MPLS - co je to?

U moderních podniků při budování infrastruktury firemní síť

Obecné informace o technologii

Jaká je specifikace MPLS? Co je to s touto technologií? MPLS je koncept, podle kterého jsou pakety přesměrovány v počítačových sítích. Jeho hlavním rysem je návrh alternativy k analýze směrovačů typu IPLP pro všechny pakety, který se provádí za účelem určení směru jejich předávání dalšímu komponentu infrastruktury. Pokud se jedná o dotyčnou technologii, analýza záhlaví se provádí jednou při vstupu do sítě MPLS a poté se spustí korespondence mezi parametry paketu a vlastnostmi toku.

Vlastnosti vývoje MPLS

Technologie MPLS byla vyvinuta odborníky, kteří se zajímají o implementaci univerzálního protokolu výměny dat, který by byl vhodný jak pro infrastrukturu s přepojováním okruhů, tak pro aplikace založené na paketů. V sítích MPLS lze přenášet různé typy přenosů - IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Tato koncepce byla vyvinuta s přihlédnutím k zásluhám a zanedbání předchozích protokolů podobného účelu. V některých aspektech MPLS zahrnuje implementaci jednodušších algoritmů ve srovnání s přístupy používanými v tradičních řešeních. Jak uvedli odborníci, síťové zařízení, které podporuje technologii MPLS, může nahradit tradiční řešení z trhu, což naznačuje, že vývojáři MPLS se snažili optimalizovat a univerzalizovat tento koncept.

MPLS a IP

Takže známe základní principy koncepce MPLS, jakou technologii to je. V normálních sítích, které používají protokol TCP-IP, je směrování paketů implementováno pomocí adresy IP počítače, do něhož je paket přenesen. V síti mají všechny směrovače informace o tom, které rozhraní je zapojeno do přenosu dat, a na kterém počítači by měl být aktuální paket přesměrován.

V případě použití MPLS je implementován jiný přístup. Jak již víme, zahrnuje implementaci přepínání pomocí štítků. Jsou svázány s konkrétním paketem, který je odeslán do sítě. Routery, kteří je obdrželi, současně mají informace o tom, jak dále přenášet data - na základě specifické hodnoty, kterou má štítek MPLS. Lze poznamenat, že je umístěn v záhlaví MPLS umístěném mezi rámcem a paketem v souladu s přijatým formátem. Je třeba poznamenat, že na jeden obal lze umístit několik štítků. Chcete-li uvést, že konkrétní štítek je poslední ve skupině, používají se speciální vlajky.

Bude užitečné podrobněji zvážit výhody dotyčné technologie oproti tradičním řešením.

Klíčové výhody MPLS: efektivita zpracování dat

Nejdůležitější výhodou MPLS je to, že pro zpracování dat stojí méně času než při porovnávání adresy IP. Navíc technologie MPLS snižuje čas potřebný k přesměrování paketu pomocí základních směrovačů. Spínání lze ve skutečnosti provádět pomocí několika protokolů, které zahrnují speciální značky v rámci paketů přenášených síťových dat. Díky tomu jsou vytvořeny samostatné spínané toky.

Výhody MPLS: univerzálnost

Další důležitou vlastností konceptu je univerzálnost. Virtuální IP MPLS síť může být implementována. Tato technologie je dobře podporována na hardwarové úrovni. V principu je možné využít například cenově dostupné řešení pro zavedení MPLS - Mikrotik. Univerzální principy uvedení infrastruktury do pracovního stavu jsou univerzální. Při navrhování sítě MPLS však zařízení musí být nastaveno zkušenými specialisty. Za prvé, jsou schopni porozumět vlastnostem síťová architektura, charakteristiky jeho hardwarových komponent.

Výhody MPLS: Škálovatelnost

Infrastruktura MPLS je charakterizována škálovatelností a vysokou mírou autonomie s ohledem na různé protokoly, kterými jsou data přenášena. Specifičnost konkrétních norem prováděných na úrovni propojení nezáleží. Při implementaci sítě MPLS není potřeba zajistit provoz sítí na druhé úrovni, které jsou optimalizovány pro přenos určitých typů provozu. Pokud jde o klasifikaci sítí podle druhu přepínání, může být MPLS správně přiřazena infrastruktuře, ve které dochází k přepínání paketů.

Architektura MPLS: základní zařízení

Budeme studovat, jaká zařízení mají být použita v sítích, kde je použita koncepce MPLS, jakou infrastrukturu využívá hardwarové prostředky. Mezi hlavní zařízení, která se podílejí na příslušné technologii, můžete zavolat:

- router kompatibilní s konceptem MPLS, stejně jako s konvenčními protokoly přenosu dat;

- směrovač, který komunikuje se zařízeními, které nepoužívají přepínání štítků (včetně nedostatku podpory MPLS);

- skupina síťových zařízení, která se používá pro přepínání pomocí štítků v rámci společného systému správy a směrování.

Ve skutečnosti zařízení prvního typu tvoří odpovídající skupinu, která zase tvoří doménu. Routery MPLS druhého typu tvoří hraniční doménu této domény.

Základní principy přepínání MPLS

Budeme studovat, na čem spočívá, na jakých principech se přepínání provádí v rámci dotyčné technologie. Jak již víme, klíčová součást MPLS je štítek. Jejich výměna je základem odpovídající technologie. Všechny pakety, které jsou přenášeny v síti, jsou přiřazeny určitému typu síťové vrstvy. Každá z nich je označena specifickým štítkem. Jeho hodnota je jedinečná pouze při zvažování cesty, která leží mezi uzly sítě umístěnými v sousedství, tj. Směrovače prvního typu (podle výše uvedené klasifikace) v rámci určité části cesty. Každý balíček bude obsahovat štítek. Způsob, jakým je s balíkem spojen, však závisí na tom, jakou technologii používá síťová infrastruktura.

