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RFC 3270 - MPLS-Unterstützung für Differentiated Services (Diff-Serv)

  • Status: Proposed Standard
  • Veröffentlicht: May 2002
  • Stream: IETF
  • Aktualisiert: RFC3032
  • Errata: Keine Errata

Zusammenfassung (Abstract)​

Dieses Dokument definiert eine flexible Lösung zur Unterstützung von Differentiated Services (Diff-Serv) über Multi-Protocol Label Switching (MPLS)-Netzwerke.

Diese Lösung ermöglicht es dem MPLS-Netzwerkadministrator zu wählen, wie Diff-Serv Behavior Aggregates (BAs) auf Label Switched Paths (LSPs) abgebildet werden, so dass er/sie die Diff-Serv-, Traffic Engineering- und Schutzziele innerhalb seines/ihres spezifischen Netzwerks am besten erfüllen kann. Zum Beispiel erlaubt diese Lösung dem Netzwerkadministrator zu entscheiden, ob verschiedene Sätze von BAs auf denselben LSP oder auf separate LSPs abgebildet werden sollen.

1. Einleitung (Introduction)​

In einer MPLS-Domäne [MPLS_ARCH] kann, wenn ein Datenstrom einen gemeinsamen Pfad durchquert, ein Label Switched Path (LSP) unter Verwendung von MPLS-Signalisierungsprotokollen eingerichtet werden. Am Ingress Label Switch Router (LSR) wird jedem Paket ein Label zugewiesen und es wird stromabwärts übertragen. An jedem LSR entlang des LSPs wird das Label verwendet, um das Paket zum nächsten Hop weiterzuleiten.

In einer Differentiated Service (Diff-Serv)-Domäne [DIFF_ARCH] wird gesagt, dass alle IP-Pakete, die eine Verbindung überqueren und dasselbe Diff-Serv-Verhalten erfordern, ein Behavior Aggregate (BA) bilden. Am Eingangsknoten der Diff-Serv-Domäne werden die Pakete klassifiziert und mit einem Diff-Serv Code Point (DSCP) markiert, der ihrem Behavior Aggregate entspricht. An jedem Transitknoten wird der DSCP verwendet, um das Per Hop Behavior (PHB) auszuwählen, das die Scheduling-Behandlung und in einigen Fällen die Verwerfungswahrscheinlichkeit für jedes Paket bestimmt.

Dieses Dokument spezifiziert eine Lösung zur Unterstützung der Diff-Serv Behavior Aggregates, deren entsprechende PHBs derzeit definiert sind (in [DIFF_HEADER], [DIFF_AF], [DIFF_EF]), über ein MPLS-Netzwerk. Diese Lösung bietet auch Flexibilität für die einfache Unterstützung von PHBs, die in Zukunft definiert werden könnten.

Diese Lösung stützt sich auf die kombinierte Verwendung von zwei Arten von LSPs:

  • E-LSP (EXP-Inferred-PSC LSP): LSPs, die mehrere Ordered Aggregates transportieren können, so dass das EXP-Feld des MPLS-Shim-Headers dem LSR das auf das Paket anzuwendende PHB übermittelt (einschließlich Informationen sowohl über die Scheduling-Behandlung des Pakets als auch über dessen Verwerfungspriorität).
  • L-LSP (Label-Only-Inferred-PSC LSP): LSPs, die nur ein einziges Ordered Aggregate transportieren, so dass die Scheduling-Behandlung des Pakets vom LSR ausschließlich aus dem Labelwert des Pakets abgeleitet wird, während die Verwerfungspriorität des Pakets im EXP-Feld des MPLS-Shim-Headers oder im kapselnden verbindungsschichtspezifischen selektiven Verwerfungsmechanismus (ATM, Frame Relay, 802.1) übermittelt wird.

1.1 Terminologie (Terminology)​

  • E-LSP: EXP-abgeleiteter PSC LSP (EXP-Inferred-PSC LSP)
  • L-LSP: Nur-Label-abgeleiteter PSC LSP (Label-Only-Inferred-PSC LSP)
  • OA: Geordnetes Aggregat (Ordered Aggregate). Der Satz von Behavior Aggregates, die eine Ordnungsbeschränkung teilen.
  • PSC: PHB-Scheduling-Klasse (PHB Scheduling Class). Der Satz von einem oder mehreren PHB(s), die auf das/die Behavior Aggregate(s) angewendet werden, die zu einem bestimmten OA gehören.

