Señalización en banda de MULTICAST de última generación (MLDP global: Perfil 7)
Contenido
Introducción
Este documento describe el MLDP global de señalización en banda que es el perfil 7 para multidifusión de última generación sobre VPN (mVPN). Utiliza un ejemplo y la implementación en Cisco IOS para ilustrar el comportamiento.
Antecedentes
- Árbol en banda mLDP P2MP en el núcleo; no C-multicast Routing.
- El tráfico del cliente puede ser SM S, G o SSM.
- Compatibilidad con la tabla global (S, G) en PE.
- No se necesita PIM en el núcleo para mLDP
Señalización en banda
El valor opaco se utiliza para asignar un LSP MP a un flujo de multidifusión IP.
El contenido del valor opaco se deriva del flujo multicast.
Valor opaco utilizado en este perfil
El tránsito de PIM-SSM IPv4 permite transportar secuencias PIM-SSM globales a través del núcleo del switch de etiquetas multiprotocolo (MPLS). El valor opaco contiene el valor real (S, G) que reside en la tabla global mroute de los routers PE de entrada y salida.
El valor opaco no solo identifica de forma única al LSP MP, sino que también puede transportar la información de flujo (S, G) desde la red de multidifusión IP de borde. Los routers P de la ruta conmutada (LSP) de etiquetas MP no necesitan analizar el valor opaco, pero utilizan el valor como un índice en su base de datos local de LSP MP para determinar los siguientes saltos a los que replicar el paquete multidifusión. Sin embargo, el PE LSP de entrada (más cercano al origen) decodifica el valor para que pueda seleccionar el MP LSP correcto para la secuencia entrante (S, G). El PE de salida puede utilizar el valor para instalar el estado (S, G) en el VRF local o en la tabla de ruta multicast global.
- LSM permite el uso de un único plano de reenvío MPLS para el tráfico unidifusión y multidifusión.
- LSM permite utilizar los mecanismos de protección MPLS existentes (por ejemplo, MPLS (TE/RSVP) y MPLS (OAM) para el tráfico multidifusión.
- LSM Reduce la complejidad operativa debido a la eliminación de la necesidad de PIM en la red de núcleo MPLS.
Árbol de núcleo MLDP
ÁRBOL P2MP
El controlador del receptor y la raíz aprendida se señalizaron usando MLDP P2MP FEC.
Identificado de forma única:
- Dirección del nodo raíz
- LSP-ID de P2MP [32 bits]
ÁRBOL MP2MP
Configuration Driven y root se configuran manualmente.
Identificado de forma única:
- Dirección del nodo raíz
- LSP-ID de MP2MP [32 bits]
Valor opaco
Se utiliza para transportar información de flujo de multidifusión, que tiene significado para raíz y hojas.
- (S,G) Señalización dentro de la banda
- LSPID (Default/Data)
Tipo 1: Definido por MDLP, contiene LSP-ID para administrar el espacio de ID para los LSPs P2MP / MP2MP.
Tipo 2: Definido para el aprovisionamiento de túneles MP-LDP y utilizado para BGP-MVPN sin solapamiento.
Señalización superpuesta
Tipos LSP MLDP
Multidifusión conmutada por etiquetas
Extensiones de Tecnología MPLS para soportar Multicast usando Etiquetas:
- LSPs punto a multipunto
- LSP multipunto a multipunto
| P2MP | MP2MP | |
| Etiqueta | Asignación ascendente | Flujo ascendente y descendente |
| Tráfico | Flujo descendente | Flujo ascendente y descendente |
| Raíz | Router de ingreso | Proporcionar/Proporcionar perímetro |
| Tipo de tráfico | Router de control | Sólo tráfico de control |
| Tipo de LSP | Raíz a muchas hojas | Muchas raíces para muchas hojas |
Topología
Configuración
Paso 1. Habilite MPLS MLDP en nodos de núcleo.
En PE1, PE2 y PE3:
# mpls mldp logging
Paso 2. Habilite la SEÑALIZACIÓN DE ENTRADA MLDP en el NÚCLEO.
