—просите про Asterisk в Telegram - чате

ћерион Ќетворкс

5 минут чтени€

MPLS (Multiprotocol label switching) €вл€етс€ протоколом дл€ ускорени€ и формировани€ потоков сетевого трафика, что, по сути, означает сортировку MPLS и расстановку приоритетов в ваших пакетах данных на основе их класс обслуживани€ (например, IP-телефон, видео или данные Skype). ѕри использовании протоколов MPLS доступна€ используема€ пропускна€ способность увеличиваетс€, а критически важные приложени€, такие как передача голоса и видео, гарантируют 100% бесперебойную работу.


 ак работает MPLS?

MPLS это метод маркировки пакетов, который устанавливает приоритетность данных. Ѕольшинство соединений сети должны анализировать каждый пакет данных на каждом маршрутизаторе, чтобы точно понимать его маршрут следовани€.


¬иды маршрутизаторов

CE маршрутизатор, используемый со стороны узла клиента, который непосредственно подключаетс€ к маршрутизатору оператора.

CE взаимодействует с маршрутизатором со стороны оператора (PE) и обмениваетс€ маршрутами внутри PE. »спользуемый протокол маршрутизации может быть статическим или динамическим (протокол внутреннего шлюза, такой как OSPF, или протокол внешнего шлюза, такой как BGP).

–аскроем не пон€тные аббревиатуры - маршрутизатор Customer Edge (CE) подключаетс€ к маршрутизатору Provider Edge (PE).

PE маршрутизатор - граничный маршрутизатор со стороны оператора (MPLS домена), к которому подключаютс€ устройства CE. ѕриставка PE к маршрутизатору, означает то, что он охватывает оборудование, способное к работе с широким диапазоном протоколов маршрутизации, в частности:

  • ѕротокол пограничного шлюза (BGP) (св€зь PE-PE или PE-CE);
  • ѕротокол динамической маршрутизации (OSPF) (св€зь между маршрутизатором и PE);
  • ћногопротокольна€ коммутаци€ по меткам (MPLS) (св€зь между маршрутизатором PE и P. „то такое P Ц маршутизатор поговорим дальше.);

Ќекоторые маршрутизаторы PE также выполн€ют маркировку трафика.

P - маршрутизатор - внутренний маршрутизатор сети оператора (провайдера) MPLS домена. ¬ многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) маршрутизатор P функционирует как транзитный маршрутизатор базовой сети. ћаршрутизатор P обычно подключен к одному или нескольким маршрутизаторам PE.


ѕринципы работы MPLS

¬ходной маршрутизатор с MPLS (напомним, multiprotocol label switching, с английского) будет помечать пакеты данных при входе в сеть расставл€€ метки, поэтому, маршрутизаторы будут точно понимать, куда направл€ютс€ данные, без необходимости снова и снова анализировать пакет с данными.

„тобы пон€ть принцип работы методики MPLS следует отметить, что в традиционной IP-сети каждому маршрутизатору приходитс€ выполн€ть поиск IP, путем посто€нного поиска его в таблицах с пакетами данных с последующей пересылкой на следующий уровень пока пакеты данных не достигнут нужного пункта назначени€.

MPLS технологи€ присваивает метку всем IP-пакетам, а тем временем уже сами маршрутизаторы принимают решение о передаче пакета далее на следующее устройство благодар€ нужному значению метки. ћетка добавл€етс€ в составе MPLS заголовка, который добавл€етс€ между заголовком кадра (второй уровень OSI) и заголовком пакета (третий уровень OSI) и, по сути, в дальнейшем идет их наложение друг на друга.

’едер (заголовок) фрейма MPLS хедер (заголовок) ’едер (заголовок) IP пакета IP пакет

ћетодика MPLS вместо этого выполн€ет "коммутацию меток", когда первое устройство выполн€ет поиск маршрутизации, как и прежде, но вместо поиска следующего перехода он находит конечный маршрутизатор назначени€ по заранее заданному маршруту. ћаршрутизатор определ€ет метку на основе информации, которую будут использовать маршрутизаторы дл€ дальнейшей маршрутизации трафика без необходимости каких-либо дополнительных поисков IP адресов, по достижению конечного маршрутизатора метка удал€етс€ и пакет доставл€етс€ с помощью обычной IP маршрутизацией.


¬ чем преимущество переключени€ меток по методу MPLS?
—хема с примером использовани€ MPLS в сети

  1. —истема меток значительно снижает врем€ необходимое на поиск IP-маршрутизации.
  2. ѕозвол€ет осуществл€ть точный поиск совпадений с самым длинным префиксом, что снижает ресурс обращени€ к пам€ти дл€ маршрутизации одного пакета.
  3. “очные совпадени€ на основе меток намного проще реализовать в оборудовании при меньшей нагрузке на него.
  4. ƒает возможность контролировать, где и как трафик распределен в сети, чтобы управл€ть пропускной способностью, расставл€ть приоритеты дл€ различных сервисов и предотвращать перегрузку оборудовани€.

ƒл€ работы MPLS используют протоколы маршрутизации распространени€ меток (LDP), простой неограниченный протокол (без поддержки трафика), протокол резервировани€ ресурсов с проектированием трафика (RSVP-TE). Ќа практике же обычно используют протокол распространени€ меток (LDP), однако протокол RSVP-TE необходим дл€ функций организации трафика и в сложных сет€х фактически не обойтись без этих двух протоколов с настройкой LDP дл€ туннелировани€ внутри протокола RSVP.

ѕередача и управление трафиков происходит за счЄт технологии Traffic Engineering, котора€ осуществл€ет передачу трафика по каналам по наиболее оптимальному маршруту, но с некоторыми ограничени€ми благодар€ технологии CSPF (Constrained Shortest Path First), котора€ выбирает пути не только пользу€сь критерием, основанном на его оптимальной длине маршрута, но еще и учитывает загрузку маршрутов. »спользуемые протоколы RSVP-TE позвол€ют резервировать полосы пропускани€ в сети.

“ехнологи€ MPLS также имеет защиту от сбоев основыва€сь предварительном расчете путей резервного копировани€ дл€ потенциальных сбоев канала или узла. ѕри наличии сбо€ в сети автоматически происходит расчет наилучшего пути, но при наличии одного сбо€ расчет необходимого пути начинает происходить еще до обнаружени€ сбо€. ѕути резервного копировани€ предварительно запрограммированы в FIB маршрутизатора в ожидании активации, котора€ может произойти в миллисекундах после обнаружени€ сбо€.


ћожно выделить следующие преимущества организации VPN на базе MPLS
  • возможность масштабируемости трафика в широких пределах;
  • возможность пересечени€ адресных пространств, узлов подключенных в различные VPN;
  • изолирование трафика VPN друг от друга на втором уровне модели OSI.

¬ заключении следует отметить, что на практике MPLS в основном используетс€ дл€ пересылки единиц данных протокола IP (PDU, (Protocol Data Unit)) и трафика виртуальной частной локальной сети (VPLS) Ethernet. ќсновными приложени€ми MPLS €вл€ютс€ инженери€ телекоммуникационного трафика и MPLS VPN.


ѕолезна ли ¬ам эта стать€?


Ёти статьи могут быть вам интересны: