実装者/研究者から見たMPLS
宇多仁
あやめプロジェクト
北陸先端科学技術大学院大学
zin@jaist.ac.jp

発表概要
MPLS実装「あやめ。」
MPLSとMTU

Ethernet上でのMPLS
MPLSのマルチプロトコル対応

MPLSの可能性

MPLSは高速ルータ実現技術だけじゃない
MPLSはVPN実現技術だけじゃない

まとめあやめ。プロジェクト「次世代インターネットアーキテクチャ」に関する研究プロジェクト
W＠北陸先端科学技術大学院大学

転送・制御分離アーキテクチャに注目
ラベルスイッチング技術

MPLS実装「あやめ。」
研究するなら実際に動かさなきゃ研究に利用しやすい実装がない
偏った実装はあとあと困る「研究」の題材となるので拡張性は重要
ライセンス問題が研究の妨げになるのはイヤ

MPLS実装「あやめ。」 (続き)
設計思想
基本機能はどんな用途にでも用いられるよう汎用的に特に「研究」を意識して、拡張性を重視
既存の使われ方に縛られない

NetBSDに対する拡張として実装
ラベルスイッチング機構 (転送)ラベル配布機構 (制御)関連ユーティリティー群の実装

MPLS実装「あやめ。」の機能
対応データリンクイーサネット (GbE/Fast/Ethernet)
ATM (frame mode)

対応ネットワーク層プロトコル
IPv4
IPv6 (予定)制御機構

LDP (RFC3036) w/ zebra, etc.
CR-LDP (draft-ietf-mpls-cr-ldp) w/ PDP, COPS

「あやめ。」の実証実験
WIDE研究会での実験ネットワーク
2000/09
OSPF/LDPを用いたネットワーク
基本的なMPLS機能の検証
2001/03
COPS/CR-LDPを用いたネットワーク
addmission controlによる細粒度なTE
MTUに関する問題が表面化

MPLSとMTU (1)MPLSでは、SHIMヘッダ分パケットが大きくなる
L3 から見た MTU

Jumbo flame利用 => 1500のまま
Jumbo flame未利用 => SHIM分だけ小さく

Jumbo flameはいつでも使える?

MTU<1500問題
MTU<1500のリンク

IPの仕様上は何ら問題ない
フラグメントorPMTUD

筈だが、、、

PMTUD&ファイアウォール

PMTUDではICMPを用いる (仕様)ICMPを全てフィルタするパケットフィルタの存
在 (運用)

MTU<1500問題 (続き)いずれかの対策が必要
PMTUDに関するICMPをフィルタしない
PMTUDを無効にする (フラグメントを許す)

が、ネットワーク提供者の立場繋がらないサイトがあると顧客に怒られる

解決策
MTU<1500のリンクをなるべく作らない
MTU<1500問題を広く知っていただく

LSP MTU
MPLS = Multi Protocol Label Switching
様々なデータリンクの存在=> MTUが異なるリンクの存在=> LSPのMTUが動的に変化する可能性
LSPのMTUについては長い間あまり考慮されていなかった
エッジルータでLSPのMTUを知るすべがない
網の構成によっては、コアルータでMTUexceedが起こるコアルータにおけるMTU exceed
MTU exceed時のある実装の動作
IPフラグメント・ICMP送出などが行われる

LDP/RSVPによって張られたLSPならばペイロードのプロトコルが分かる!?
ラベルスタックされたパケットは?
=> なんらかの方法で推定している!?

Multi Protocol
ペイロード(ネットワーク層)プロトコルの多様化
IPv6 over MPLS, L2 over MPLS, etc.
推定だけでいいの?

Core LSRにおけるProtocol依存処理

MTU exceed (fragment/ICMP too big)
TTL exceed (ICMP TTL exceed)etc.

コアルータにおけるMTU exceed (続き)
LSP MTUをシグナリングするという動き

LSPのMTUをエッジが知ることで網内のコアルータにおけるMTU exceedを防ぐ
Draft-black-ldp-mtu-extensions-00

まだ普及していない

Explicit NULLラベルの利用
ペイロードプロトコルを特定する識別子となるラベルを最深段に積む
あまり使われていない

研究者としての我々FECとは?
同一転送クラス
そのクラスをどう定義するかは自由(例) LDPでは、宛先アドレスを用いて定義これにとらわれずに考えると...

IPの限界とsub-IPの可能性
既存L3にとらわれないTE
いったいどんなことが考えられるか....
高位レイヤ情報を用いたFECの定義細粒度でのトラフィック制御

Ingress LSRでのパケット区分器
Smart FEC classifier
高位レイヤの方がフローに対しより多くの情報をもっている=> 各レイヤで属するFECの決定を試みる
第n層 FEC classifier

FEC情報が付いている? No
Yes

FEC-DBを検索

FECがパケットに決定できた? Yes FEC情報を添付
No

細粒度トラフィック制御 (1)IP経路制御にとらわれないTE
より高度な情報などを用いたTE
TCPフロー情報
認証情報
サーバ・ネットワーク負荷
Etc.

より細かなタイムスパンでのTE
動的SLAの提供
etc.

細粒度トラフィック制御 (2)動的SLAの提供 (例)
ユーザの要求に応じたLSPの制御
LSPのFEC特性をNATに追従させる
CR-LDP w/ addmission control (COPS)

細粒度トラフィック制御 (3)2001/03に行った実験から

PDP/COPS

MPLS Network細粒度トラフィック制御 (3)2001/03に行った実験から帯域・経路指定要求PDP/COPS

MPLS Network細粒度トラフィック制御 (3)2001/03に行った実験から帯域・経路指定要求
LSP
生成
要求

PDP/COPS

MPLS Network細粒度トラフィック制御 (3)2001/03に行った実験から帯域・経路指定要求
LSP
生成
要求

PDP/COPS

MPLS Network

LSP by CR-LDP

細粒度トラフィック制御 (3)2001/03に行った実験から
NAT
マッピング
更新情報

NAT

LSP
更新
要求

PDP/COPS

MPLS Network

LSPその他には高速ソフトウエアルータ
マルチキャストLDPツールキット

まとめ
あやめぷろじぇくと
次世代インターネットに関するさまざまな研究
転送・制御分離トラフィックエンジニアリング

MPLS実装「あやめ。」の開発

Copyrightを気にせず使えるMPLS実装

ファイアウォール管理者の皆様
ICMPフィルタリングには要注意!!

「あやめ。」の配布
MPLS実装AYAMEの配布

いろんな人に使ってもらいたい!
使ってもらうことで、いろんな意見を貰いたい!というわけで配布しています

配布情報等はWebにて、Whttp://www.ayame.org/

おしまい
AYAME Project:
http://www.ayame.org/