En PE1, PE2 y PE3:
# ip multicast mpls mldp
# ip pim mpls source loopback 0
Paso 3. Habilite el ruteo multicast.
En todos los nodos:
# ip multicast-routing
Paso 4. Habilite el SSM de multidifusión independiente del protocolo (PIM) en el perímetro del cliente (CE).
En nodos CE:
# ip pim ssm default
Paso 5. Habilite PIM SM en todas las interfaces CE y en la interfaz Provider Edge (PE).
En CE1, CE2, CE3 y todas las interfaces PE de cara a CE:
# interface x/x
# ip pim sparse-mode
# interface loopback x/x
# ip pim sparse-mode
Verificación
Tarea 1: Verifique la conectividad física.
- Verifique que toda la interfaz conectada esté ACTIVADA.
Tarea 2: Verificar unidifusión IPv4 de Familia de Direcciones BGP
- Verifique que el protocolo de gateway fronterizo (BGP) esté habilitado en todos los routers para la unidifusión IPv4 AF y que los vecinos BGP estén ACTIVOS.
- Verifique que la tabla IPv4 de BGP tenga todos los prefijos del cliente.
Tarea 3: Verifique el tráfico de multidifusión de extremo a extremo.
- Verifique la vecindad PIM con el vecino PIM conectado.
- Verifique que se haya creado el estado multicast.
- En la entrada PE mRIB en PE1, PE2 y PE3
- Verifique que (S, G) la entrada mFIB, el paquete se incrementa en el reenvío de software.
- Verifique que los paquetes ICMP lleguen de CE a CE.
Tarea 4: Verifique el NÚCLEO MPLS.
- Verifique el núcleo MPLS LSP.
- Verifique el reenvío MPLS dentro del núcleo según el diseño.
- Ping MPLS P2MP LSP para IPv4.
Verificación detallada
El protocolo de gateway interior (IGP), MPLS LDP y protocolo de gateway fronterizo (BGP) se ejecutan correctamente en toda la red de principio a fin.
En esta sección, verifique para proteger la red de núcleo/agregación. Verifique la adyacencia y el plano de control y el plano de datos para el tráfico sobre la red MPLS.
Para verificar que los dispositivos CE locales y remotos pueden comunicarse a través del núcleo de switching de etiquetas multiprotocolo (MPLS), realice los pasos que se muestran en la imagen:
¿Cómo se crea un plano de control?
Verifique el plano de control, en el que se produce la imposición Label cuando el router PE se reenvía, en función del encabezado IP y agrega una etiqueta MPLS al paquete cuando ingresa a una red MPLS.
En la dirección de la imposición de etiquetas, el router conmuta los paquetes basados en una búsqueda de tabla de Cisco Express Forwarding (CEF) para encontrar el salto siguiente y agrega la información de etiqueta adecuada almacenada en la FIB para el destino. Cuando un router realiza un intercambio de etiquetas en el núcleo en un paquete MPLS, el router realiza una búsqueda de tabla MPLS. El router deriva esta tabla MPLS (LFIB) de la información de la tabla CEF y de la Base de información de etiquetas (LIB).
La disposición de la etiqueta ocurre cuando el router PE recibe un paquete MPLS, toma una decisión de reenvío basada en la etiqueta MPLS, quita la etiqueta y envía un paquete IP. El router PE utiliza el LFIB para la determinación de la trayectoria de un paquete en esta dirección. Como se indicó anteriormente, una sesión iBGP especial facilita el anuncio de prefijos VPNv4 y sus etiquetas entre routers PE. En el PE de publicidad, BGP asigna etiquetas para los prefijos VPN aprendidos localmente e instalarlas en la Base de información de reenvío de etiquetas (LFIB), que es la tabla de reenvío MPLS.
Paso 1. Este intercambio de mensajes tiene lugar después de configurar el MLDP en el núcleo.
