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.

ќбучайс€ в Merion Academy

ѕройди курс по
сетевым технологи€м

Ќачать

 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.


 ажетс€, ћарион запуталс€ в сет€х, пока пыталс€ в них разобратьс€!

≈му нужна тво€ помощь! ѕомоги решить задачу, чтобы спасти принцессу

ћаршрутизатор состоит из многих внутренних компонентов.  акой компонент хранит копию файла конфигурации?

 ака€ особенность поддерживает высокую пропускную способность в коммутируемых сет€х, объедин€€ несколько каналов в один?

 акой уровень модели OSI требуетс€ дл€ конфигурировани€ соединени€ между устройствами в различных виртуальных локальных сет€х?

“ы помог ћариону спасти принцессу!

«а это он дарит тебе дополнительные 15% скидки на курс по сет€м!

ѕолучить

”пс, кажетс€ промах. ѕопробуй в следующий раз!

x