MPLS

Что такое MPLS?

Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), предложенная IETF, представляет собой высокоскоростную и высокоэффективную технологию передачи данных, которая внедряет обмен метками в протокол. «Многопротокольный» означает, что MPLS поддерживает несколько протоколов сетевого уровня и совместима с различными технологиями канального уровня. Принцип коммутации по меткам: после входа данных в домен MPLS номер метки помещается между вторым и третьим уровнями, поэтому при пересылке маршрутизаторами домена пакета данных номер метки, относящийся к уровню 2.5, требует лишь обращения к локальной таблице LFIB (базе данных информации о пересылке меток). MPLS переводит службы без установления соединения в службы с установлением соединения. Коммутация по меткам, управление и распределение пересылки являются двумя ключевыми технологиями MPLS.

Как работает MPLS?

Панель управления

В сети MPLS протокол MPLS запускает частный протокол TDP Cisco или общедоступный протокол LDP, после чего между напрямую подключенными устройствами устанавливаются соседские отношения.

LDP работает на основе портов UDP и CP646. Для обнаружения соседей он отправляет многоадресный пакет hello через UDP. После получения IP-адресов соседей с непосредственно подключенными соседями устанавливаются сеансы TCP. Для создания сеансов TCP и поддержания надежных связей часто используется loopback-адрес. Затем идентификатор маршрута, настроенный loopback-адресом, назначается как MPLS. 

После успешного установления соседства будет создана таблица соседей. LDP сгенерирует метки на основе списков маршрутизации, полученных из FIB.

Значения меток хранятся в локальных таблицах LIB (база данных информации о метках). Поскольку таблица LIB будет общей для соседних устройств, она охватывает номера меток, распределённые локальным устройством и его соседями для каждого маршрута.

Устройства, работающие с протоколами MPLS, объединяют LIB с FIB, а затем формируют таблицы LFIB, отражающие взаимосвязь между номерами меток и оптимальным путем (база данных информации о пересылке меток).

Панель данных

Когда трафик поступает на устройства RTB с устройств RTA, выполняется запрос к таблице FIB. Связанный номер метки напрямую определяет, следует ли добавлять метки. После достижения устройства RTC трафик будет перенаправлен на основе таблицы LFIB, если метки добавлены. В противном случае он будет перенаправлен на основе таблицы FIB. 

Каковы преимущества MPLS?

Высокоскоростные и высокоэффективные: MPLS избавляет от необходимости выполнять сложные запросы к таблицам маршрутизации, маркируя пакеты для быстрой пересылки. Передача данных становится быстрее и эффективнее.

Гибкая совместимость: MPLS может подключать сети и протоколы различных типов, включая IPv4, IPv6, Ethernet и ATM, и обеспечивать их бесперебойную работу. Кроме того, он может помочь поставщикам серверов решить проблемы совместимости между различными технологиями.

Высокая надежность: MPLS имеет встроенное резервирование (например, быструю перемаршрутизацию). При отказе одного канала сетевой сервис переключается на резервный путь, гарантируя бесперебойную работу.

Более высокая производительность и низкая задержка: MPLS адаптируется к приложениям, критичным к задержкам, таким как аудио, видео или критически важные бизнес-данные. Сеть может обеспечивать QoS с помощью MPLS. Оптимизируя маршруты и устанавливая приоритеты, MPLS обеспечивает более высокую производительность передачи данных.

Поддержка инженерии трафика: В соответствии с конкретными требованиями можно управлять передачей данных, правильно распределять широкополосный ресурс и избегать перегрузки сети.

VPN и масштабируемость: MPLS поддерживает создание виртуальной частной сети (VPN) и виртуальной выделенной линии, что упрощает масштабирование сетей для предприятий. Организации также могут приобретать широкополосный доступ по мере необходимости и гибко регулировать сетевые ресурсы.

Каковы недостатки MPLS?

MPLS является дорогостоящим по сравнению с обычными сетевыми услугами. LSP должен настраиваться поставщиками MLSP или организациями, использующими MPLS, а настройка сложных частных путей в крупномасштабных сетях занимает много времени. Эти недостатки не позволяют организациям масштабировать сети за ограниченное время. MPLS не обеспечивает сквозное шифрование, что делает его уязвимым для сетевых атак. Любой злоумышленник, перехвативший пакеты на пути MPLS, может прочитать их в открытом виде. Кроме того, поскольку организации, зависящие от облачных сервисов, не имеют доступа к конкретным серверам, на которых хранятся данные и приложения, они могут быть не в состоянии установить прямые сетевые соединения со своими облачными серверами.