MPLS

MPLS란 무엇인가요?

IETF가 제안한 Multi-Protocol Label Switching (MPLS)은 프로토콜에 레이블 교환을 도입하는 고속 고효율 데이터 통신 기술입니다. Multi-Protocol은 MPLS가 여러 네트워크 계층 프로토콜을 지원하고 다양한 데이터 링크 계층 기술을 준수함을 의미합니다. Label Switching은 다음을 나타냅니다. 데이터가 MPLS 도메인에 들어간 후 레이블 번호가 2계층과 3계층에 삽입되어, 도메인 내 라우터가 데이터 패킷을 전달할 때 2.5계층 기반의 레이블 번호로 로컬 LFIB 테이블(label forwarding information database)만 조회하면 됩니다. MPLS는 비연결형 서비스를 연결 지향형 서비스로 전환합니다. 레이블 스위칭, 제어 및 포워딩 배포는 MPLS의 두 가지 핵심 기술입니다.

MPLS는 어떻게 작동하나요?

제어판

MPLS 네트워크에서 MPLS는 Cisco 사설 TDP 또는 공용 LDP를 시작하며, 직접 연결된 장치 간에 인접 관계가 구축됩니다.

LDP는 UDP 및 CP646 포트를 기반으로 작동합니다. 이웃을 검색하기 위해 UDP를 통해 멀티캐스트 hello 패킷을 전송합니다. 이웃의 IP 주소를 획득한 후, 직접 연결된 이웃과 TCP 세션이 구축됩니다. 루프백 주소는 TCP 세션을 생성하고 안정적인 관계를 유지하는 데 자주 사용됩니다. 그런 다음 루프백 주소가 구성하는 route ID를 MPLS로 만듭니다. 

네이버 테이블은 네이버 관계가 성공적으로 설정된 후 생성됩니다. LDP는 FIB에서 학습한 라우팅 목록을 기반으로 레이블을 생성합니다.

레이블의 수치는 로컬 LIB 테이블(레이블 정보 데이터베이스)에 저장됩니다. LIB 테이블은 이웃 간에 공유되므로, LIB 테이블은 각 라우팅에 대해 로컬 및 그 이웃이 배포한 레이블 번호를 포함합니다.

MPLS 프로토콜을 실행하는 장치는 LIB를 FIB와 결합한 다음 레이블 번호와 최적 경로 간의 관계에 대한 LFIB 테이블(레이블 전달 정보 데이터베이스)을 생성합니다.

데이터 패널

트래픽이 RTA 장치에서 RTB 장치로 들어오면 FIB 테이블을 조회합니다. 연결된 레이블 번호는 레이블을 삽입할지 여부를 직접 확인합니다. RTC 장치에 도달한 후 레이블이 삽입된 경우 트래픽은 LFIB 테이블을 기반으로 전달됩니다. 그렇지 않으면 FIB 테이블을 기반으로 전달됩니다. 

MPLS의 이점은 무엇입니까?

고속 및 고효율: MPLS는 빠른 전달을 위해 패킷에 레이블을 지정함으로써 복잡한 라우팅 테이블 조회의 번거로움을 줄여줍니다. 데이터 전송이 더 빠르고 효율적입니다.

애자일 호환성: MPLS는 IPv4, IPv6, Ethernet 또는 ATM 등 여러 유형의 네트워크와 프로토콜을 연결할 수 있으며 원활하게 작동할 수 있습니다. 또한 서버 공급업체가 서로 다른 기술 간의 호환성 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

높은 신뢰성: MPLS에는 빠른 재라우팅과 같은 내장 이중화 기능이 있습니다. 하나의 링크에 장애가 발생하면 네트워크 서비스가 이중화 경로로 전환되어 중단 없는 운영을 보장합니다.

더 나은 성능과 낮은 지연 시간: MPLS는 오디오, 비디오 또는 미션 크리티컬 비즈니스 데이터와 같이 지연 시간에 민감한 애플리케이션에 적합합니다. 네트워크는 MPLS를 통해 QoS를 활성화할 수 있습니다. 경로를 최적화하고 우선순위를 설정함으로써 MPLS는 더 나은 전송 성능을 제공합니다.

트래픽 엔지니어링 지원: 특정 요구 사항에 따라 전송 패치를 제어하고, 광대역을 적절히 할당하며, 네트워크 혼잡을 방지할 수 있습니다.

VPN 및 확장성: MPLS는 가상 사설망(VPN) 및 가상 전용 회선 설정을 지원하여 기업이 네트워크를 쉽게 확장할 수 있도록 합니다. 조직은 필요에 따라 광대역을 구매하고 네트워크 리소스를 민첩하게 조정할 수도 있습니다.

MPLS의 단점은 무엇입니까?

MPLS는 일반 네트워크 서비스에 비해 비용이 많이 듭니다. LSP는 MLSP 공급업체 또는 MPLS를 적용하는 조직에서 구성해야 하며, 대규모 네트워크에서 복잡한 전용 경로를 설정하는 데 시간이 많이 걸립니다. 이러한 단점은 조직이 제한된 시간 내에 네트워크를 확장하는 것을 방해합니다. MPLS는 종단 간 암호화를 적용하지 않으므로 네트워크 공격에 취약합니다. MPLS 경로에서 패킷을 가로채는 공격자는 누구나 패킷을 일반 텍스트로 읽을 수 있습니다. 또한 클라우드 서비스에 의존하는 조직은 데이터와 애플리케이션이 저장된 특정 서버에 접근할 수 없기 때문에 클라우드 서버에 직접 네트워크 연결을 구축하지 못할 수 있습니다.