MPLS - ce este?

La întreprinderile moderne, atunci când se construiește o infrastructură rețeaua corporativă

Informații generale despre tehnologie

Care este specificitatea MPLS? Ce este această tehnologie? MPLS este un concept în conformitate cu care pachetele sunt redirecționate în rețele de calculatoare. Caracteristica principală a acesteia este propunerea unei alternative de analiză a routerelor de tip IPLP pentru toate pachetele, care este efectuată pentru a determina direcția de transmitere către următoarea componentă a infrastructurii. Dacă tehnologia în cauză este implicată, analiza antetului se efectuează odată la intrarea în rețeaua MPLS, iar apoi se inițiază corespondența dintre parametrii pachetelor și proprietățile fluxului.

Caracteristici ale dezvoltării MPLS

Tehnologia dezvoltată de specialiștii MPLS interesați în realizarea unui protocol de comunicații universal, care este potrivit atât pentru infrastructura de circuite comutate de canale și pentru aplicații în care pachetele transmise. În rețelele MPLS pot fi transferate diverse tipuri de trafic - IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Conceptul a fost dezvoltat ținând cont de meritele și dezavantajele protocoalelor anterioare ale unui scop similar. În unele aspecte, MPLS implică implementarea de algoritmi simpli în comparație cu abordările utilizate în soluțiile tradiționale. După cum remarcă experții, echipamentele de rețea care susțin tehnologia MPLS pot înlocui soluțiile tradiționale de pe piață, ceea ce indică faptul că dezvoltatorii MPLS au făcut o treabă bună de optimizare și universalizare a acestui concept.

MPLS și IP

Deci, cunoaștem principiile de bază ale conceptului MPLS, ce fel de tehnologie este. În rețelele normale care utilizează protocolul TCP-IP, rutarea pachetelor este implementată utilizând adresa IP a calculatorului la care este transferat pachetul. În rețea, toate routerele au informații despre interfața implicată în transferul de date, precum și pe ce calculator trebuie să fie redirecționat pachetul curent.

În cazul utilizării MPLS, se aplică o abordare diferită. El, așa cum deja știm, implică implementarea comutării folosind etichete. Ele sunt legate de un pachet specific care este trimis la rețea. Routers-ul, după ce l-au primit, au în același timp informații despre modul de transfer al datelor în continuare - pe baza valorii specifice pe care o are eticheta MPLS. Se poate observa că acesta este situat în antetul MPLS, plasat între cadru și pachet, în conformitate cu formatul acceptat. Este demn de remarcat faptul că mai multe etichete pot fi plasate pe un singur pachet. Pentru a indica faptul că o anumită etichetă este ultima din grup, se utilizează steaguri speciale.

Va fi util să examinăm în detaliu avantajele tehnologiei în cauză, asupra soluțiilor tradiționale.

Beneficii cheie ale MPLS: Eficiența procesării datelor

Cel mai important avantaj al MPLS este că costă mai puțin timp pentru procesarea datelor decât atunci când se compară o adresă IP. Mai mult, tehnologia MPLS reduce timpul necesar redirecționării unui pachet folosind ruterele de bază. De fapt, comutarea poate fi efectuată utilizând mai multe protocoale, care implică etichete speciale în pachetele de date de rețea transmise. Din acest motiv, se formează fluxuri separate de comutare.

Avantajele MPLS: universalitatea

O altă proprietate importantă a conceptului este universalitatea. Practic orice rețea IP MPLS poate fi implementată. Tehnologia în cauză este bine susținută la nivel hardware. În principiu, este posibil să se utilizeze, de exemplu, soluții accesibile pentru introducerea MPLS - Mikrotik. Principiile universale de a aduce infrastructura într-o stare de lucru sunt universale. Cu toate acestea, atunci când proiectăm rețeaua MPLS, echipamentul trebuie să fie configurat de specialiști cu experiență. Mai întâi de toate, ele sunt competente în înțelegerea caracteristicilor arhitectura rețelei, caracteristicile componentelor sale hardware.

