Web-Artikel-2/04-6 - Experteach.de

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Seite 4 f o c u s Funktionsweise des VPWS Mehrere Kundenstandorte werden mit einer beliebigen Access- Technologie an einen PE Router (Provider Edge Router) angebunden. Hierbei kann es sich um eine Festverbindung, eine Ethernet- Strecke oder ein Zugangsnetz nach dem Vorbild von SDSL handeln. Der PE Router bildet die Kundenschnittstelle des VPWS. Der Kunde bestellt beim Provider die gewünschten Punkt-zu-Punkt- Kommunikationsbeziehungen. Diese werden netzwerkintern als Pseudo Wires (PW, Pseudo-Drähte) bezeichnet. An den PE Routern muss fest definiert werden, welche Daten in welchen PW gelangen sollen. Dies kann z. B. anhand von DLCIs, VLAN Tags, MAC-Adressen oder sonstigen Kennungen erfolgen. Für das Verständnis wichtig ist nur, dass hier keinerlei Dynamik besteht. Die Zuordnung von Datenpaket zu PW ist fest konfiguriert. Der PE Router verfügt über eine Software-Instanz, die Forwarder genannt wird. Der Forwarder nimmt die über die Anschlussleitung ankommenden Pakete und ordnet sie anhand ihrer Forwarding Equivalence Class (FEC) einem PW zu. Im Bild 6 wird die FEC z. B. anhand einer Frame Relay DLCI bestimmt. Der PW ist eine virtuelle Verbindung im MPLS-Netz, die von einem PE Router zu einem anderen PE Router gelegt wurde. Zu diesem Zweck müssen zunächst alle PE Router mit sogenannten Transport- Tunneln voll vermascht werden. Diese Transport-Tunnel sind nichts anderes als Label Switched Paths (LSPs), die mit MPLS-üblichen Methoden aufgespannt werden. Sie können z. B. manuell konfiguriert und innerhalb des Netzwerks mit LDP oder RSVP-TE signalisiert werden. Da LSPs stets unidirektional sind, werden für einen PW zwei LSPs benötigt – für jede Richtung einer. Wird RSVP-TE zum Aufbau des Transport-Tunnels verwendet, können Ressourcen wie z. B. eine feste Bandbreite für den Tunnel reserviert werden. Die Transport- Tunnel bilden den Unterbau für die PWs. Innerhalb eines Transport-Tunnels können viele verschiedene PWs laufen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Pakete zwei Shim Header bekommen. Der äußere Shim Header wird für den Transport- Tunnel verwendet. Er wird beim Durchlaufen des Backbones von allen Label Switching Routern (LSRs) gelesen und zum Weiterleiten des Pakets genutzt. Der innere Shim Header trägt ein Label, welches als Kennung des PWs interpretiert wird. Diese Kennung wird auch Virtual Channel ID (VC ID) genannt. In Bild 7 ist die technische Realisierung eines PW zwischen zwei PE Routern gezeigt. Der Forwarder im Ingress LSR (Eingangs-PE-Router) bestimmt anhand der FEC des Pakets zunächst den Egress LSR (Ausgangs-PE- Router) sowie die VC ID des PWs, der innerhalb des Transport-Tunnels zu verwenden ist. In einem zweiten Schritt wird anhand der globalen Forwarding Information Base (FIB) von MPLS bestimmt, welcher Transport-Tunnel zum Egress LSR führt. Der Egress LSR kann anhand der VC ID darauf schließen, von welchem PW das Paket kommt und damit das Paket einem bestimmten Kundenanschluss zuordnen.
Seite 5 f o c u s Anwendungen für den VPWS Mit Hilfe von PWs können Standorte gezielt gekoppelt werden. Sie können z. B. dazu eingesetzt werden, um ein Firmennetzwerk nach dem Overlay-Modell zu schaffen – also die Kopplung von CE Routern mit einer vom Kunden vorgegebenen Topologie. Aufgrund der Protokolltransparenz der PWs ist dabei keine Beschränkung auf IP gegeben. Diese Anwendung entbehrt nicht einer gewissen Ironie. Nachdem durch MPLS VPNs die Provider von Frame Relay und ATM VPNs massive Kundenverluste zu beklagen hatten, wird nun an vorderster Front der Entwicklung von MPLS ein Dienst etabliert, der nichts anderes tut, als Frame Relay oder ATM zu imitieren. Aus Sicht der Provider mag das durchaus Sinn ergeben: anstelle mehrerer parallel zu betreibender Netzplattformen genügt dann künftig ein einziges Netzwerk – das MPLS-Netz. Aus Sicht der Kunden ist die Entwicklung grundsätzlich auch erfreulich, da Frame Relay und ATM aufgrund der Konkurrenz durch MPLS (und zukünftig auch VPLS) inzwischen wesentlich preiswerter geworden sind. 2.2 VPLS Funktionsweise Der Virtual Private LAN Service bedient sich intern des Konzeptes der Pseudo Wires. Nach außen hin ist von diesen jedoch nichts zu sehen. PE Router verfügen bei VPLS über einen Forwarder, der über ein Geflecht von Transport-Tunneln mit jedem anderen PE Router in Kontakt steht. Diese Transport-Tunnel können z. B. durch das MPLStypische Zusammenspiel zwischen IP Routing und LDP automatisch aufgebaut werden. Sollen sie mit gezielten QoS-Eigenschaften ausgestattet werden, kommt auch eine manuelle Konfiguration in Form von Traffic-Engineering-Tunneln mit RSVP-TE in Frage. Für jedes Kunden-VLAN benötigt ein PE Router zusätzlich eine Bridging-Instanz. Diese tritt nach außen – also in Richtung Kundenanschluss – exakt wie ein LAN Switch auf. Sie lernt Absender-MAC- Adressen von Ethernet Frames, die über die Anschlussleitung ankommen, um im Falle mehrerer Anschlüsse desselben Kunden am PE Router direkt ein Bridging durchführen zu können. Ist die Ziel- MAC-Adresse eines über die Anschlussleitung empfangenen Pakets unbekannt, übergibt das Bridging-Modul das Paket an den Forwarder. Der Forwarder verfügt für jede Instanz des VPLS (also letztlich für jedes Kunden-VLAN) über eine Vollvermaschung mit PWs zu anderen PE Routern, die an derselben VPLS-Instanz teilnehmen. Forwarder lernen Absender-MAC-Adressen von Ethernet Frames, die sie über einen PW empfangen haben. So haben sie die notwendige Information, welche Ziele über welchen PW erreicht werden können. Ist das Ziel unbekannt oder handelt es sich um einen Multicast oder Broadcast, wird der Frame über alle PWs der VPLS-Instanz geflutet. Wie kommen die PWs für eine VPLS-Instanz zustande? Im einfachsten Fall geschieht dies durch manuelle Konfiguration. Der PE Router benötigt neben der netzwerkweit eindeutigen VPLS-Kennung die IP-Adresse aller anderen beteiligten PE Router. Zu diesen nimmt er per LDP Kontakt auf und tauscht die VC IDs aus, die für die PWs benötigt werden. Methoden zur automatischen Erkennung, welche PE Router als mögliche Ansprechpartner kontaktiert werden, sind als Alternative in der Diskussion.
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