Komunikace mezi směrovači

Zvláštní směrovač může požadovat síťové informace pomocí algoritmu kompatibilního s MPLS-BGP. Hlavním úkolem zařízení je v tomto případě poskytnout výměnu dat se sousedními zařízeními prostřednictvím distribuce štítků následně používaných pro účely přepínání. Mohou být vyměňovány přímo různými způsoby. Například může být použit protokol LDP nebo upravené verze jiných směrovacích standardů používaných správcem sítě.

Tabulka komponent

V procesu distribuce štítků vytvářejí komunikační cesty mezi různými zařízeními samostatné cesty přenosu dat. Každý z používaných směrovačů používá tabulku, která zajišťuje, že součásti spojené s vstupním rozhraním odpovídají komponentům, které odrážejí charakteristiky výstupní infrastruktury. Směrovač, který obdržel tento nebo tento paket podle čísla rozhraní a rovněž si přečetl hodnotu štítku, nastaví specifikované výstupní rozhraní pro přenášená data. V tomto případě je předchozí hodnota v rámci štítku opravena a nahrazena novou hodnotou, která se odráží v části tabulky, kde jsou vyřešeny výstupní značky, po které paket směřuje k jinému prvku síťové infrastruktury.

Protokol MPLS Předpokládá jednorázovou identifikaci jednotlivých hodnot polí umístěných v jednom řádku použité tabulky. To také vysvětluje skutečnost, že zvažovaná koncepce umožňuje rychlejší přenos dat ve srovnání s metodami používanými při normálním směrování, kdy Adresa IP zdrojového zařízení má nejdelší předponu v směrovací tabulky.

Struktura MPLS

Uvažujme podrobněji o zvláštnostech struktury koncepce sítě. MPLS se skládá ze dvou hlavních komponent:

- jádro;

- přeshraniční oblasti.

Ve struktuře jádra existují zařízení, která nutně podporují technologii MPLS. Používají se jako součásti infrastruktury pro směrování provozu v rámci přepínaného protokolu. Hlavní funkce zařízení přítomných v jádře tedy spíná.

Na druhé straně hraniční oblast odpovídá za: klasifikaci balíčků podle stanovených kritérií pro provádění souvisejících služeb - například při filtrování během přenosu dat, při řízení provozu v síti. Toto rozdělení funkcí mezi jádrem a hraniční oblastí umožňuje konfigurovat síť MPLS s ohledem na specifické umístění konkrétních zařízení v síti.

Způsoby označování obalů

Budeme podrobněji studovat, jak se provádí značení paketů pro přenos dat pomocí značek MPLS. Za prvé, stojí za zmínku, že štítek má následující hlavní charakteristiky: pevná délka, jedinečnost v kontextu samostatného připojení, které se provádí mezi sousedními směrovači.

Ve skutečnosti může být značka se stejnou hodnotou použita v různých částech sítě, ale pouze v rámci komunikace mezi jednotlivými páry směrovačů. V tomto případě však musí zařízení přesně určit, odkud pochází datový paket označený příslušným štítkem. V praxi mohou nejjednodušší síťová připojení používat v rámci rozhraní stejnou sadu značek MPLS.

V složitějších infrastrukturách se navrhuje použít samostatný soubor štítků v rámci jednoho modulu nebo zařízení. Těsně předtím, než jsou v balení, štítek MPLS je kódován podle zavedeného algoritmu. Pokud síť používá protokol IP, štítek je umístěn do záhlaví paketu. V ostatních případech se to projevuje v záhlaví protokolu již na úrovni odkazu. Může být také kódován v určitém smyslu.

Používání skupin štítků

V procesu přenosu dat s využitím koncepce sítě se mohou skupiny zásobníků nacházet ve struktuře balíčku, jak jsme uvedli výše. V každém z nich může být odrazem operace přidávání nebo odstranění určitých značek. V tomto případě určuje pouze vrcholový konkrétní výsledek přepínání. Tato funkce přenosu dat v sítích MPLS umožňuje realizaci tunelové komunikace. Na zásobníku jsou součásti, které mají délku 32 bitů. V tomto případě je 20 přiřazeno k štítku, 8 - k počítadlu života paketu, 1 - odráží spodní hranici ve skupině tagů, 3 - v praxi se nepoužívá. Obecně je možná jakákoli hodnota štítku, s výjimkou některých vyhrazených.

Struktura spínané cesty

Abychom mohli podrobně porozumět principům sítě MPLS, jakou technologií je, bude užitečné prozkoumat vlastnosti struktury přepojené cesty, která je postavena v rámci síťové infrastruktury. Jeho hlavním rysem je, že se skládá ze souboru míst - na jedné úrovni. Na nich přepínání probíhá pomocí štítků na určité úrovni.

Ve struktuře dané úrovně se předpokládá použití vstupního a výstupního směrovače. Poznamenali jsme, že MPLS může používat protokol LDP. Podívejme se na to, jak lze vytírat vytáčenou cestu pomocí LDP.

Za prvé, během distribuce paketů UDP, ve kterých lze použít velké množství adres, směrovače vytvoří vlastní síť v síti - pomocí LDP. Komunikace může být také definována mezi směrovači, které nepatří ke stejnému kanálu. Tato vlastnost struktury sítě je důležitá z hlediska implementace přenosu dat ve formátu tunelu.

Po zavedení umístění směrovačů protokol LDP spustí připojení mimo TCP, tj. Nad ním. V rámci toho se vytvářejí žádosti o zahájení závazku, jakož i informace o něm. Testovací zprávy mohou být také odesílány mezi různými zařízeními, aby se ověřilo, že síť funguje.