Avantajele MPLS: Scalabilitate

Infrastructura MPLS este caracterizată de scalabilitate și un grad ridicat de autonomie în raport cu diferitele protocoale prin care sunt transmise datele. Specificitatea standardelor specifice implementate la nivel de legătură nu contează. La implementarea rețelei MPLS, nu este nevoie să se asigure funcționarea rețelelor la al doilea nivel, care sunt optimizate pentru transmiterea anumitor tipuri de trafic. În ceea ce privește clasificarea rețelelor pe tipuri de comutare, MPLS poate fi atribuită în mod corespunzător infrastructurii în care are loc comutarea pachetelor.

Arhitectura MPLS: dispozitive de bază

Vom studia care dispozitive ar trebui utilizate în rețelele în care se utilizează conceptul MPLS, ce fel de infrastructură este în ceea ce privește aplicarea resurselor hardware. Principalele dispozitive care sunt implicate în tehnologia relevantă, puteți apela:

- un router compatibil cu conceptul de MPLS, precum și cu protocoalele convenționale de transfer de date;

- un ruter care interacționează cu dispozitivele care nu utilizează comutarea etichetelor (inclusiv pentru lipsa suportului MPLS);

- grup de dispozitive de rețea care sunt utilizate pentru comutarea utilizând etichete în cadrul unui sistem comun de administrare și de rutare.

De fapt, dispozitivele primului tip formează grupul corespunzător, care, la rândul său, formează un domeniu. Routerele MPLS de tip II formează domeniul de frontieră al acestui domeniu.

Principiile de bază ale comutării MPLS

Vom studia ce se bazează pe principiile în care se efectuează schimbarea în cadrul tehnologiei în cauză. După cum știm deja, componenta cheie a MPLS este o etichetă. Schimbul lor formează baza tehnologiei corespunzătoare. Toate pachetele care sunt transmise în rețea sunt asociate cu un anumit tip de strat de rețea. Fiecare dintre ele este identificată cu o etichetă specifică. Valoarea sa este unică numai atunci când se analizează o cale care se află între nodurile de rețea situate în vecinătate, adică routerele de primul tip (conform clasificării considerate mai sus) într-o anumită secțiune a căii. Orice pachet va include astfel o etichetă. Cu toate acestea, modul în care este asociat cu pachetul va depinde de ce tehnologie este utilizată în cadrul infrastructurii de rețea.

Comunicarea între routere

Un router special poate solicita informații de rețea folosind un algoritm compatibil cu MPLS-BGP, de exemplu. Funcția principală a dispozitivului în acest caz este de a asigura schimbul de date cu dispozitivele vecine prin distribuirea de etichete utilizate ulterior în scopul comutării. Acestea pot fi schimbate direct în moduri diferite. De exemplu, protocolul LDP poate fi utilizat sau versiuni modificate ale altor standarde de rutare utilizate de administratorul de rețea.

Tabela de componente

În procesul de distribuire a etichetelor, căile de comunicație între diferite dispozitive formează căi separate de transmisie de date. Fiecare dintre routerele utilizate utilizează un tabel care asigură faptul că componentele asociate interfeței de intrare se potrivesc cu cele care reflectă caracteristicile infrastructurii de ieșire. Router-ul, care a primit pachetul respectiv în funcție de numărul de interfață și care a citit și valoarea etichetei, stabilește interfața de ieșire specificată pentru datele transmise. În acest caz, valoarea anterioară din etichetă este corectată și înlocuită cu una nouă, care este reflectată în partea din tabel în care sunt fixate etichetele de ieșire, după care pachetul este direcționat către un alt element de infrastructură de rețea.

Protocolul MPLS Acesta presupune o identificare unică a valorilor individuale ale câmpurilor situate într-o singură linie a tabelului utilizat. Acest lucru explică, de asemenea, faptul că conceptul în cauză permite transferul mai rapid de date în comparație cu metodele utilizate în rutarea normală, atunci când Adresa IP a dispozitivului sursă are cel mai lung prefix în mese de rutare.

Structura MPLS

Să analizăm în detaliu particularitățile structurii conceptului de rețea în cauză. MPLS este alcătuită din două componente principale:

- core;

- de frontieră.