1.2 EXP-abgeleiteter PSC LSPs (E-LSP)​

Ein einzelner LSP kann verwendet werden, um ein oder mehrere OAs zu unterstützen. Solche LSPs können bis zu acht BAs einer gegebenen FEC unterstützen, unabhängig davon, wie viele OAs diese BAs umfassen. Bei solchen LSPs wird das EXP-Feld des MPLS-Shim-Headers vom LSR verwendet, um das auf das Paket anzuwendende PHB zu bestimmen. Dies umfasst sowohl die PSC als auch die Verwerfungspräferenz.

Wir bezeichnen solche LSPs als "EXP-inferred-PSC LSPs" (E-LSP), da die PSC eines auf diesem LSP transportierten Pakets vom EXP-Feldwert für dieses Paket abhängt.

1.3 Nur-Label-abgeleiteter PSC LSPs (L-LSP)​

Ein separater LSP kann für ein einzelnes <FEC, OA>-Paar eingerichtet werden. Bei solchen LSPs wird die PSC zum Zeitpunkt der Label-Einrichtung explizit signalisiert, so dass der LSR nach der Label-Einrichtung ausschließlich aus dem Labelwert die auf ein gelabeltes Paket anzuwendende PSC ableiten kann. Wenn der Shim-Header verwendet wird, wird die vom LSR auf das gelabelte Paket anzuwendende Verwerfungspräferenz innerhalb des MPLS-Shim-Headers des gelabelten Pakets unter Verwendung des EXP-Feldes übermittelt.

Wir bezeichnen solche LSPs als "Label-Only-Inferred-PSC LSPs" (L-LSP), da die PSC vollständig aus dem Label ohne weitere Informationen (z. B. unabhängig vom EXP-Feldwert) abgeleitet werden kann.

2. Label-Weiterleitungsmodell für Diff-Serv LSRs und Tunneling-Modelle​

2.1 Label-Weiterleitungsmodell für Diff-Serv LSRs​

Um die Label-Weiterleitung durch Diff-Serv LSRs zu beschreiben, modellieren wir das LSR Diff-Serv Label-Switching-Verhalten, das aus vier Stufen besteht:

  1. Bestimmung des eingehenden PHB (Incoming PHB Determination)
  2. Bestimmung des ausgehenden PHB mit optionaler Verkehrskonditionierung (Outgoing PHB Determination With Optional Traffic Conditioning)
  3. Label-Weiterleitung (Label Forwarding)
  4. Kodierung von Diff-Serv-Informationen in die Kapselungsschicht (Encoding of Diff-Serv information into Encapsulation Layer) (EXP, CLP, DE, User_Priority)

2.6 Diff-Serv Tunneling-Modelle über MPLS​

[DIFF_TUNNEL] betrachtet die Interaktion von Differentiated Services mit IP-Tunneln verschiedener Formen. MPLS-LSPs sind keine Form von "IP-Tunneln", da der MPLS-Kapselungsheader keinen IP-Header enthält. MPLS-LSPs sind jedoch eine Form von "Tunnel".

Dieses Dokument definiert die Operationen von zwei konzeptionellen Modellen über MPLS: das Pipe-Modell und das Uniform-Modell.

2.6.2 Pipe-Modell (Pipe Model)​

Beim Pipe-Modell werden MPLS-Tunnel (alias LSPs) verwendet, um die MPLS-Zwischenknoten zwischen LSP-Eingang und -Ausgang aus der Diff-Serv-Perspektive zu verbergen. Getunnelte Pakete müssen zwei bedeutsame Teile von Diff-Serv-Informationen übermitteln:

  • LSP Diff-Serv Information: Bedeutsam für Zwischenknoten auf der LSP-Spanne, einschließlich des LSP-Ausgangs.
  • Getunnelte Diff-Serv Information: Bedeutsam jenseits des LSP-Ausgangs.

