Guia Operacional MPLS para ISPs

Guia Operacional MPLS para ISPs

Este guia tem como objetivo padronizar o troubleshooting MPLS em ambientes de provedores de Internet (ISPs), com foco principal em equipamentos Huawei, mas aplicável a ambientes multivendor.

Objetivo e Público-Alvo

Este documento foi elaborado para auxiliar equipes NOC, N2, N3 e Engenharia na identificação, análise e correção de falhas relacionadas a MPLS.

Público-Alvo

• Analistas NOC/N1
• Analistas N2/N3
• Engenheiros de Redes
• Operadores de Backbone MPLS

Regra Fundamental

O troubleshooting MPLS deve seguir uma sequência lógica:

1. Camada Física

1. Conectividade IP

1. OSPF

1. MPLS

1. LDP

1. Serviço (L2VC/VSI)

1. MTU

Uma falha em qualquer etapa anterior compromete as etapas seguintes.

Como o MPLS Funciona na Prática

MPLS não deve ser tratado como uma tecnologia isolada. Em uma rede ISP, o MPLS depende inicialmente da conectividade IP e de um protocolo IGP, normalmente OSPF ou IS-IS.

O IGP garante o alcance entre as loopbacks dos roteadores. Em seguida, o LDP utiliza essa conectividade para distribuir labels. Somente após essas etapas os serviços L2VPN, como VPWS (L2VC) e VPLS (VSI), conseguem operar corretamente.

Resumo Prático

• OSPF encontra o caminho.
• LDP distribui as labels.
• MPLS encaminha usando labels.
• L2VC e VSI utilizam essa infraestrutura para transportar serviços Ethernet.

Diagramas de Referência

Função dos Protocolos

OSPF

O OSPF é responsável por garantir a conectividade IP entre os roteadores do backbone. Em ambientes MPLS, normalmente são anunciadas as interfaces de transporte e as loopbacks utilizadas como Router-ID e LSR-ID.

Sem alcance IP entre as loopbacks dos roteadores, o MPLS e o LDP não conseguem estabelecer suas adjacências corretamente.

MPLS

O MPLS (Multiprotocol Label Switching) adiciona um rótulo (label) aos pacotes para permitir o encaminhamento baseado em labels ao invés de consultas sucessivas à tabela de roteamento IP.

Os principais serviços suportados incluem:

• L2VPN (VPWS/L2VC)
• VPLS (VSI)
• Engenharia de Tráfego
• VPNs de Camada 3

LDP

O LDP (Label Distribution Protocol) é responsável pela distribuição das labels entre os roteadores MPLS.

Após a conectividade IP ser estabelecida pelo OSPF, os roteadores formam vizinhanças LDP e trocam informações de labels para cada prefixo conhecido.

Caso o LDP apresente falhas, os serviços MPLS dependentes serão impactados.

Targeted LDP

O Targeted LDP (tLDP) permite estabelecer sessões LDP diretamente entre roteadores não adjacentes.

É amplamente utilizado em serviços VPWS (L2VC), onde os PEs precisam trocar informações de pseudowires através de sessões remotas.

A ausência ou falha do Targeted LDP normalmente resulta em serviços L2VC inoperantes, mesmo que o MPLS e o OSPF estejam funcionando corretamente.

L2VC versus VSI

L2VC (VPWS)

O L2VC (Layer 2 Virtual Circuit), também conhecido como VPWS (Virtual Private Wire Service), cria uma conexão ponto a ponto entre dois equipamentos PE através da rede MPLS.

Características:

• Serviço ponto a ponto.
• Menor consumo de recursos.
• Simplicidade operacional.
• Amplamente utilizado para transporte de VLANs entre localidades.

Fluxo simplificado:

CE ---- PE ===== MPLS ===== PE ---- CE

VSI (VPLS)

A VSI (Virtual Switch Instance), utilizada em implementações VPLS, cria um domínio Ethernet multiponto sobre a rede MPLS.

Características:

• Serviço multiponto.
• Comportamento semelhante a um switch Ethernet.
• Permite múltiplos sites na mesma LAN virtual.
• Maior consumo de recursos em comparação ao L2VC.