În structura kernelului există dispozitive care susțin în mod necesar MPLS. Acestea sunt utilizate ca componente de infrastructură pentru rutarea traficului în cadrul unui protocol comutat. Astfel, funcția principală a dispozitivelor prezente în miez este comutarea.

La rândul său, zona de frontieră este responsabilă pentru: clasificarea pachetelor în funcție de criteriile stabilite, pentru implementarea serviciilor conexe - de exemplu, legate de filtrarea în timpul transferului de date, pentru gestionarea traficului în rețea. Această distribuție a funcțiilor între miez și zona de frontieră vă permite să configurați rețeaua MPLS ținând cont de locația specifică a dispozitivelor specifice din rețea.

Modalități de marcare a coletelor

Vom studia mai detaliat cum se efectuează marcarea pachetelor de transmisie de date utilizând etichetele MPLS. În primul rând, este demn de remarcat faptul că eticheta are următoarele caracteristici principale: lungimea fixă, unicitatea în contextul unei conexiuni separate care se efectuează între routerele vecine.

De fapt, o etichetă cu aceeași valoare poate fi aplicată pe diferite părți ale rețelei, dar numai în cadrul comunicării între perechi de routere individuale. Cu toate acestea, în acest caz, dispozitivele trebuie să determine exact unde provin pachetele de date marcate cu eticheta corespunzătoare. În practică, cele mai simple conexiuni de rețea pot utiliza același set de etichete MPLS în cadrul interfeței.

În infrastructuri mai complexe, se propune utilizarea unui set separat de etichete într-un singur modul sau dispozitiv. Chiar înainte ca acestea să fie incluse în pachet, eticheta MPLS este codificată în conformitate cu algoritmul stabilit. Dacă rețeaua utilizează protocolul IP, eticheta este plasată în antetul pachetului. În alte cazuri, se reflectă în antetul protocolului deja la nivelul legăturii. Acesta poate fi, de asemenea, codificat într-un sens specific.

Utilizarea grupurilor de etichete

În procesul de transfer de date utilizând conceptul de rețea în discuție, grupurile de stive pot fi prezente în structura pachetului, așa cum am menționat mai sus. În fiecare dintre ele, funcționarea adăugării sau eliminării anumitor mărci poate fi reflectată. În acest caz, numai cel mai de sus specifică un anumit rezultat de comutare. Această caracteristică a transmisiei de date în rețelele MPLS permite implementarea comunicațiilor tunelului. Există componente pe stivă care au o lungime de 32 de biți. În acest caz, 20 este alocată etichetei, 8 - pentru contorul de viață al pachetului, 1 - reflectă limita inferioară din grupul de etichete, 3 - nu sunt utilizate în practică. În general, orice valoare a etichetei este posibilă, excluzând unele dintre cele rezervate.

Structura traseului comutat

Pentru a înțelege în detaliu principiile rețelei MPLS, ce fel de tehnologie este, va fi utilă studierea caracteristicilor structurii căii de comunicație care este construită în cadrul infrastructurii de rețea. Caracteristica sa principală este aceea că constă dintr-un set de site-uri - pe un singur nivel. La acestea comutarea se face folosind etichete la un anumit nivel.

În structura unui anumit nivel, se presupune utilizarea unui router de intrare și de ieșire. Deasupra am observat că MPLS poate folosi protocolul LDP. Să studiem cum poate fi construită calea dial-up folosind LDP.

Mai întâi, în timpul distribuției pachetelor UDP, în care poate fi utilizat un număr mare de adrese, routerele își stabilesc propria locație în rețea - folosind LDP. De asemenea, comunicarea poate fi definită între routerele care nu aparțin aceluiași canal. Această caracteristică a structurii rețelei este importantă din punctul de vedere al implementării transmisiei de date în formatul de tunel.

După stabilirea localizării routerelor, protocolul LDP inițiază conexiunea în afara TCP, adică peste acesta. În cadrul acestuia, se formează cererile de inițiere a legării, precum și informații despre aceasta. Mesajele de test pot fi, de asemenea, trimise între diferite dispozitive pentru a verifica dacă rețeaua funcționează.