Процес функціонування МPLS

Щоб зрозуміти, як функціонує мережа MPLS, давайте простежимо за передачею пакету по мережі провайдера сервісу, в якій реалізована ця технологія (рис. 12.4).

Етап 1. Мережа автоматично формує таблиці маршрутизації. У цьому процесі беруть участь маршрутизатори або комутатори IP+ATM, встановлені в мережі провайдера сервісу. При цьому використовуються внутрішні протоколи маршрутизації, такі як OSPF или IS-IS.

Етап 2.Протокол розподілу міток (Labe Distribution Protocol - LDP) використовує відображену в таблицях топологію маршрутизації для визначення значень міток, вказуючи на сусідні пристрої. В результаті цієї операції формуються маршрути з комутацією по мітках (Label Switched Paths LSP) або шлях мапіровання міток, що переконфігурується, між початковою точкою і точкою призначення.

Автоматичне надання міток MPLS вигідно відрізняє цю технологію від технології приватних віртуальних каналів АТМ PVC, що вимагають ручного надання VCI/VPI.

Рис. 12.4. Передача пакету по мережі

Етап 3. Вхідний пакет поступає на прикордонний Label Switch Router (LSR), який визначає, які послуги 3-го Рівня необхідні цьому пакету (наприклад, QoS або управління смугою пропускання). На основі обліку всіх вимог маршрутизації і правил високого рівня (policies), прикордонний LSR вибирає і привласнює мітку, яка записується в заголовок паку та, після чого пакет передається далі.

Етап 4.Пристрій LSR, що знаходиться в опорній мережі, прочитує мітки кожного пакету, замінює старі мітки новими (нові мітки визначаються по локальній таблиці) і передає пакет далі. Ця операція повторюється в кожній точці передачі пакету по опорній мережі.

Етап 5.На виході пакет потрапляє в прикордонний LSR, який видаляє мітку, прочитує заголовок пакету і передає його за місцем призначення.

B магістральних LSR мітка MPLS порівнюється з наперед розрахованими таблицями комутації і містить інформацію 3-го Рівня (рис. 12.5). Це дозволяє кожному пристрою LSR автоматично надавати кожному пакету необхідні IP-послуги. Таблиці розраховуються наперед, що знімає необхідність повторної обробки пакетів в кожній точці передачі. Така схема не тільки дозволяє розділити різні типи трафіку (наприклад, відокремити непріоритетний трафік від критично важливого); вона робить рішення MPLS такими, що добре масштабуються. Оскільки для привласнення міток технологія MPLS використовує різні набори правил (policy mechanisms), вона відокремлює передачу пакетів від змісту заголовків IP. Мітки мають тільки локальне значення і багато разів “перевикористовуются” в крупних мережах, тому вичерпати запас міток практично неможливо. В рамках надання корпоративних IP-послуг найголовніше перевага MPLS полягає в здатності привласнювати мітки, що мають спеціальне значення. Набори міток визначають не тільки місце призначення, але і тип застосування і клас обслуговування.

Рис. 12.5. Приклад функціонування MPLS

Етап 1.Вхідний пакет поступає на периферійний пристрій LSR, який прочитує префікс призначення, 128.89. Потім пристрій LSR звертається до таблиці комутації і вставляє необхідну мітку 4, а потім передає пакет на інтерфейс 1.

Етап 2. Пристрій LSR в опорній мережі прочитує мітку, знаходить для неї відповідність в своїй таблиці комутації, замінює мітку 4 на мітку 9 і передає пакет на інтерфейс 0.

Етап 3.Маршрутизатор в точці виходу прочитує мітку і знаходить відповідність мітці 9 в своїй таблиці, де мовиться, що цю мітку потрібно видалити і направити пакет на інтерфейс 0. Помітимо при цьому, що в опорній мережі маршрутна інформація IP використовується тільки для побудови таблиць комутації міток і не пов'язана безпосередньо з процесом передачі.