MPLS - какво е това?

В модерните предприятия при изграждането на инфраструктура корпоративна мрежа

Обща информация за технологията

Каква е спецификата на MPLS? Каква е тази технология? MPLS е концепция, в съответствие с която пакетите се пренасочват към компютърни мрежи. Основната му характеристика е предложението за алтернатива на анализа на рутери тип IPLP за всички пакети, което се извършва, за да се определи посоката на тяхното пренасочване към следващия компонент на инфраструктурата. Ако въпросната технология е включена, анализът на заглавката се изпълнява веднъж при влизане в MPLS мрежата и след това се инициира съответствието между пакетните параметри и свойствата на потока.

Характеристики на разработването на MPLS

Разработената технология специалисти MPLS, заинтересовани от реализирането на протокол универсален комуникации, който е подходящ и за двете с комутация на каналите инфраструктура и за приложения, където се предават на пакетите. Мрежата на MPLS могат да бъдат предадени на различни типове трафик - IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Разработване на концепцията се извършва като се вземат предвид силните и слабите страни на предишните доклади на подобна цел. По този начин в някои аспекти на MPLS включва изпълнението на един прост алгоритъм, в сравнение с подхода, използвани в традиционните решения. Според експерти, оборудване мрежа, която поддържа MPLS технология, е в състояние да измести от пазара на традиционните решения, което означава, че разработчиците на MPLS е свършили добра работа за оптимизиране и универсализация на концепцията.

MPLS и IP

Така че, ние познаваме основните принципи на концепцията MPLS, каква е технологията. При нормални мрежи, които използват протокола TCP-IP, маршрутизацията на пакети се изпълнява, като се използва IP адресът на компютъра, към който е прехвърлен пакетът. В мрежата всички маршрутизатори имат информация кой интерфейс е включен в преноса на данни, както и на кой компютър трябва да бъде пренасочен текущия пакет.

При използването на MPLS се прилага различен подход. Той, както вече знаем, включва осъществяването на превключването чрез използване на етикети. Те са свързани с конкретен пакет, който се изпраща в мрежата. Маркерите, които я получават, разполагат едновременно с това с информация за по-нататъшното прехвърляне на данните - въз основа на конкретната стойност, която има етикетът MPLS. Може да се отбележи, че то се намира в MPLS заглавието, поставено между рамката и пакета, в съответствие с приетия формат. Трябва да се отбележи, че на една опаковка могат да бъдат поставени няколко етикета. За да се укаже, че даден етикет е последният в групата, се използват специални знамена.

Ще бъде полезно да се разгледат по-подробно предимствата на въпросната технология спрямо традиционните решения.

Основни предимства на MPLS: Ефективност на обработката на данни

Най-важното предимство на MPLS е, че струва по-малко време за обработка на данни, отколкото при сравняване на IP адрес. Освен това, технологията MPLS намалява времето, необходимо за пренасочване на пакета чрез използване на основни маршрутизатори. В действителност, превключването може да се извърши с помощта на няколко протокола, които включват специални етикети в пакети от предавани мрежови данни. Поради това се образуват отделни комутационни потоци.

Предимства на MPLS: универсалност

Друга важна характеристика на концепцията е универсалността. Практически всяка IP MPLS мрежа може да бъде реализирана. Въпросната технология е добре поддържана на хардуерно ниво. По принцип е възможно да се използват достъпни решения за въвеждането на MPLS - Mikrotik например. Всеобщите принципи за привеждане на инфраструктурата в работещо състояние са универсални. Въпреки това, при проектирането на мрежата MPLS, оборудването трябва да бъде създадено от опитни специалисти. На първо място, те са компетентни да разберат характеристиките мрежова архитектура, характеристиките на неговите хардуерни компоненти.

Предимства на MPLS: Скалируемост

MPLS инфраструктурата се характеризира с мащабируемост и висока степен на автономност по отношение на различните протоколи, чрез които се предават данни. Специфичността на конкретните стандарти, прилагани на нивото на връзката, няма значение. При внедряването на мрежата MPLS не е необходимо да се гарантира функционирането на мрежи на второ ниво, които са оптимизирани за предаването на определени типове трафик. По отношение на класификацията на мрежите по тип на превключването, MPLS може да бъде правилно приписан на инфраструктурата, в която се извършва превключването на пакети.

Архитектура на MPLS: Основни устройства

Ще проучим какви устройства се предполага да бъдат използвани в мрежи, където се използва концепцията за MPLS, каква инфраструктура е тя по отношение на хардуерните ресурси. Основните устройства, които са включени в съответната технология, можете да се обадите на:

- рутер, съвместим с концепцията за MPLS, както и с конвенционалните протоколи за прехвърляне на данни;

- рутер, който взаимодейства с устройства, които не използват превключване на етикети (включително поради липса на поддръжка за MPLS);

- група мрежови устройства, които се използват за превключване чрез използване на етикети в рамките на обща система за администриране и маршрутизация.

Всъщност устройствата от първия тип формират съответната група, която на свой ред формира домейн. MPLS маршрутизаторите от втория тип формират граничния домейн на този домейн.

Основни принципи на превключването на MPLS

Научете какво основа на принципите, които дадоха информация за превключване в рамките на въпросната технология. Както вече знаете, ключов компонент на MPLS - е на етикета. Споделянето е на базата на съответната технология. Всички пакети, които се предават в мрежата са свързани с определен вид на слоя на комуникационната мрежа. Всеки един от тях в същото време идентифицира с конкретен етикет. Стойността му е уникален, само когато се разглежда в рамките на определен участък от линията, която работи между възлите в мрежата, който се намира в квартал, който е маршрутизаторите от първия вид (според класификацията счита от нас по-горе). По този начин всеки пакет ще включва етикет. Въпреки това методът на асоциирането си с пакета ще зависи от това каква технология се използва в рамките на мрежовата инфраструктура канал.

