docs/gettingstarted/developers/fib20/mplsfib.rst

   1 .. _mplsfib:
   2
   3 MPLS FIB
   4 --------
   5
   6 Implementation
   7 ^^^^^^^^^^^^^^^
   8
   9 The MPLS FIB is implemented using exactly the same data structures as
  10 the IP FIB.  The only difference is the implementation of the
  11 table. Whereas for IPv4 this is an mtrie and for IPv6 a hash table,
  12 for MPLS it is a flat array indexed by a 21 bit key (label & EOS
  13 bit). This implementation is chosen to favour packet forwarding speed.
  14
  15 Basics
  16 ^^^^^^
  17
  18 MPLS is not enabled by default. There are two steps to get
  19 started. First, create the default MPLS FIB:
  20
  21 .. code-block:: console
  22
  23    $ mpls table add 0
  24
  25 With '0' being the magic number for the 'default' table (just like it
  26 is for IPv[46]). One can create other MPLS tables, but, unlike IP
  27 tables, one cannot 'bind' non-default MPLS tables to interfaces, in
  28 other words all MPLS packets received on an interface will always
  29 result in a lookup in the default table. One has to be more inventive
  30 to use the non-default tables...
  31
  32 Secondly, for *each* interface on which you wish to *receive* MPLS
  33 packets, that interface must be MPLS 'enabled'
  34
  35 .. code-block:: console
  36
  37    $ set interface mpls GigEthernet0/0/0 enable
  38
  39 there is no equivalent enable for transmit, all that is required is to
  40 use an interface as an egress path.
  41
  42 Entries in the MPLS FIB can be displayed with:
  43
  44 .. code-block:: console
  45
  46    $ sh mpls fib [table X] [label]
  47
  48 There is a tight coupling between IP and MPLS forwarding. MPLS
  49 forwarding equivalence classes (FECs) are often an IP prefix – that is
  50 to say that traffic matching a given IP prefix is routed into a MPLS
  51 label switch path (LSP). It is thus necessary to be able to associated
  52 a given prefix/route with an [out-going] MPLS label that will be
  53 imposed when the packet is forwarded. This is configured as:
  54
  55 .. code-block:: console
  56
  57    $ ip route add 1.1.1.1/32 via 10.10.10.10 GigEthernet0/0/0 out-labels 33
  58
  59 packets matching 1.1.1.1/32 will be forwarded out GigEthernet0/0/0 and have
  60 MPLS label 33 imposed. More than one out-going label can be
  61 specified. Out-going MPLS labels can be applied to recursive and
  62 non-recursive routes, e.g;
  63
  64 .. code-block:: console
  65
  66    $ ip route add 2.2.2.0/24 via 1.1.1.1 out-labels 34
  67
  68 packets matching 2.2.2.0/24 will thus have two MPLS labels imposed; 34
  69 and 33. This is the realisation of, e,g, an MPLS BGP VPNv4.
  70
  71 To associate/allocate a local-label for a prefix, and thus have
  72 packets to that local-label forwarded equivalently to the prefix do;
  73
  74 .. code-block:: console
  75
  76    $ mpls local-label 99 2.2.2.0/24
  77
  78 In the API this action is called a ‘bind’.
  79 The router receiving the MPLS encapsulated packets needs to be
  80 programmed with actions associated which each label value – this is
  81 the role of the MPLS FIB. The MPLS FIB Is a table, whose key is the
  82 MPLS label value and end-of-stack (EOS) bit, which stores the action
  83 to perform on packets with matching encapsulation. Currently supported
  84 actions are:
  85
  86 #. Pop the label and perform an IPv[46] lookup in a specified table
  87 #. Pop the label and forward via a specified next-hop (this is penultimate-hop-pop, PHP)
  88 #. Swap the label and forward via a specified next-hop.
