MPLS (Multiprotocol
Label Switching) - технология быстрой коммутации пакетов в
многопротокольных сетях, основанная на использовании меток. MPLS
разрабатывается и позиционируется как способ построения высокоскоростных
IP-магистралей, но область ее применения не ограничивается протоколом IP, а
распространяется на трафик любого маршрутизируемого сетевого протокола.
Рисунок 1-
Протокол MPLS
Главными требованиями,
предъявляемыми к технологии магистральной сети:
1.Высокая
пропускная способность
2.Малое
значение задержки и хорошая масштабируемость.
3.
Неограниченные возможности масштабирования.
4.Повышенная
скорость обработки графика и беспрецедентную гибкость с точки зрения
организации дополнительных сервисов.
Кроме того, технология
MPLS позволяет интегрировать сети IP и АТМ, за счет чего поставщики услуг
смогут не только сохранить средства, инвестированные в оборудование
асинхронной передачи, но и извлечь дополнительную выгоду из совместного
использования этих протоколов.
Рисунок 2-
Принцип работы сети MPLS
Рисунок 3 - Заголовок MPLS-метки
Заголовок MPLS-метки
состоит из следующих полей рис. 1:
- метка (20 бит) используется для выбора
соответствующего пути коммутации по меткам;
- поле экспериментальных битов (EXP)
содержит 3 бита, которые резервированы для дальнейших исследований и
экспериментирования.
- поле MPLS-стека (S){\displaystyle ~(S)} содержит 1 бит и
является средством поддержки иерархической структуры стека меток MPLS. В
заголовке последней метки бит S=1{\displaystyle
~S=1}, а во всех остальных- бит S=0{\displaystyle ~S=0};
- время жизни TTL (8 бит) дублирует
аналогичное поле IP-пакета, которое является средством сброса пакетов в
сети вследствие образования закольцованных маршрутов.
Заголовок MPLS-метки не
образует полноценного уровня, а «вклинивается» в сетях IP, Ethernet, АТМ или
Frame Relay между вторым и третьим уровнями модели OSI, оставаясь независимым
от этих уровней. В технологии MPLS используются кадры второго уровня для
помещения в них пакетов сетевого уровня, которым обычно является IP-пакет.
На рисунке 4 показано
положение заголовка метки в следующих типах кадров: PPP, Ethernet, Frame
Relay, ATM.
Одной из сильных сторон
технологи MPLS является то, что она может использоваться совместно с
различными протоколами уровня 2. Среди этих протоколов – РРР, АТМ, Frame
Relay, Ethernet.
Протокол PPP
(Point-to-Point Protocol) применяется для передачи IP-пакетов по
коммутируемым и выделенным каналам. РРР является стандартным протоколом
Интернета. Он применяется в самых разных случаях, включая обеспечение
соединения между маршрутизаторами, между пользователями и провайдерами.
Рисунок 5- Протокол PPP
В MPLS - сетях
пересылка пакетов выполняется коммутаторами. После того, как пакет принят
сетью MPLS, обработка пакета больше не требуется. Пакет перемещается в сети,
основываясь только на содержании метки MPLS. Поэтому сеть MPLS можно
рассматривать для IP-пакета как один транзит. Маршрутизатор с поддержкой MPLS
использует содержимое метки MPLS для указания маршрута, основываясь на
требованиях приложения к уровню качества обслуживания QoS. Внутри сети MPLS
содержимое заголовка IP-пакета больше не нуждается в рассмотрении для
определения маршрута. Содержимое метки определяется в соответствии с
несколькими критериями, которые объединены в определённый класс
эквивалентности пересылки FEC (Forwarding Equivalency Class). Класс FEC
может осуществлять сортировку пакетов по различной совокупности значений, в
которую могут входить следующие:
адрес в заголовке
IP-пакета;
номер TCP-порта.
Технология сети MPLS
позволяет использовать модель дифференцированного обслуживания DiffServ для
обеспечения требований пользователя качеством обслуживании QoS. Поэтому FEC
включает классы обслуживания. Они указываются в трех битах EXP заголовка
метки, что позволяет реализовать до восьми комбинаций битов.
Основные
преимущества технологии MPLS:
1. Отделение выбора
маршрута от анализа IP-адреса (даёт возможность предоставлять широкий спектр
дополнительных сервисов при сохранении масштабируемости сети)
2. Ускоренная
коммутация (сокращает время поиска в таблицах)
3. Гибкая поддержка
QoS, интегрированных сервисов и виртуальных частных сетей.
4. Эффективное
использование явного маршрута
5. Сохранение
инвестиций в установленное ATM-оборудование
6. Разделение
функциональности между ядром и граничной областью сети.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.