suas terminologias utilizadas, seus benefícios e suas implementações. O primeiro que trataremos será o serviço de VPN MPLS.

O Serviço VPN MPLS:

O Serviço VPN MPLS é um dos principais serviços oferecidos por essa tecnologia, e faz uso do modelo peer to peer, modelo no qual os roteadores do provedor de serviços formam adjacências de roteamento diretamente com os roteadores dos clientes.

Da perspectiva do roteador do cliente (CE) apenas atualizações de rotas e dados são encaminhados para o roteador de entrada do provedor (PE). Nesse roteador do cliente não é necessário quaisquer configurações da VPN, e sim apenas habilitar um protocolo de roteamento ou efetuar um roteamento estático para que o mesmo troque informações com o PE. Já o roteador PE executa múltiplas funções, pois o mesmo deve ser capaz de isolar o tráfego se mais de um cliente estiver conectado ao mesmo e, para cada cliente, é designada uma tabela de roteamento independente.

O roteamento através do backbone é desempenhado usando um processo de roteamento na tabela de roteamento global.  Esses roteadores de backbone, conhecidos como P (Provider), fazem a comutação de rótulos entre os PEs e não requerem quaisquer configurações de VPN. Os roteadores CEs não conhecem os roteadores Ps, e a topologia interna da rede do provedor é transparente para o cliente, conforme figura abaixo.

arquitetura-vpn-mpls.jpg

Portanto, redes MPLS permitem uma total separação das redes VPNs dos clientes. Essa total divisão se dá pela separação de tabelas de roteamento, plano de endereçamentos e tráfego, logo as VPNs de dois clientes distintos A e B podem possuir planos de endereçamento idênticos, cada um com sua própria tabela de roteamento e de modo que seus tráfegos jamais se misturem. Esse isolamento do tráfego entre os clientes, que é realizado nos roteadores PE, faz uso de um conceito conhecido como tabela de roteamento virtual, também conhecido como virtual routing and forwarding table ou VRF.

Um roteador PE tem uma instância de VRF para cada cliente conectado ao mesmo. A idéia é como se existissem roteadores dedicados para cada cliente que se conecta ao provedor de serviços, porém há o compartilhamento de CPU, largura de banda e recursos de memória com outros roteadores virtuais pertencentes ao mesmo PE. A função de uma VRF é similar a uma tabela de roteamento global, exceto que ela contém todas as rotas pertencentes para uma VPN específica.

É como se estivéssemos “quebrando o roteador” em várias partes e cada parte individualmente estivesse atendendo a um cliente, ou uma VPN, conforme figura logo abaixo. Essa é uma das grandes vantagens desse serviço, pois reduz a quantidade de equipamentos físicos que o provedor necessita disponibilizar.

router.jpg 

 Para realizar uma VPN MPLS é necessário o conhecimento de alguns atributos que são utilizados nos roteadores PEs, que são: RD (Route Distinguisher), RT (Route Targets) e MP-BGP (Multi Protocol Border Gateway Protocol). O RD é um identificador único de 64 bits que é inserido na frente do IPv4, portanto sendo único dentro do backbone MPLS. A combinação dos endereçamentos IPv4 e esses identificadores de rotas, conhecido como endereço VPNv4,  fazem com que as rotas IPv4 sejam únicas através da rede VPN MPLS, dessa forma é possível aos clientes de diferentes VPNs o uso dos mesmos endereços privados.

 operacao-do-rd-na-vpn-mpls.jpg

O protocolo usado para trocar essas rotas VPNv4 entre os roteadores PEs é o multiprotocol BGP (MP-BGP). O RT (Route Target) é um atributo que indica uma coleção de VRFs pelo qual um roteador PE irá distribuir as rotas, ou seja, ele indica quais rotas devem ser importadas e exportadas pelo MP-BGP, permitindo assim que possa haver conversação entre diferentes VRFs, e que também possa ser feito restrições de importação e exportação de rotas.

As VPNs constituem um dos principais serviços oferecidos aos seus clientes para interligação das suas redes locais. As VPNs MPLS provêem uma rede de transporte com segurança, confiança, comportamento previsível e menor custo.

No próximo post, exibiremos um teste prático de VPN MPLS com uso de um Lab montado no Dynamips.

Fonte: Luc De Ghein, MPLS Fundamentals, Cisco Press.