  89
  90 These can be programmed respectively by:
  91
  92 #. mpls local-label 33 eos ip4-lookup-in-table X
  93 #. mpls local-label 33 [eos] via 10.10.10.10 GigEthernet0/0/0
  94 #. mpls local-label 33 [eos] via 10.10.10.10 GigEthernet0/0/0 out-labels 66
  95
  96 the latter is an example of an MPLS cross connect. Any description of
  97 a next-hop, recursive, non-recursive, labelled, non-labelled, etc,
  98 that is valid for an IP prefix, is also valid for an MPLS
  99 local-label. Note the use of the 'eos' keyword which indicates the
 100 programming is for the case when the label is end-of-stack. The last
 101 two operations can apply to both eos and non-eos packets, but the pop
 102 and IP lookup only to an eos packet.
 103
 104
 105 MPLS VPN
 106 ^^^^^^^^
 107
 108 To configure an MPLS VPN for a PE the follow example can be used.
 109
 110 Step 1; Configure routes to the iBGP peers - note these route MUST
 111 have out-going labels;
 112
 113 .. code-block:: console
 114
 115    $ ip route add 10.0.0.1/32 via 192.168.1.2 Eth0 out-labels 33
 116    $ ip route add 10.0.0.2/32 via 192.168.2.2 Eth0 out-labels 34
 117
 118 Step 2; Configure the customer 'VRF'
 119
 120 .. code-block:: console
 121
 122    $ ip table add 2
 123
 124 Step 3; add a route via the iBGP peer[s] with the MPLS label
 125 advertised by that peer
 126
 127 .. code-block:: console
 128
 129    $ ip route add table 2 10.10.10.0/24 via 10.0.0.2 next-hop-table 0 out-label 122
 130    $ ip route add table 2 10.10.10.0/24 via 10.0.0.1 next-hop-table 0 out-label 121
 131
 132 Step 4; add a route via the eBGP peer
 133
 134 .. code-block:: console
 135
 136    $ ip route add table 2 10.10.20.0/24 via 172.16.0.1 next-hop-table 2
 137
 138 Step 5; depending on the label allocation scheme used, add routes to
 139 the MPLS FIB to accept incoming labelled packets:
 140
 141 #. per-prefix label scheme - this command 'binds' the label to the same
 142    forwarding as the IP route
 143
 144    .. code-block:: console
 145
 146       $ mpls local-label 99 10.10.20.0/24
 147
 148 #. per-CE label scheme - this pops the incoming label and forwards via
 149    the next-hop provided. Append config for 'out-labels' if so desired.
 150
 151    .. code-block:: console
 152
 153       $ mpls local-label 99 via 172.16.0.1 next-hop-table 2
 154
 155 #. per-VRF label scheme
 156
 157    .. code-block:: console
 158
 159       $ mpls local-label 99 via ip4-lookup-in-table 2
 160
 161 MPLS Tunnels
 162 ^^^^^^^^^^^^
 163
 164 MPLS tunnels are unidirectional and can impose a stack of labels. They
 165 are 'normal' interfaces and thus can be used, for example, as the
 166 target for IP routes and L2 cross-connects. To construct a tunnel:
 167
 168 .. code-block:: console
 169
 170    $ mpls tunnel add via 10.10.10.10 GigEthernet0/0/0 out-labels 33 44 55
 171
 172 and to then have that created tunnel to perform ECMP:
 173
 174 .. code-block:: console
 175
 176    $ mpls tunnel add mpls-tunnel0 via 10.10.10.11 GigEthernet0/0/0 out-labels 66 77 88
 177
 178 use
 179
 180 .. code-block:: console
 181
 182    $ sh mpls tunnel [X]
 183
 184 to see the monster you have created.
 185
 186 An MPLS tunnel interface is an interface like any other and now ready
 187 for use with the usual set of interface commands, e.g.:
 188
 189 .. code-block:: console
 190
 191    $ set interface state mpls-tunnel0 up
 192    $ set interface ip address mpls-tunnel0 192.168.1.1/30
 193    $ ip route 1.1.1.1/32 via mpls-tunnel0