Traffic Engineering - Caminho explicito e dinâmico

1        MPLS – Traffic Engineer

O Multiprotocol Label Switching (MPLS) traffic engineering permite que um backbone MPLS faça uma expansão a sua capacidade de redes Layer 2 ATM e Frame Relay. O MPLS é uma integração das tecnologias da camada 2 e da camada 3. O Traffic engineering é fundamental para o backbone de internet service providers. Esses backbones devem suportar um uso elevado da capacidade de transmissão, e as redes devem possuir redundância para que possam resistir a falhas de links. A Engenharia de tráfego MPLS oferece uma abordagem integrada para a engenharia de tráfego. Com o MPLS, as capacidades de engenharia de tráfego são integradas no Layer 3 otimizando o encaminhamento do tráfego IP, dadas as limitações impostas pela capacidade do backbone ea topologia.

2        Cenário

2.1           Objetivo

Cinco roteadores (R1, R2, R3, R4 e R5) são conectados fisicamente conforme a topologia abaixo via interfaces Fast Ethernet. Pede-se as configurações abaixo:

•         Deverá ser usado o encaminhamento via MPLS entre todos os roteadores;

•         O Router-ID do MPLS deve ser o IP da loopback 0 de cada roteador;

•         Um túnel MPLS de TE deverá ser criado no R1 com destino ao R2, sendo que o caminho prioritário deverá ser pelo R3 e R4 e o secundário deverá ser pelo R5, ou seja, recomendado pelo IGP;

•         Um túnel MPLS de TE deverá ser criado no R2 com destino ao R5, sendo que o caminho prioritário deverá passar obrigatoriamente pelo R3 e o secundário deverá ser o recomendado pelo IGP;

•         Quando o túnel secundário for utilizado, na volta do primário deve existir um tempo de 60 segundos até que ele seja utilizado.

•         O protocolo de roteamento usado deverá ser o OSPF com todos os roteadores na área 0 divulgando suas interfaces.

2.2           Topologia

Figure-01:              Topologia

2.3           IOS utilizados

•         R1, R2, R3, R4 e R5 – c7200-k91p-mz.122-25.S15.bin

2.4           Configuração dos Roteadores

2.4.1      Configurações do OSPF

Em todos os roteadores configura-se o roteamento OSPF pelo comando “router ospf ” onde o “processo” é um numero do processo OSPF. O roteador também possui um router ID único que geralmente é a interface loopback ou então o maior endereço IP do roteador.

Para adicionar interfaces deve-se usar o comando “network

área ”. Um roteador pode ter interfaces em áreas distintas, define-se cada área pelo comando network.

Para o roteador fazer vizinhança OSPF é necessário que a rede da interface esteja no comando “network” e a interface não esteja configurada como “passive-interface”.

2.4.2      Configurações do MPLS

Antes de qualquer configuração, o Cisco Express forwarding deve ser habilitado com o comando “ip cef”. Para habilitar o MPLS no modo LDP, usa-se o comando global “mpls label protocol ldp”, para que seja habilitado nas interfaces, usa-se esse comando dentro da interface.

O Router-ID usado no MPLS pode ser configurado com o comando “mpls ldp router-id ”. A configuração do escopo dos labels que serão usados pelo roteador no MPLS é feita com o comando “mpls label range ”.

2.4.3      Configurações do Túnel de TE com OSPF

Para configurar um túnel MPLS TE inicialmente cria-se a interface túnel com o comando “interface tunnel ”, dentro da interface adiciona-se um endereçamento IP, geralmente usa-se um endereço da loopback com o comando “ip unnumbered Loopback0”. Em seguida configura-se o IP do roteador de destino com o comando “tunnel destination ”. Aplica-se então o modo de túnel como MPLS com TE com o comando “tunnel mode mpls traffic-eng”, e após, habilita-se o caminho pelo túnel com o comando “tunnel mpls traffic-eng path-option explicit name ”, para um túnel usando o roteamento dinâmico, troca-se o atributo “explicit” por “dynamic” no comando anterior e adiciona-se o comando “tunnel mpls traffic-eng autoroute announce”.

