MPLS和服务质量

思科出版社

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看着图后。你可以看到一个标签交换路由器(LSR)有两个接口。左侧接口为入接口,右边是出接口。一个IP数据包或标记的包进入左侧接口和叶右侧接口上的路由器。本章使用贯穿于当一个数据包经过路由器清晰显示EXP位的行为,这种简单的绘图。在各图中,IP包是在明确的矩形和标签是对IP数据包的顶部的一个灰色的矩形。在IP包中,QoS信息被示出为的DSCP值。每个标签还显示了EXP位值。

图后

图后

带有入口和出口接口的LSR绘图示例

图劲旅你显示了标签由EXP位的思科IOS默认处理(S)征收时,交换,或标签的处置。当你暗示五个MPLS QoS规则,你得到的是显示的默认转发处理图劲旅

图劲旅

图劲旅

由EXP位的的Cisco IOS缺省处理时征收,交换和MPLS标签的处置

前两个图片显示你TOS反映。默认情况下,IP优先级(或DSCP的前三位)复制到强加的标签。这是MPLS QoS规则1.第三图为你传入分组的顶标签的EXP位被复制到交换标签和标签推(一个或多个)。这是MPLS QoS规则2.第四和第五图片再次是MPLS的QoS规则2的例子,但现在它们表明标签,其在所述入口接口的顶标签的下方EXP位,不改变(MPLS的QoS第5条)。第六图为你MPLS的QoS规则3的一个例子,和第七图像是MPLS QoS规则4的一个例子。

区分服务隧道模型

MPLS QoS规则4会导致有趣的现象:无论什么样的MPLS EXP值在入口LSR或任何其他LSR改变,该值不会被复制到MPLS网络的出口LSR暴露的IP数据包。在效果上,这使得MPLS云的操作者透明地通过MPLS网络来携带IP包的QoS值。无论多少次的EXP位被更改,默认情况下,IP优先级或IP数据包的DSCP位被保留;在出口LSR的值是相同的,当IP分组进入MPLS网络。您现在可以通过隧道MPLS网络的IP数据包的DiffServ的值(因此得名区分服务隧道)。最明显的优点是MPLS网络可以比谁连接到它的客户不同的QoS方案,因为MPLS QoS方案可以独立于客户的IP QoS方案。IETF已经定义了三种模式,以隧道的DiffServ信息。所有三个型号都不同,有自己的优点。此外,三款车型之间的区别只在边缘LSR上。在P路由器不发挥作用方面的不同区分服务隧道模型。

考虑图12-7

图12-7

图12-7

在MPLS的DiffServ隧道模型的一般操作

隧道化的Diffserv信息是被标记的分组或进入MPLS网络的入口LSR的IP报文的优先级/ DSCP的QoS。该LSP的DiffServ信息是传送从入口LSR到出口LSR的LSP的MPLS分组的QoS的(EXP位的值)。通过隧道的区分服务信息是QoS信息需要跨越MPLS网络得到透明,而LSP区分服务信息是转发标记的数据包时,在这个MPLS网络中使用的所有LSR上的QoS信息。

管道模型

在管道模型中,适用以下规则:

  • 该LSP区分服务信息未必是(但可能)从入口LSR通过隧道的区分服务信息的。

  • 在中间LSR(在P路由器),出标签的LSP的DiffServ信息从入标签的LSP的DiffServ信息导出。

  • 在出口LSR,数据包的转发处理是基于DiffServ的LSP信息和LSP区分服务信息不会传播到通过隧道的区分服务信息。


注意:这里转发处理是指用于调度的分组进行分类,并在输出接口丢弃行为。


如果MPLS网络在入口LSR上接收IP数据包,而MPLS网络仅使用E-LSPs,那么管道模型就更容易解释了。隧道差分信息是IP包的优先位或DSCP。LSP差分信息是MPLS网络中标签的EXP位值。IP包的转发处理(分类和丢弃行为)基于IP报头中的优先位或DSCP。这称为IP PHB(每跳行为)。转发处理op MPLS数据包是基于EXP位的。以下将其称为MPLS PHB(每跳行为)。

对于管道模型的规则,现在转换成如下:

  • EXP位可以从IP优先级被复制或通过上入口LSR配置设置。

  • 在P路由器,EXP位从入标签传播到出标签。

  • 上出口LSR,该分组的转发处理是基于MPLS PHB(EXP比特)和EXP位不会传播到IP优先级。

短管型号

此外,短管模式是类似的管道模型,但有一点不同。在出口LSR的转发处理是短管型号不同。因此,第三子弹变成这样:

  • 在出口LSR,数据包的转发处理是基于隧道差分的信息,并且LSP扩散信息不会传播到隧道扩散信息。

如果MPLS网络的入口LSR收到的IP数据包,这第三颗子弹变成这样:

  • 在出口LSR,数据包的转发处理基于IP PHB (IP优先级), EXP位不会传播到IP优先级。

统一模型

统一模型是从管道或短管型号完全不同。在统一的模型,适用下列规则:

  • 该LSP区分服务信息必须由入射LSR上的隧道差分信息导出。

  • 在中间LSR(在P路由器),出标签的LSP的DiffServ信息从入标签的LSP的DiffServ信息导出。

  • 在出口LSR上,LSP扩散信息必须传播到隧道扩散信息。

请注意,在第一个项目符号的变化:该LSP区分服务信息一定是从上入口LSR的隧道化的DiffServ信息导出。上出口LSR时,隧道化的DiffServ信息被从LSP的DiffServ信息导出。这意味着分组属于同一QoS等级在任何时间。QoS信息总是出现在最上面的标签或在IP报头,如果分组没有被标记。MPLS网络上没有的QoS信息的影响,但它确实通过MPLS网络切换过程中的数据包。

