2. Технологія mpls

MPLS (Multiprotocol Label Switching) — це технологія швидкої комутації пакетів у багатопротокольних мережах, заснована на використанні міток. MPLS розробляється й позиціонується як спосіб побудови високошвидкісних Ip-Магістралей, однак область її застосування не обмежується протоколом IP, а поширюється на трафік будь-якого мережного протоколу, що маршрутизується.

Традиційно головними вимогами, пропонованими до технології магістральної мережі, були висока пропускна здатність, мале значення затримки й гарна масштабованість. Однак сучасний стан ринку диктує нові правила гри. Тепер постачальникові послуг недостатньо просто надавати доступ до своєї Ip-Магістралі. потреби, що змінилися, користувачів містять у собі й доступ до інтегрованих сервісів мережі, і організацію віртуальних приватних мереж (VPN), і ряд інших інтелектуальних послуг. Зростаючий попит на додаткові послуги, реалізовані поверх простого Ip-Доступу, обіцяє принести Інтернет-Провайдерам величезні доходи.

Для розв'язку виникаючих завдань і розробляється архітектура MPLS, яка забезпечує побудову магістральних мереж, що мають практично необмежені можливості масштабування, підвищену швидкість обробки трафіка й безпрецедентну гнучкість із погляду організації додаткових сервісів. Крім того, технологія MPLS дозволяє інтегрувати мережі IP і ATM, за рахунок чого постачальники послуг зможуть не тільки зберегти засоби, інвестовані в устаткування асинхронної передачі, але й покористуватися зі спільного використання цих протоколів.

За розвиток архітектури MPLS відповідає робоча група з однойменною назвою, що входить у секцію по маршрутизації консорціуму IETF. У діяльності групи беруть активну участь представники найбільших постачальників мережних розв'язків і встаткування. Ця архітектура виросла із системи Tag Switching, запропонованої Cisco Systems, однак деякі ідеї були запозичені в конкуруючої технології Ip-Комутації, створеною компанією Ipsilon, і проекту ARIS корпорації IBM. В архітектурі MPLS зібрані найбільш удалі елементи всіх згаданих розробок, і незабаром вона повинна перетворитися в стандарт Internet завдяки зусиллям IETF і компаній, зацікавлених у якнайшвидшому просуванні даної технології на ринок.

2.1 Основні поняття

У традиційних мережах IP, у загальному випадку, маршрутизація пакетів здійснюється на основі IP адреси призначення (destination IP address). Кожний маршрутизатор у мережі має інформацію про те, через який інтерфейс і якому сусідові необхідно перенаправляти Ip-пакет, що прийшов.

Мультипротокольна комутація по мітках пропонує трохи інший підхід. Кожному Ip-Пакету призначається якась мітка. Маршрутизатори ухвалюють рішення щодо передачі пакета наступному пристрою на підставі значення мітки. Мітка додається в складі MPLS заголовка, який додається між заголовком кадра (другий рівень OSI) і заголовком пакета (третій рівень моделі OSI).

Мал.18 Місце MPLS заголовка в кадрі.

Мал.19 Формат Mpls-заголовку

Опис полів Mpls-заголовка:

Мітка — властиво мітка по якій і здійснюється комутація;

CoS — поле, що описує клас обслуговування пакета (аналог IP precedence);

TTL — time-to-live — аналог IP TTL;

S — Одному пакету може бути призначено кілька міток («стік» міток). S — поле-прапор, що позначає те що мітка остання в «стеці». Приклад зображений нижче

Мал. 20 Приклад призначення стека влучний.

В останньої мітки в стеці значення поля «S» рівно 1 (на малюнку це мітка MPLS N1). В інших міток (мітка MPLS N2 і N3) значення поля «S» рівно 0. Стік міток використовується для реалізації додаткових можливостей мережі на базі MPLS, наприклад MPLS/VPN або MPLS/Trafficenenirring.

У рамках архітектури MPLS розрізняють наступні типи пристроїв:

LSR — Label-Switch Router або P — маршрутизатор, що підтримує комутацію по мітках і традиційну Ip-Маршрутизацію.

Edge LSR або PE — маршрутизатор, підключений до пристроїв, що не здійснюють комутацію по мітках (пристрою можуть використовують іншу політику маршрутизації або взагалі не підтримують MPLS).

MPLS domain — Mpls-Домен — група з'єднаних пристроїв здійснюючих комутацію по мітках, що перебувають під єдиним адміністративним підпорядкуванням і функціонуючих відповідно до єдиної політики маршрутизації. MPLS домен утворюється Lsr-ами, а на границі домену розміщаються пристрої E-LSR.