Комуникация между рутери

Специален маршрутизатор може да поиска информация за мрежата, използвайки например алгоритъм, съвместим с MPLS-BGP. Основната функция на устройството в този случай е да се осигури обмен на данни със съседни устройства чрез разпространение на етикети, използвани впоследствие за целите на превключването. Те могат да се обменят директно по различни начини. Например, протоколът LDP може да се използва или модифицирани версии на други маршрутизационни стандарти, използвани от мрежовия администратор.

Таблица на компонентите

В процеса на разпространение на етикети комуникационните пътища между различните устройства формират отделни пътища за предаване на данни. Всеки от използваните маршрутизатори използва таблица, която гарантира, че компонентите, свързани с входния интерфейс, съответстват на тези, които отразяват характеристиките на изходната инфраструктура. След като е получил този или този пакет според номера на интерфейса, и също четейки стойността на етикета, маршрутизаторът задава зададения изходен интерфейс за предадените данни. В този случай, предишната стойност в етикета се коригира и заменя с нова, което се отразява в частта от таблицата, в която се фиксират изходните маркери, след което пакетът се насочва към друг мрежов инфраструктурен елемент.

MPLS протокол Предполага се еднократно идентифициране на отделните стойности на полетата, разположени в един ред на използваната таблица. Това обяснява и факта, че разглежданата концепция позволява по-бърз трансфер на данни в сравнение с методите, използвани при нормалното маршрутизиране, когато IP адресът на изходното устройство има най-дългия префикс в маршрутизиращи таблици.

Структура на MPLS

Нека разгледаме по-подробно особеностите на структурата на концепцията за мрежата. MPLS се състои от два основни компонента:

- ядро;

- гранична зона.

В структурата на ядрото има устройства, които задължително поддържат MPLS. Те се използват като инфраструктурни компоненти за маршрутизиране на трафика в рамките на комутируем протокол. По този начин основната функция на устройствата, присъстващи в ядрото, е превключването.

На свой ред, граничната зона съответства: за класифициране на пакети в съответствие с установените критерии, за изпълнението на свързаните с тях услуги - като например тези, свързани с пренос на данни за филтриране, за управление на трафика в мрежата. Това разпределение на функциите между ядрото и граничния район ви позволява да конфигурирате MPLS устройства конкретно местоположение в конкретните мрежи в рамките на мрежата.

Начини за маркиране на опаковките

Ще проучим по-подробно как се извършва маркирането на пакетите за предаване на данни, като се използват маркери MPLS. На първо място, трябва да се отбележи, че етикетът има следните основни характеристики: фиксирана дължина, уникалност в контекста на отделна връзка, която се осъществява между съседни маршрутизатори.

Всъщност, етикет със същата стойност може да се прилага в различни части на мрежата, но само в рамките на комуникацията между отделните двойки маршрутизатори. В този случай обаче устройствата трябва да определят точно къде дойде пакетът с данни, обозначен с подходящия етикет. На практика най-простите мрежови връзки могат да използват един и същ набор от MPLS тагове в интерфейса.

В по-сложни инфраструктури се предлага да се използва отделен набор от етикети в рамките на един модул или устройство. Точно преди да бъдат включени в опаковката, етикетът MPLS се кодира съгласно установения алгоритъм. Ако мрежата използва IP протокола, етикетът се поставя в заглавката на пакета. В други случаи това се отразява в заглавната част на протокола вече на ниво връзка. Тя може да бъде кодирана в специфичен смисъл.

Използване на етикетни групи

В процеса на предаване на данни, използвайки разглежданата мрежова концепция, групите стекове могат да присъстват в структурата на пакета, както отбелязахме по-горе. Във всяка от тях може да се отрази действието за добавяне или премахване на определени марки. В този случай само най-високата посочва конкретен резултат на превключване. Тази характеристика на предаването на данни в мрежите MPLS позволява осъществяването на комуникации по тунелите. Съществуват компоненти на стека, които са с дължина 32 бита. В този случай 20 е заделен за етикета, 8 - за брояча на живота на пакета, 1 - отразява долната граница в групата маркери, 3 - не се използват на практика. По принцип всяка стойност на етикета е възможна, с изключение на някои запазени.

Структурата на комутируемата пътека

За да разберем подробно принципите на мрежата MPLS, каква е технологията, ще бъде полезно да се проучат характеристиките на структурата на комутируемата траектория, която е изградена в рамките на мрежовата инфраструктура. Основната му характеристика е, че се състои от набор от сайтове - на едно ниво. При тях превключването се извършва с етикети на определено ниво.

В структурата на дадено ниво се приема използването на входящ и изходящ маршрутизатор. По-горе отбелязахме, че MPLS може да използва протокола LDP. Нека да проучим как може да се изгради dial-up път с помощта на LDP.

На първо място, по време на разпространението на UDP пакети, в които може да се използва голям брой адреси, маршрутизаторите установяват своето местоположение в мрежата - използвайки LDP. Също така, комуникацията може да бъде определена между рутери, които не принадлежат към един и същ канал. Тази характеристика на структурата на мрежата е важна от гледна точка на прилагането на предаването на данни в тунелния формат.

След като се установи местоположението на маршрутизаторите, протоколът LDP стартира връзката извън TCP, т.е. над него. В рамките на това се формират искания за иницииране на обвързването, както и информация за него. Тестовите съобщения могат да се изпращат и между различни устройства, за да се провери дали мрежата работи.