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20 comentários

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  1. Marco Filippetti

    Roberto, muito legal o post!! Espero que se saia bem no CCIE SP, assim como o fez com o CCIE RS 😉

    Abração!

    Marco.

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  2. Diogo Mendes

    Vlw pelo post Roberto! MPLS é um assunto interessantíssimo e não é muito comum achar informações em português sobre o assunto.

    Ahhh, e boa sorte no CCIE SP 🙂

    Abraços!

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  3. marciomoura

    Muito bom esse material em portugues. Valeu Roberto…

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  4. charlesrocha

    Show roberto to ansioso pelos proximos post e boa sorte no CCIE SP.

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  5. Jose Mauro

    Muito bom o assunto, principalmente porque a Empresa onde trabalho possui um serviço de VPN MPLS. Muito obrigado pelo post e boa sorte na prova.

    Abs

    JM

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  6. Deco

    Show de bola o post! Se quer saber, foi mais bonito do que a vitória do timão em cima da bambizada!! ahahhaha

    Abs!

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  7. Roberto Mendonça

    É verdade Diogo, na realidade livros de MPLS em Português só existem dois, um deles tratando especificamente do serviço de Engenharia de Tráfego.
    É importante estudar essa tecnologia, pois é a tecnologia de prateleira hoje das operadoras e muito rica em serviços.

    Abração,

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  8. Plinio Monteiro

    Excelente post Roberto. Você é o cara.

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  9. dud

    Muito bom o Post, no aguardo pelo próximo!

    abs

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  10. luroinjr

    Valeu Roberto!!! Pedi um artigo sobre esse tema a alguns dias no chat hehe

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  11. DenisBarlati

    Mto bom Roberto, tb fico ansioso pela sequência…
    Abs,

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  12. Israel Carlos

    Show, parabens e boa prova !!!!

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  13. ronaldodemelo

    Show mesmo, Roberto, boa prova e continue nos enviando mais !

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  14. kaiovilar

    Muito bom!!! Estou terminando de tirar o meu CCNP e falta apenas a prova do ISCW que cai um pouco de MPLS e é um conteudo que sempre me interessou muito, conheci ele na Embratel mas não cheguei a desbravar muito. Não sei se este é o espaço adequado para perguntas, caso não seja fique avontade para me corrigir Marcos.

    Gostaria de entender melhor a parte do route-target “both/import/export” ele é utilizado caso eu queira jogar as rotas de um VRF para outra VRF?

    Grato

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  15. Roberto Mendonça

    Opa Kaio.
    O RT (Route Target) é um atributo que indica uma coleção de VRFs pelo qual um roteador PE irá distribuir as rotas, ou seja, ele indica quais rotas devem ser importadas e exportadas pelo MP-BGP, permitindo assim que possa haver conversação entre diferentes VRFs, e que também possa ser feito restrições de importação e exportação de rotas.
    Ou seja, RT é utilizado no caso em que você precisa fazer o que chamamos de VPN Complexa, ou seja, import e/ou export entre VRFs.

    Abs,

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  16. welissont

    Parabéns pelo post roberto.
    Uma pergunta, através do mpls e possivel se transportar vlans “tagg” de um lado para o outro, encapsulado dentro do portocolo?

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  17. rjalburq

    Excelente post Roberto. Trabalho diretamente com essa tecnologia e será de grande ajuda para o meu dia a dia.

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  18. Alexandre Avelar

    Legal o post.

    Uma dúvida, quando o pacote em uma LAN marcado com DSCP, saí em um link MPLS, o DSCP daquele pacote é respeitado?

    []’s

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  19. Roberto Mendonça

    Apreendiz, no MPLS é possível transportar quaisquer tecnologias, tais como: FR, ATM, PPP, Ethernet. Tudo é feito através de um serviço conhecido como Pseudowire.

    Alexandre, a marcação em MPLS é feita através do campo EXP do seu cabeçalho. Sendo assim, é necessário fazer um mapeamento de classes de serviços para que a marcação em L2 e L3 seja respeitada no backbone MPLS. Lembro que a marcarção na LAN é feita em camada dois.

    Abs,

    Roberto Mendonça

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  20. Elias

    muito legal seu post, estou aguardando a segunda parte, prentendo fazer meu TCC em cima de MPLS sobre IPv6.

    abraço

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