O “caminho” é um caminho definido pelo comando “ip explicit-path name enable” em que se adiciona por ordem o IP do Router-ID dos roteadores que o pacote deve passar. O comando “loose” informa que o pacote deverá passar por aquele roteador, já o comando “strict” define exatamente o caminho hop-by-hop e é sempre usado quando se tem um outro caminho de redundância dinâmico.

Para o uso do MPLS TE aplica-se globalmente o comando “mpls traffic-eng tunnels”, em todas as interfaces, adiciona-se o comando “mpls traffic-eng tunnels”, esse comando permite a sinalização de TE nas interfaces.

No OSPF, deve-se configurar o Router-ID do TE com comando “mpls traffic-eng router-id Loopback0” e depois adicionar a area do OSPF no TE com o comando “mpls traffic-eng area 0”.

As rotas que desejam ser encaminhadas pelo túnel são configuradas apontadas para a interface túnel.

2.5           Observações e Bugs

Documentação:

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_1t/12_1t3/feature/guide/traffeng.html#wp1020139

2.6           Comandos Importantes de Verificação

R1#sh ip route

Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP

       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area

       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2

       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP

       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2

       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route

       o - ODR, P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

     34.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O       34.34.34.0 [110/2] via 13.13.13.3, 00:00:08, FastEthernet0/0

     1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

C       1.1.1.1 is directly connected, Loopback0

     2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O       2.2.2.2 [110/3] via 2.2.2.2, 00:00:08, Tunnel12

     3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O       3.3.3.3 [110/2] via 13.13.13.3, 00:00:08, FastEthernet0/0

     4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O       4.4.4.4 [110/3] via 13.13.13.3, 00:00:08, FastEthernet0/0

     5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O       5.5.5.5 [110/2] via 15.15.15.5, 00:00:08, FastEthernet1/0

     25.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O       25.25.25.0 [110/2] via 15.15.15.5, 00:00:08, FastEthernet1/0

     24.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O       24.24.24.0 [110/3] via 13.13.13.3, 00:00:08, FastEthernet0/0

                   [110/3] via 2.2.2.2, 00:00:08, Tunnel12

     13.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C       13.13.13.0 is directly connected, FastEthernet0/0

     15.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C       15.15.15.0 is directly connected, FastEthernet1/0

R1#show mpls forwarding-table

Local  Outgoing      Prefix            Bytes Label   Outgoing   Next Hop   

Label  Label or VC   or Tunnel Id      Switched      interface             

16     Pop Label     3.3.3.3/32        0             Fa0/0      13.13.13.3 

17     Pop Label     5.5.5.5/32        0             Fa1/0      15.15.15.5 

18     Pop Label     34.34.34.0/24     0             Fa0/0      13.13.13.3 

19     Pop Label     25.25.25.0/24     0             Fa1/0      15.15.15.5 

20     No Label  [T] 24.24.24.0/24     0             Tu12       point2point

       21            24.24.24.0/24     0             Fa0/0      13.13.13.3 

21     Pop Label [T] 2.2.2.2/32        0             Tu12       point2point

22     23            4.4.4.4/32        0             Fa0/0      13.13.13.3 

[T]     Forwarding through a TSP tunnel.

        View additional labelling info with the 'detail' option

R2#show mpls forwarding-table

Local  Outgoing      Prefix            Bytes Label   Outgoing   Next Hop   

Label  Label or VC   or Tunnel Id      Switched      interface              

16     Pop Label     4.4.4.4/32        0             Fa0/0      24.24.24.4 

17     Pop Label     34.34.34.0/24     0             Fa0/0      24.24.24.4 

18     No Label  [T] 15.15.15.0/24     0             Tu21       point2point

19     No Label  [T] 13.13.13.0/24     0             Tu21       point2point

       19            13.13.13.0/24     0             Fa0/0      24.24.24.4 

20     No Label  [T] 1.1.1.1/32        693           Tu21       point2point

21     22            3.3.3.3/32        0             Fa0/0      24.24.24.4 

22     Pop Label [T] 5.5.5.5/32        0             Tu21       point2point

[T]     Forwarding through a TSP tunnel.

