Les concepts du MPLS :

Figure 3. 1 Plan de contrôle et Plan de données

MPLS est un nouveau mécanisme de commutation qui utilise les labels pour acheminer les paquets. Le label correspond à l’adresse destination de la couche 3 ou à un autre paramètre comme la qualité de service, l’adresse source ou le circuit de couche 2.

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MPLS se base sur deux principaux composants :

- Plan de contrôle : supervise l’échange des informations de routage et l’échange des labels entre les équipements. Un large nombre de protocole de routage est utilisé au niveau de ce plan comme OSPF, IGRP, EIGRP, BGP. Le plan de contrôle supporte aussi les protocoles d’échange de labels TDP (Tag Distribution Protocol) et LDP (Label Distribution Protocol) ;

- Plan de données : c’est un simple mécanisme d’acheminement des labels indépendant de type des protocoles de routage ou d’échange de label, il est basé sur la table LFIB (Label Forwarding Information Base) conçue par TDP ou LDP.

1. Label MPLS :

Figure 3. 2 Format du label MPLS

Le label est inséré entre la couche 2 (liaison de données) et la couche 3 (couche réseau). MPLS utilise un champ de 32 bits comme label, il contient les informations suivantes :

- LABEL : le label actuel (20 bits) ;

- CoS : champ expérimental (3 bits) : utilisé pour définir une classe de service ;

- STACK : indicateur du bas de la pile (1 bit) : MPLS permet l’insertion de plusieurs labels, ce bit détermine si le label est le dernier dans le paquet ou non ;

- TTL (8 bits) : similaire au TTL de l’entête IP.

2. Pile de label MPLS :

Comme c’est décrit précédemment, MPLS supporte plusieurs labels dans un seul paquet, les applications suivantes l’exigent :

- MPLS VPN : MP-BGP (MultiProtocol Border Gateway Protocol) est utilisé pour propagé un label secondaire en addition à celui propagé par TDP ou LDP ;

- MPLS TE : MPLS TE utilise RSVP (Ressource Reservation Protocol) pour établir un tunnel LSP (Label Switched Path). RSVP propage aussi un label en addition de celui propagé par TDP ou LDP.

Le champ STACK permet d’identifier le classement du label dans la pile, s’il est égal à 1 alors il s’agit du dernier label avant l’entête IP.

Etude, conception et mise en place d’une solution communication unifiée chez TUNISIE TELECOM 35 Figure 3. 3 Pile de Label à travers l'architecture MPLS

3. FEC (Forwarding Equivalency Class) :

Une classe d'équivalence de transmission (FEC) représente un groupe de paquets transmis de manière identique sur un réseau MPLS. Ces FEC peuvent par exemple correspondre à des types de services, des types de paquets ou même encore des sous réseaux.

Un label différent est attribué à chacun de ces FEC. Ainsi, dès son entrée dans un réseau MPLS, chaque paquet appartenant à un même groupe reçoit le même label, ce qui lui permet d'être acheminé vers la route qui lui a été réservée.

4. LSP (label switched path) :

C’est une séquence de LSR par la quelle les paquets labellisés appartenant à un FEC particulier seront acheminé. MPLS propose les deux solutions suivantes pour implémenter un LSP :

- Routage saut par saut : chaque LSP choisit indépendamment le saut suivant pour un FEC donné. Cette méthodologie est similaire à celle utilisée dans les réseaux IP courants,

- routage explicite : Le premier LSR détermine la liste des nœuds à suivre. Le chemin spécifié peut être non optimal. Le long de ce chemin, les ressources peuvent être réservées pour assurer la QoS voulue au trafic.

Un LSP est unidirectionnel et le trafic de retour doit donc prendre un autre LSP. Un IGP (Interior Gateway Protocol) est utilisé pour remplir les tables de routage dans un domaine MPLS. LDP ou TDP sont utilisés pour propager les labels pour ces réseaux et construire les LSP.

5. Terminologie :

- Label switching router (LSR) : il permet de commuter les paquets en se basant sur les labels.

Toutes les interfaces d’un LSR doivent supporter MPLS. Les LSR exécutent les fonctions d’échange d’informations de routage de couche 3, l’échange des labels et la commutation des paquets ou des cellules.

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- Edge LSR (LER) : c’est le premier dispositif qui affecte les labels ou les élimine, il se place à la frontière du Backbone. Il existe deux types de LER : ingress LER responsable de l’affectation des labels aux paquets et egress LER responsable de l’élimination des labels, ce premier consulte donc seulement la table de routage IP classique pour acheminer le paquet à sa destination.

Figure 3. 4 Différents types de routeurs dans un domaine MPLS 6. Les structures de données des labels :

- LIB (Label Information Base) : se trouve au niveau de plan de contrôle, c’est la base de données utilisée par LDP. Elle contient pour chaque sous réseau IP la liste des labels affectés par les LSR voisins.

- LFIB (Label Forwarding Information Base) : À partir de la table LIB et de la table de routage IP, le routeur construit une table LFIB, qui sera utilisée pour commuter les paquets. Chaque réseau IP est appris par l’IGP, qui détermine le prochain saut (“nexthop”) pour atteindre ce réseau. Le LSR choisit ainsi l’entrée de la table LIB qui correspond au réseau IP et sélectionne comme label de sortie le label annoncé par le voisin déterminé par l’IGP (plus court chemin).

- FIB (Forwarding Information Base) : appartient au plan de données, c’est la base de donnée utilisée pour acheminer les paquets non labellisés (routage IP classique). Un paquet à acheminer est labellisé si le label du saut suivant est valable pour le réseau de destination IP.