MPLS — Комутація пакетів на основі міток¶
MPLS (Multi-Protocol Label Switching) — технологія передачі даних, де рішення про пересилання пакету приймається на основі короткої числової мітки, а не аналізу IP-заголовка, що забезпечує високу швидкість комутації та гнучкість побудови сервісів у магістральних мережах.
Опис¶
У звичайній IP-маршрутизації кожен маршрутизатор самостійно аналізує IP-адресу призначення і приймає рішення про пересилання. Це відносно повільний процес при великих таблицях маршрутизації. MPLS вирішує задачу інакше: перший маршрутизатор на вході мережі (LER — Label Edge Router) призначає мітку (MPLS label) — 20-бітне число — і додає її між заголовками L2 і L3. Усі наступні маршрутизатори (LSR — Label Switching Router) лише замінюють мітки і пересилають пакети за заздалегідь встановленими шляхами (LSP — Label Switched Path), не аналізуючи IP.
Мітки формують стек — кілька міток можуть бути вкладені одна в одну. Це дозволяє будувати тунелі поверх тунелів: зовнішня мітка вказує транспортний шлях через магістраль провайдера, внутрішня — належність до конкретного клієнтського VPN (VRF). Після проходження магістралі мітки знімаються, і пакет потрапляє до клієнтської мережі у первісному вигляді.
MPLS TE (Traffic Engineering) дозволяє явно задавати шляхи LSP з урахуванням смуги пропускання, затримки і пріоритету, обходячи алгоритм найкоротшого шляху IGP. Це особливо важливо для операторів, які надають SLA-гарантії для різних класів трафіку.
MPLS L3VPN (RFC 4364) — найпоширеніший сервіс на основі MPLS: провайдер будує приватну IP-мережу для клієнта поверх своєї магістралі. Клієнт отримує зв'язність між усіма своїми філіями без знання про внутрішню інфраструктуру провайдера. BGP з розширеннями VPNv4/VPNv6 розповсюджує маршрути між PE-маршрутизаторами.
В контексті UMTC¶
MPLS не є технологією, яку розгортають у польових умовах самостійно — це інфраструктурна технологія провайдерів зв'язку. Проте розуміння MPLS важливе для UMTC у двох контекстах.
По-перше, при замовленні корпоративного каналу зв'язку (наприклад, від Укртелекому або Vodafone) між позиціями — провайдер найімовірніше реалізує його як MPLS L3VPN або Ethernet-сервіс поверх MPLS-магістралі. Це означає, що мережа UMTC отримує ізольований L3-канал між точками без необхідності будувати власний VPN поверх публічного Інтернету.
По-друге, VRF — ключовий будівельний блок MPLS-VPN — доступний і в RouterOS без MPLS і є корисним інструментом ізоляції на польових роутерах.
Якщо канал між позиціями надається провайдером як MPLS-VPN, адміністратор UMTC взаємодіє лише з CE-маршрутизатором (Customer Edge — зазвичай MikroTik) і налаштовує BGP або статичні маршрути до PE провайдера. Деталі MPLS-магістралі залишаються на стороні провайдера.
Пов'язані терміни¶
- vrf — механізм ізоляції маршрутних таблиць, на якому базується MPLS L3VPN
- bgp — протокол розповсюдження маршрутів між PE-маршрутизаторами у MPLS-мережі
- ospf — IGP-протокол, що використовується всередині MPLS-магістралі для транспортної зв'язності
- vxlan — сучасна альтернатива MPLS для побудови overlay-мереж у датацентрах
- vlan — сегментація L2, що може замінювати MPLS для простих Ethernet-сервісів
Посилання¶
- RFC 3031 — MPLS Architecture — базова специфікація MPLS
- RFC 4364 — BGP/MPLS IP VPNs — специфікація L3VPN
- RFC 3209 — RSVP-TE — Traffic Engineering розширення
Шлях: glossary/mpls.md