Теxнологія MPLS
Технологія багатопротокольної комутації за допомогою міток
MPLS (ем-пі-ел-ес, англ багатопротокольної комутації по мітках -. мультипротокольна комутація по мітках) являє собою механізм в високопродуктивної телекомунікаційної мережі, який здійснює передачу даних від одного вузла мережі до іншого за допомогою міток. MPLS дозволяє досить легко створювати віртуальні канали між вузлами мережі. Так само дана технологія дозволяє інкапсулювати різні протоколи передачі даних.
Технологія багатопротокольної комутації за допомогою міток об’єднує техніку віртуальних каналів з фунціональністю стека TCP/IP.
Об’єднання проходить за рахунок того, що один і той же мережевий пристрій,яке називається комутуючим по міткам маршрутизатором,виконує функції як IP-маршрутизатора, так і комутатора віртуальних каналів. При чому це не механічне об’єднанння двох пристроїв, а тісна інтеграція, коли функції кожних пристроїв доповнюють один одного і використовуються разом.
Багатопротокольність технологій MPLS полягає в тому, що вона дозволяє використовувати протоколи маршрутизації не тільки стека TCP/IP, а і любого іншого стека, наприклад IPX/SPX. В цьому випадку замість протоколів маршрутизації RIP IP, OSPF та IS-IS застосовується протокол RIP IPX або ж NLSP, а загальна архітектура LSR зостанеться такою ж. ПІд час розробки технології MPLS в середині 90-х років, коли на практиці функціонувало декілька стеків протоколів, така багатопротокольність вважалася важливою, проте сьогодні в умовах домінування стеку протоколів TCP/IP ця властивість не є важливою. Правда, сьогодні багатопротокльність MPLS можна розуміти по-іншому - як властивість передавати за допомогою з’єднання MPLS трафік різних протоколів канального рівня.
Головна перевага MPLS в здатності надавати різноманітні транспортні послуги в IP-мережах, в першу чергу - послуги віртуальних приватних мереж. Ці послуги відрізняються різноманіттям, вони можуть подаватися як на мережевому, так і на канальному рівні. Крім того, MPLSдоповнює IP-мережі такою важливою властивістю, як передача трафіку у відповідності з технікою віртуальних каналів, що дозволяє вибирати потрібний режим передачі трафіку в залежності від потреб послуги. Віртуальні канали MPLS забезпечує інженеринг трафіку, так як вони підтримують детерміновані маршрути.
Принцип роботи MPLS
Технологія MPLS основана на обробці заголовка MPLS, який додається до кожного пакету даних. Заголовок MPLS може складатися з однієї або кількох «міток». Кілька записів (міток) в заголовку MPLS називаються стеком міток. Кожен запис в стеку міток складається з наступних чотирьох полів:
1)Значення мітки. Займає 20 біт.
2)Поле класу трафіку (англ. Traffic Class), необхідного для реалізації механізмів QoS (експериментальна підтримка)
і явного повідомлення про перевантаження (англ. Explicit Congestion Notification, ECN). Займає 3 біти.
3)Флаг дна стеку (англ. Bottom of stack). Якщо флаг встановлений, то це означає,
що поточна мітка остання в стеці. Займає 1 біт.
4)Поле TTL (Time To Live). Займає 8 біт.
У MPLS маршрутизаторі пакет з MPLS міткою комутується на наступний порт після пошуку мітки в таблиці комутації замість пошуку в таблиці маршрутизації.
Маршрутизатори, розташовані на вході або виході MPLS мережі називаються LER (англ. Lable Edge Router - граничний маршрутизатор міток). LER на вході в MPLS мережу додають мітку MPLS до пакету даних, а LER на виході з MPLS мережі видаляє мітку MPLS з пакету даних. Маршрутизатори, виконують маршрутизацію пакетів даних, якіпокладаються тільки на значенні мітки називаються LSR (англ. Lable Switching Router - комутуючий мітки машрутизатор). У деяких випадках пакет даних який надійшов на порт LER вже може містити мтку, тоді новий LER додає другу мітку в пакет даних.
Мітки між LER і LSR розподіляються за допомогою LDP (англ. Label Distribution Protocol - протокол розподілу міток). Для того, щоб отримати повну картину MPLS мережі LSR постійно обмінюються мітками та інформацією про кожного сусіднього вузла, використовуючи стандартну процедуру. Віртуальні канали (тунелі), звані LSP (англ. Label Switch Path - Шляхи комутації міток) встановлюються провайдерами для вирішення різних завдань, наприклад для організації віртуальних приватних мереж або для передачі трафіку через мережу MPLS по вказаному тунелю. Багато в чому LSP нічим не відрізняється від PVC в мережах ATM або Frame Relay за винятком того, що LSP не залежать від особливостей технологій канального рівня.
При описі віртуальних приватних мереж, заснованих на технології MPLS, розташовані на вході або виході мережі LER зазвичай називаються PE машрутизатори (англ. Provider Edge - маршрутизатори на кордоні мережі провайдера), а вузли, що працюють як транзитні маршрутизатори, називаються P маршрутизатори (англ. Provider - маршрутизатори провайдера).
MPLS и IP
MPLS як протокол не коректно порівнювати з протоколом IP, так як MPLS працює разом з IP та протоколами IGP.
