Объяснение технологии MPLS

Главное, что нужно помнить о MPLS, это то, что это метод, а не сервис, поэтому его можно использовать для доставки чего-либо из IP-VPN в службы Metro Ethernet или даже для предоставления оптических услуг. Поэтому, несмотря на то, что перевозчики создают магистрали MPLS, службы, которые покупают пользователи, не могут называться «MPLS». Их можно было бы назвать чем угодно: от «IP VPN» до «Metro Ethernet» – или независимо от того, как последуют отделы маркетинга операторов связи.

Фундаментальная концепция MPLS – это маркировка пакетов. В традиционной маршрутизируемой IP-сети каждый маршрутизатор принимает независимое решение о пересылке для каждого пакета, основанное исключительно на заголовке сетевого уровня пакета. Таким образом, каждый раз, когда пакет поступает на маршрутизатор, маршрутизатор должен «продумать», куда отправить следующий пакет.

При использовании MPLS при первом входе пакета в сеть ему присваивается определенный класс эквивалентности переадресации (FEC), обозначенный добавлением короткой битовой последовательности (метки) к пакету. Каждый маршрутизатор в сети имеет таблицу, указывающую, как обрабатывать пакеты определенного типа FEC, поэтому после того, как пакет вошел в сеть, маршрутизаторам не требуется выполнять анализ заголовков. Вместо этого последующие маршрутизаторы используют метку в качестве индекса в таблице, которая предоставляет им новый FEC для этого пакета.

Это дает MPLS-сети способность обрабатывать пакеты с определенными характеристиками (такими как выход из определенных портов или перенос трафика определенных типов приложений) согласованным образом. Пакеты, содержащие трафик в реальном времени, например голос или видео, могут легко отображаться на маршрутах с низкой задержкой по сети то, что бросает вызов обычной маршрутизации. Ключевая архитектурная точка заключается в том, что этикетки предоставляют способ «прикреплять» дополнительную информацию к каждой информации пакета - информацию выше и выше того, что ранее имели маршрутизаторы.

Уровень 2 или уровень 3?

На протяжении многих лет было много путаницы относительно того, является ли MPLS услугой уровня 2 или уровня 3. Но MPLS не вписывается в семиуровневую иерархию OSI. Фактически, одним из ключевых преимуществ MPLS является то, что он отделяет механизмы пересылки от базовой службы передачи данных. MPLS можно использовать для создания таблиц переадресации для коммутаторов ATM или Frame Relay (с использованием существующего заголовка ATM или DLCI) или для простых старых IP-маршрутизаторов путем добавления тегов MPLS к IP-пакетам.

Суть в том, что сетевые операторы могут использовать MPLS для предоставления широкого спектра услуг. Двумя наиболее популярными реализациями MPLS являются шлюзы уровня 3 BGP / MPLS-VPN (на основе RFC 2547) и Layer 2 (или псевдопроводные) VPN.

RFC 2547 VPN были реализованы большинством основных поставщиков услуг, включая AT & T, Verizon, BT и многие другие. Основные характеристики 2547 – это то, что трафик изолирован в MPLS-VPN, когда он входит в сеть.

Внутренние маршрутизаторы не знают информации о IP-адресах, кроме базовых решений по пересылке на лейбле MPLS. BGP используется пограничными маршрутизаторами для обмена знаниями об VPN-сетях, что позволяет поставщикам услуг изолировать трафик от нескольких клиентов или даже через Интернет по общей магистрали.

Существует несколько разновидностей услуг MPLS уровня 2, но общее их заключается в том, что пакет уровня 2 (или ячейка ячейки ATM или кадр кадра) заключен в заголовок MPLS и перенаправлен через ядро MPLS. Когда он достигает другой стороны, метки пакета удаляются, а пакет, который прибывает в конечный пункт назначения, точно там, где он вошел в сеть MPLS. Таким образом, службы MPLS второго уровня эффективно расширяют такие сервисы, как Ethernet или ретрансляция кадров через IP WAN.

Каковы различные типы MPLS?

Версия MPLS, которая обычно используется для инкапсуляции служб ретрансляции кадров и ATM, называется псевдопроводной Edge to Edge Emulation (PWE3). PWE3 определяет туннели «точка-точка» через магистраль MPLS и, таким образом, хорошо работает для сетевых сетевых протоколов. PWE3 также может использоваться для поддержки беспроводных протоколов LAN, но это не предпочтительное решение.

Для протоколов без установления соединения (в первую очередь Ethernet) существует другая спецификация, называемая виртуальной частной локальной сетью (VPLS). VPLS решает некоторые из конкретных проблем с расширением Ethernet по всему мегаполису или глобальной сети, в первую очередь с точки зрения масштабируемости и доступности. Еще одна новая спецификация – транспортный MPLS (T-MPLS) МСЭ, который предназначен для упрощения развертывания служб Ethernet.

Стоит отметить, что MPLS – не единственная игра в городе, когда речь заходит об услугах Ethernet. Несколько поставщиков, в том числе Nortel, Extreme и Siemens, продвигают альтернативный подход, называемый Transport Backbone Transport, или PBT, для мегаполиса Ethernet.

PBT основан на использовании существующих тегов VLAN IEEE 802.1 для доставки услуг Ethernet в сети провайдера. PBT конкурирует с головой T-MPLS, и жюри все еще не работает, на котором он получит наибольшее сцепление.

Наконец, вариант MPLS, называемый Generalized Multiprotocol Label Switching (GMPLS), дает маршрутизаторам способность интеллектуально сигнализировать оптический уровень, позволяя провайдерам устанавливать, изменять или разрывать оптические линии в реальном времени. Таким образом, поставщики услуг могут предоставлять услуги «оптической длины волны» на основе MPLS.