您可以指示该路由器通过配置在MPLS云随时随地更改顶部标签(一个或多个)的EXP位(通过在Cisco IOS使用MQC)。这仅能变更外QoS信息,或LSP的DiffServ信息。在LSP区分服务信息这种变化不会传播到在出口LSR管道模型和短管道模型通过隧道的区分服务信息。它,然而,在传播时要使用的统一模型的出口LSR。

在Cisco IOS,配置,你需要启用三个隧道的DiffServ模型之一是MQC。MQC是每个接口配置。因此,你可以选择每个接口,从而连接到MPLS支持DiffServ模型隧道,每个客户。需要该配置的唯一的LSR的入口和出口LSR之间。在这些路由器,具体的区分服务模型隧道确定。

图12-8向您展示了MPLS虚拟专用网(VPN)中的三种隧道模型。进入和退出MPLS vpn的数据包是IP数据包。因此,隧道化的DiffServ信息转换为IP报头中的DSCP位,而LSP DiffServ信息转换为MPLS标签中的EXP位。

图12-8

图12-8

三种不同的MPLS VPN隧道模型


注意:在RFC 3270中描述了MPLS的不同隧道模型,“多协议标签交换(MPLS)支持不同的服务”。


区分服务隧道模型的优点

统一模型的用处在于只存在一个用于分组的DiffServ信息。这是在顶部标签编码的区分服务信息。这是否是从底层的区分服务信息的不同并不重要,因为顶级的DiffServ信息在LSP的出口LSR传播下去。

对于短管型号和管道模型两者的优点是,当数据包离开MPLS网络的原有隧道化区分服务信息将被保留。这意味着IP区分信息或MPLS隧道的DiffServ信息保持不变。当客户连接到MPLS网络,其QoS信息通过MPLS网络透明隧道。此外,如果客户有自己的规则对QoS,MPLS的服务供应商,谁在入口LSR包强加他自己的规则不改变数据包的原始QoS,可以无视客户的规则。这是一个很多比照顾每个客户的服务质量更具可扩展性。因为标签只有三个EXP位,在MPLS服务提供商必须适应每一个客户的每一个QoS级别到最高MPLS网络中八个级别的QoS之一。

短管模型和管道模型之间的区别只在出口LSR处可见。当您有管道模型时,出口LSR根据LSP DiffServ信息转发数据包;当您有短管道模型时,出口LSR根据隧道DiffServ信息转发数据包。这意味着在短管道模型中,数据包根据每个客户不同的QoS在出口LSR上转发。在管道模型中,数据包根据MPLS网络的LSP的QoS在出口LSR上进行转发。后一种模型大大降低了QoS配置,因为它对所有流量都是一样的。相反,对于短管道模型,您需要为每个客户(或每个传出链接)进行不同的QoS配置。

管道模型确实有它的工作要求之一。出口LSR必须了一种基于DiffServ的LSP信息的数据包。这意味着,所述隐式NULL标签不能以纯IP-过MPLS的情况下被使用(在这种情况下,标记的分组具有在标签栈仅一个标签),作为在后续的段落说明。在图12-9,您可以看到一个带有隐式空标签的普通IP-over-MPLS网络。

图12-9

图12-9

带有隐式空标签的普通IP-over-MPLS

在第3章“转发标记过的包”中,您知道使用隐式空标签被称为PHP,并且由于一个pop操作,它会导致倒数第二个LSR转发标记少一个的包。如果这是一个普通的IP-over- mpls网络,那么在该LSR上的传入包的顶部只有一个标签,因此这些包随后作为IP包转发到最后一个LSR。如果您正在运行管道模型,出口LSR不能基于MPLS EXP位(LSP DiffServ信息)转发数据包,因为数据包不再有标签。此外,如果正在运行统一模型,则不能再将EXP位值从标签复制到出口LSR上的IP优先级或DSCP位。这个问题的明显解决方案是使用显式空标签,而不是默认Cisco IOS使用的隐式空标签。然后出口LSR向倒数第二个LSR发出一个显式空标签的信号。正如您已经看到的,LDP和RSVP(用于流量工程)都可以发出显式空标签的信号。显式空标签的唯一功能是在EXP位中携带QoS信息。图12-10示出了在同一个网络图12-9,但现在随着显式空标签。

图12-10

图12-10

带有显式空标签的普通IP-over-MPLS

这个问题不存在只能用普通的IP-过MPLS。如果你有一个MPLS VPN网络?默认情况下,它也有PHP。如果有人涂改在P路由器上的EXP位?其结果将是顶部标签将有比标签下方的EXP位不同的值。这是正常情况,只要没有标签被弹出。然而,当标签在倒数第二LSR弹出,EXP位的值不被复制到新露出的标签。因此,在MPLS VPN和PHP的情况下,关于出口LSR分组的顶部的标签是VPN标签,它具有分别设置在入口PE即EXP位。这意味着EXP位在P路由器上的改变都将丢失。此外,在MPLS VPN的情况下,解决办法是让出口PE通告显式空标签。 In that instance, the packet arrives at the egress PE with two labels. The top label is the explicit NULL label that holds the MPLS QoS information.

如何实现三个区分服务隧道模型

这三种模型的区别仅在于入口和出口LSR。对于这三种模型,假设服务提供者愿意接受客户设置的不同服务信息作为MPLS核心中的LSP不同服务信息,那么在进入LSR时就不需要进行任何配置。其原因是MPLS的QoS规则1和2。然而,对于统一模型,这是一个要求,而对于管道和短管道模型,入口LSR可以为EXP位设置其他值。因为连接到MPLS服务提供商的客户可以将数据包的不同信息设置为任何值,所以服务提供商最有可能选择将入口LSR处的EXP位设置为他所选择的值。

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