MLDP-MFI: Enabled MLDP MFI client on Ethernet0/0; status = ok MLDP-MFI: Enabled MLDP MFI client on Ethernet0/1; status = ok MLDP: P2MP Wildcard label request sent to 11.11.11.11:0 success MLDP: MP2MP Wildcard label request sent to 11.11.11.11:0 success MLDP-NBR: 11.11.11.11:0 ask LDP for adjacencies
PE1#sh mpls mldp neighbors MLDP peer ID : 11.11.11.11:0, uptime 00:02:05 Up, Target Adj : No Session hndl : 1 Upstream count : 0 Branch count : 0 Path count : 1 Path(s) : 10.0.1.2 LDP Ethernet0/1 Nhop count : 0
Paso 2. Habilite INBAND SIGNALING en el núcleo para MLDP.
ip pim mpls source loopback 0
ip multicast mpls mldp
MLDP: Enabled IPv4 on Lspvif0 unnumbered with Loopback0 MLDP-MFI: Enabled MLDP MFI client on Lspvif0; status = ok PIM(*): PIM subblock added to Lspvif0 MLDP: Enable pim on lsp vif: Lspvif0 MLDP: Add success lsp vif: Lspvif0 address: 0.0.0.0 application: MLDP vrf_id: 0 MLDP-DB: Replaying database events for opaque type value: 3 %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Lspvif0, changed state to up PIM(0): Check DR after interface: Lspvif0 came up! %PIM-5-DRCHG: DR change from neighbor 0.0.0.0 to 1.1.1.1 on interface Lspvif0
PE1#sh int lspvif 0 Lspvif0 is up, line protocol is up Hardware is Interface is unnumbered. Using address of Loopback0 (1.1.1.1) MTU 17940 bytes, BW 8000000 Kbit/sec, DLY 5000 usec, reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 Encapsulation LOOPBACK, loopback not set
El receptor 3 se conecta y envía los mensajes PIM JOIN (S, G) a PE3.
El receptor se conecta
PIM(0): Received v2 Join/Prune on Ethernet0/2 from 10.2.0.2, to us PIM(0): Join-list: (10.1.0.2/32, 232.1.1.1), S-bit set MRT(0): Create (*,232.1.1.1), RPF (unknown, 0.0.0.0, 2147483647/0) MRT(0): RPF Track start on 10.1.0.2 for (10.1.0.2, 232.1.1.1) MRT(0): Reset the z-flag for (10.1.0.2, 232.1.1.1) MLDP: Enabled IPv4 on Lspvif1 unnumbered with Loopback0 MLDP-MFI: Enable lsd on int failed; not registered; PIM(*): PIM subblock added to Lspvif1 MLDP: Enable pim on lsp vif: Lspvif1 MLDP: Add success lsp vif: Lspvif1 address: 1.1.1.1 application: MLDP vrf_id: 0 MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) update (t=0) RPF: 0.0.0.0 MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) set rpf nbr: 0.0.0.0 MLDP-MRIB-IP: wavl insert success (10.1.0.2, 232.1.1.1) MLDP-MRIB-IP: no RPF neighbor, done! MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) update (t=1) RPF: 1.1.1.1 MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) set rpf nbr: 1.1.1.1 MLDP-MRIB-IP: Change RPF neighbor from 0.0.0.0 to 1.1.1.1 MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) update idb = Lspvif1, (f=2,c=2) MLDP-MRIB-IP: add accepting interface: Lspvif1 root: 1.1.1.1 MLDP-MRIB-IP: change interface from NULL to Lspvif1 %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Lspvif1, changed state to up PIM(0): Check DR after interface: Lspvif1 came up! PIM(0): Changing DR for Lspvif1, from 0.0.0.0 to 2.2.2.2 (this system) %PIM-5-DRCHG: DR change from neighbor 0.0.0.0 to 2.2.2.2 on interface Lspvif1
Cualquier comunicación de la Unión del Receptor (S,G) se convierte en MLDP y todos los mensajes se transmiten hacia el Lspvif 1
Con PIM JOIN (S,G) como MLDP es un protocolo dirigido por el receptor, genera la base de datos MLDP de Receptor a Origen. Esta es la asignación de etiquetas descendentes para MLDP P2MP.