        View additional labelling info with the 'detail' option

3        Configuração

3.1           R1

!

ip cef

!

mpls label protocol ldp

mpls ldp router-id Loopback0

mpls traffic-eng tunnels

mpls traffic-eng reoptimize timers frequency 60

!

!

ip explicit-path name R1-R3-R4-R2 enable

 next-address 13.13.13.3

 next-address 34.34.34.4

 next-address 24.24.24.2

 next-address 2.2.2.2

!

interface Tunnel12

 ip unnumbered Loopback0

 tunnel destination 2.2.2.2

 tunnel mode mpls traffic-eng

 tunnel mpls traffic-eng autoroute announce

 tunnel mpls traffic-eng path-option 1 explicit name R1-R3-R4-R2

 tunnel mpls traffic-eng path-option 2 dynamic

!

interface Loopback0

 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 13.13.13.1 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

interface FastEthernet1/0

 ip address 15.15.15.1 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

router ospf 1

 router-id 1.1.1.1

 log-adjacency-changes

 network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

 mpls traffic-eng router-id Loopback0

 mpls traffic-eng area 0

!

3.2           R2

!

ip cef

!

mpls label protocol ldp

!

mpls traffic-eng tunnels

mpls ldp router-id Loopback0

mpls traffic-eng reoptimize timers frequency 60

!

ip explicit-path name R2-R4-R3-R1-R5 enable

 next-address 4.4.4.4

 next-address 3.3.3.3

 next-address 1.1.1.1

 next-address 5.5.5.5

!

interface Tunnel21

 ip unnumbered Loopback0

 tunnel destination 5.5.5.5

 tunnel mode mpls traffic-eng

 tunnel mpls traffic-eng autoroute announce

 tunnel mpls traffic-eng path-option 1 explicit name R2-R4-R3-R1-R5

 tunnel mpls traffic-eng path-option 2 dynamic

!

interface Loopback0

 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 24.24.24.2 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

interface FastEthernet1/0

 ip address 25.25.25.2 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

router ospf 1

 router-id 2.2.2.2

 log-adjacency-changes

 network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

 mpls traffic-eng router-id Loopback0

 mpls traffic-eng area 0

!

3.3           R3

!

ip cef

!

mpls traffic-eng tunnels

mpls label protocol ldp

mpls ldp router-id Loopback0

!

interface Loopback0

 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 13.13.13.3 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

interface FastEthernet1/0

 ip address 34.34.34.3 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

router ospf 1

 router-id 3.3.3.3

 log-adjacency-changes

 network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

 mpls traffic-eng router-id Loopback0

 mpls traffic-eng area 0

!

3.4           R4

!

ip cef

!

mpls label protocol ldp

mpls traffic-eng tunnels

mpls ldp router-id Loopback0

!

!

interface Loopback0

 ip address 4.4.4.4 255.255.255.255

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 24.24.24.4 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

interface FastEthernet1/0

 ip address 34.34.34.4 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

router ospf 1

 router-id 4.4.4.4

 log-adjacency-changes

 network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

 mpls traffic-eng router-id Loopback0

 mpls traffic-eng area 0

!

3.5           R5

!

ip cef

!

mpls label protocol ldp

mpls traffic-eng tunnels

mpls ldp router-id Loopback0

!

!

interface Loopback0

 ip address 5.5.5.5 255.255.255.255

!

interface FastEthernet0/0

 ip address 15.15.15.5 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

interface FastEthernet1/0

 ip address 25.25.25.5 255.255.255.0

 mpls traffic-eng tunnels

 mpls ip

 ip rsvp bandwidth

!

router ospf 1

 router-id 5.5.5.5

 log-adjacency-changes

 network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

 mpls traffic-eng router-id Loopback0

 mpls traffic-eng area 0

!