2.6.3 Uniform-Modell (Uniform Model)​

Beim Uniform-Modell werden MPLS-Tunnel (alias LSPs) aus der Diff-Serv-Perspektive als Artefakte des Ende-zu-Ende-Pfades betrachtet. In diesem Modell enthält jedes Paket genau ein Stück Diff-Serv-Information, das bedeutsam ist und immer im äußersten Label-Eintrag kodiert ist.

3. Detaillierte Operationen von E-LSPs​

3.1 E-LSP Definition​

Innerhalb einer gegebenen MPLS Diff-Serv-Domäne sind alle E-LSPs, die sich auf das vorkonfigurierte Mapping stützen, in der Lage, denselben gemeinsamen Satz von 8 oder weniger BAs zu transportieren.

3.2 Auffüllen des 'Encaps-->PHB Mapping' für einen eingehenden E-LSP​

Das 'Encaps-->PHB Mapping' für einen E-LSP hat immer die Form 'EXP-->PHB Mapping'.

3.4 Auffüllen des 'Satzes von PHB-->Encaps Mappings' für einen ausgehenden E-LSP​

Ein ausgehender E-LSP muss immer ein 'PHB-->EXP Mapping' als Teil des 'Satzes von PHB-->Encaps Mappings' seines Diff-Serv-Kontextes haben.

4. Detaillierte Operation von L-LSPs​

4.1 L-LSP Definition​

Ein L-LSP wird für ein einzelnes <FEC, OA>-Paar eingerichtet.

4.2 Auffüllen des 'Encaps-->PHB Mapping' für einen eingehenden L-LSP​

Wenn der LSR die MPLS-Shim-Schicht über diesen eingehenden L-LSP terminiert und der L-LSP auf einer Schnittstelle eintritt, die weder ATM noch Frame Relay ist, dann ist es ein 'EXP-->PHB Mapping'. Dieses Mapping ist eine Funktion der PSC, die auf diesem LSP getragen wird.

4.2.1.1 Obligatorisches 'EXP/PSC --> PHB Mapping'​

EXP Feld       PSC             PHB
  000          DF    ---->    DF
  000          CSn   ---->    CSn
  001          AFn   ---->    AFn1
  010          AFn   ---->    AFn2
  011          AFn   ---->    AFn3
  000          EF    ---->    EF

5. RSVP-Erweiterung für Diff-Serv-Unterstützung​

5.1 Diff-Serv bezogenes RSVP-Nachrichtenformat​

Ein neues RSVP-Objekt wird in diesem Dokument definiert: das DIFFSERV-Objekt.

5.2 DIFFSERV Objekt​

Derzeit gibt es zwei mögliche C_Types. Typ 1 ist ein DIFFSERV-Objekt für einen E-LSP. Typ 2 ist ein DIFFSERV-Objekt für einen L-LSP.

5.2.1 DIFFSERV Objekt für einen E-LSP​

Enthält MAP-Einträge, wobei jeder Eintrag das Mapping zwischen einem EXP-Feldwert und einem PHB definiert.

5.2.2 DIFFSERV Objekt für einen L-LSP​

Enthält ein PSC-Feld, das eine vom LSP zu unterstützende PHB-Scheduling-Klasse angibt.

6. LDP-Erweiterungen für Diff-Serv-Unterstützung​

6.1 Diff-Serv TLV​

Ein neues LDP TLV wird definiert: das Diff-Serv TLV.

  • Diff-Serv TLV für einen E-LSP: Enthält EXP zu PHB Mapping.
  • Diff-Serv TLV für einen L-LSP: Enthält PSC.

7. IANA-Überlegungen​

Dieses Dokument definiert ein neues RSVP-Objekt (DIFFSERV Objekt, Class-Num 65) und ein neues LDP TLV (Diff-Serv TLV).

8. Referenzen​

[MPLS_ARCH] Rosen, E., et al., "Multiprotocol Label Switching Architecture", RFC 3031. [DIFF_ARCH] Blake, S., et al., "An Architecture for Differentiated Services", RFC 2475.

Anmerkung des Übersetzers: Dieses Dokument ist eine Referenzübersetzung von RFC 3270 ins Deutsche.

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