PE3#sh ip mroute 232.1.1.1 verbose IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected, T - SPT-bit set, p - PIM Joins on route, (10.1.0.2, 232.1.1.1), 00:19:28/00:02:42, flags: sTp Incoming interface: Lspvif1, RPF nbr 1.1.1.1 Outgoing interface list: Ethernet0/0, Forward/Sparse, 00:19:28/00:02:42, p PE3#sh mpls mldp database * For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled * For RPF-ID indicates wildcard value > Indicates it is a Primary MLDP MDT Branch LSM ID : 1 Type: P2MP Uptime : 00:28:02 FEC Root : 1.1.1.1 Opaque decoded : [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Opaque length : 8 bytes Opaque value : 03 0008 0A010002E8010101 Upstream client(s) : 11.11.11.11:0 [Active] Expires : Never Path Set ID : 1 Out Label (U) : None Interface : Ethernet0/3* Local Label (D): 24 Next Hop : 10.0.3.2 Replication client(s): MRIBv4(0) Uptime : 00:28:02 Path Set ID : None Interface : Lspvif1 RR-P #sh mpls mldp database * For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled * For RPF-ID indicates wildcard value > Indicates it is a Primary MLDP MDT Branch LSM ID : A Type: P2MP Uptime : 00:40:52 FEC Root : 1.1.1.1 Opaque decoded : [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Opaque length : 8 bytes Opaque value : 03 0008 0A010002E8010101 Upstream client(s) : 1.1.1.1:0 [Active] Expires : Never Path Set ID : A Out Label (U) : None Interface : Ethernet0/1* Local Label (D): 24 Next Hop : 10.0.1.1 Replication client(s): 2.2.2.2:0 Uptime : 00:40:52 Path Set ID : None Out label (D) : 23 Interface : Ethernet0/3* Local label (U): None Next Hop : 10.0.2.1 3.3.3.3:0 Uptime : 00:40:52 Path Set ID : None Out label (D) : 24 Interface : Ethernet0/2* Local label (U): None Next Hop : 10.0.3.1
La información recibida en el PE de origen basada en la búsqueda RPF para el salto siguiente.
MLDP-LDP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] label mapping from: 11.11.11.11:0 label: 23 root: 1.1.1.1 Opaque_len: 11 sess_hndl: 0x1 MLDP: LDP root 1.1.1.1 added MLDP-DB: Added [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] DB Entry MLDP-DB: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Changing branch 11.11.11.11:0 from Null/0.0.0.0 to Ethernet0/1/10.0.1.2 MLDP-MFI: Could not add Path type: PKT, Label: 23, Next hop: 11.11.11.11, Interface: NULL to set: 3, error 1 MLDP-DB: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Added P2MP branch for 11.11.11.11:0 label 23 MLDP-MRIB-IP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] client update: We are root MLDP-MRIB-IP: wavl insert success (10.1.0.2, 232.1.1.1) MLDP-MRIB-IP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Created: Lspvif0 for: 0.0.0.0 MLDP-MRIB: Created adjacency for LSM ID 3 MLDP-MRIB-IP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Created adjacency on Lspvif0 MLDP: nhop 1.1.1.1 added MRT(0): Set the T-flag for (10.1.0.2, 232.1.1.1) MRT(0): (10.1.0.2,232.1.1.1), RPF install from /0.0.0.0 to Ethernet0/2/10.1.0.2 PIM(0): Insert (10.1.0.2,232.1.1.1) join in nbr 10.1.0.2's queue MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) update (t=1) RPF: 10.1.0.2 MLDP-MRIB-IP: (10.1.0.2,232.1.1.1/32) set rpf nbr: 10.1.0.2 MLDP-MRIB-IP: ignoring interface Ethernet0/2, no LS
PE1#sh ip mroute 232.1.1.1 verbose IP Multicast Routing Table Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group, C - Connected, L - Local, P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set, I - Received Source Specific Host Report, (10.1.0.2, 232.1.1.1), 00:25:14/stopped, flags: sTI Incoming interface: Ethernet0/2, RPF nbr 10.1.0.2 Outgoing interface list: Lspvif0, LSM ID: 4, Forward/Sparse, 00:25:14/00:01:45 PE1# sh mpls mldp database * For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled * For RPF-ID indicates wildcard value > Indicates it is a Primary MLDP MDT Branch LSM ID : 4 Type: P2MP Uptime : 00:25:25 FEC Root : 1.1.1.1 (we are the root) Opaque decoded : [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Opaque length : 8 bytes Opaque value : 03 0008 0A010002E8010101 Upstream client(s) : None Expires : N/A Path Set ID : 4 Replication client(s): 11.11.11.11:0 Uptime : 00:25:25 Path Set ID : None Out label (D) : 24 Interface : Ethernet0/1* Local label (U): None Next Hop : 10.0.1.2 MLDP-LDP: [id 0] Wildcard label request from: 11.11.11.11:0 label: 0 root: 6.2.0.0 Opaque_len: 0 sess_hndl: 0x1 MLDP-LDP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] label mapping from: 11.11.11.11:0 label: 23 root: 1.1.1.1 Opaque_len: 11 sess_hndl: 0x1 Neighbor 11.11.11.11 request for the label request to PE1.