Fluxo simplificado:

```

     CE
      |
      PE
     /  \
    /    \
  MPLS  MPLS
  /        \
PE -------- PE
 |          |
CE         CE

```

Comparativo

Característica	L2VC / VPWS																						Troubleshooting Quando um L2VC ou VSI apresenta falhas: Validar interfaces físicas. Confirmar alcance IP entre as loopbacks. Verificar OSPF. Verificar MPLS. Verificar LDP. Verificar sessões Targeted LDP. Validar MTU ponta a ponta. Confirmar estado do serviço (VC ou VSI). MTU em Ambientes MPLS Conceitos Fundamentais Em redes MPLS, a MTU deve ser planejada considerando o overhead adicional introduzido pelas labels MPLS. Cada label MPLS adiciona 4 bytes ao pacote. Exemplos: 1 Label = +4 bytes 2 Labels = +8 bytes 3 Labels = +12 bytes Dependendo da tecnologia utilizada (L2VC, VSI, QinQ, PPPoE, VXLAN, etc.), o overhead total pode aumentar significativamente. Exemplo Prático Uma rede Ethernet tradicional normalmente opera com MTU 1500 bytes. Ao adicionar MPLS: Payload IP = 1500 bytes 2 Labels MPLS = +8 bytes Cabeçalho Ethernet = +18 bytes O enlace precisa suportar uma MTU superior a 1500 bytes para evitar fragmentação ou descarte de pacotes. Sintomas de Problemas de MTU Problemas de MTU podem gerar sintomas como: L2VC sobe, mas não passa tráfego. VSI apresenta instabilidade. Aplicações específicas não funcionam. Sites abrem parcialmente. Perda de pacotes para tráfego maior. PPPoE conecta, mas navegação apresenta falhas. OSPF e BGP estabelecem normalmente, porém o tráfego de usuário apresenta problemas. Validação de MTU Uma das formas mais simples de validação é utilizar ping com DF-bit (Don't Fragment). Exemplo: ping -f -s 1472 X.X.X.X ou em equipamentos Huawei: ping -a LoopBack0 X.X.X.X -f -s 1472 O objetivo é identificar o maior tamanho de pacote que consegue atravessar toda a rede sem fragmentação. Troubleshooting Ao investigar problemas relacionados a MTU: Validar MTU física das interfaces. Verificar MTU do backbone MPLS. Confirmar MTU dos serviços L2VC ou VSI. Testar ping com DF-bit. Verificar QinQ e encapsulamentos adicionais. Confirmar configuração fim a fim. Boas Práticas Padronizar MTU do backbone. Documentar MTU de serviços especiais. Validar MTU durante ativações. Incluir testes de MTU nos procedimentos operacionais. Considerar expansões futuras de encapsulamento. Procedimento de Troubleshooting MPLS Fluxo de Validação Sempre execute o troubleshooting seguindo a sequência abaixo. Uma falha identificada em qualquer etapa deve ser corrigida antes de prosseguir. Etapa 1 - Camada Física Validar: Interface UP/UP. Potência óptica dentro dos limites. Ausência de CRC e erros físicos. Negociação correta da interface. Comandos Huawei: display interface brief display interface GigabitEthernet 0/0/0 Etapa 2 - Conectividade IP Validar: Endereçamento IP. Rotas presentes. Ping entre vizinhos diretos. Comandos Huawei: display ip interface brief display ip routing-table ping X.X.X.X Etapa 3 - OSPF Validar: Vizinhanças estabelecidas. Loopbacks anunciadas. Rotas presentes na tabela. Comandos Huawei: display ospf peer display ospf routing display ip routing-table protocol ospf Etapa 4 - MPLS Validar: MPLS habilitado nas interfaces. LSR-ID configurado. Tabela MPLS populada. Comandos Huawei: display mpls interface display mpls lsr-id display mpls forwarding-table Etapa 5 - LDP Validar: Sessões LDP estabelecidas. Troca de labels funcionando. Comandos Huawei: display mpls ldp session display mpls ldp peer display mpls ldp lsp Etapa 6 - Targeted LDP Validar: Sessões remotas estabelecidas. Remote Peer alcançável. Comandos Huawei: display mpls ldp remote-peer display mpls ldp session Etapa 7 - Serviço Para L2VC: display mpls l2vc Para VSI: display vsi display vsi verbose Validar: Estado UP. Labels aprendidas. Peer correto. Etapa 8 - MTU Validar: MTU física. MTU MPLS. MTU do serviço. Executar testes com DF-bit sempre que houver suspeita de fragmentação. Checklist Final Item Status Interface Física OK / NOK Conectividade IP OK / NOK OSPF OK / NOK MPLS OK / NOK LDP OK / NOK Targeted LDP OK / NOK Serviço OK / NOK MTU OK / NOK