MLDP-LDP: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] label mapping from: 11.11.11.11:0 label: 24 root: 1.1.1.1 Opaque_len: 11 sess_hndl: 0x1 MLDP: LDP root 1.1.1.1 added MLDP-DB: Added [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] DB Entry MLDP-DB: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Changing branch 11.11.11.11:0 from Null/0.0.0.0 to Ethernet0/1/10.0.1.2 %MLDP-5-ADD_BRANCH: [ipv4 10.1.0.2 232.1.1.1] Root: 1.1.1.1, Add P2MP branch 11.11.11.11:0 remote label 24 debug ip mfib pak debug ip mfib mrib
El Origen Inicia la Transmisión
Traffic from Source 10.1.0.2 streaming from 232.1.1.1. Enters through ethernet0/2. The packet got forwarded via Lspvif 0. PIM(0): Insert (10.1.0.2,232.1.1.1) join in nbr 10.1.0.2's queue PIM(0): Building Join/Prune packet for nbr 10.1.0.2 PIM(0): Adding v2 (10.1.0.2/32, 232.1.1.1), S-bit Join PIM(0): Send v2 join/prune to 10.1.0.2 (Ethernet0/2) MFIBv4(0x0): Pkt (10.1.0.2,232.1.1.1) from Ethernet0/2 (FS) accepted for forwarding MFIBv4(0x0): Pkt (10.1.0.2,232.1.1.1) from Ethernet0/2 (FS) sent on Lspvif0, LSM NBMA/4
Captura de paquetes (PCAP)
Este paquete se tuneliza en el Lspvif 0.
At the receiver Side: At the receiver side the packet reach at the Lspvif 1. MFIBv4(0x0): Pkt (10.1.0.2,232.1.1.1) from Lspvif1 (FS) accepted for forwarding MFIBv4(0x0): Pkt (10.1.0.2,232.1.1.1) from Lspvif1 (FS) sent on Ethernet0/0 PIM(0): Received v2 Join/Prune on Ethernet0/0 from 10.3.0.2, to us PIM(0): Join-list: (10.1.0.2/32, 232.1.1.1), S-bit set PIM(0): Update Ethernet0/0/10.3.0.2 to (10.1.0.2, 232.1.1.1), Forward state, by PIM SG Join
Verificación de LSPVIF
Cuando el paquete llega al PE1, verifica el ID de LSM para reenviar el tráfico, que etiqueta para imponer en el paquete de multidifusión.
Conclusión
La señalización en banda de LDP multipunto (M-LDP) permite transportar tráfico multidifusión a través de una red troncal IP/MPLS existente, mientras que se evita el uso de PIM en el núcleo del proveedor.
En el router de borde de etiqueta (LER), active PIM para utilizar la señalización en banda M-LDP para los vecinos de flujo ascendente cuando LER no detecta un vecino ascendente PIM.
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