W nowoczesnych przedsiębiorstwach, przy opracowywaniu infrastruktury sieci korporacyjnej, można zastosować technologię MPLS. Jakie są jego funkcje? Jakie są zalety tradycyjnych technologii rutowania?

Ogólne informacje o technologii

Jaka jest specyfika MPLS? Czym jest ta technologia? MPLS to koncepcja, zgodnie z którą przekazywanie pakietów odbywa się w sieciach komputerowych. Jego główną cechą jest alternatywa analizy nagłówków IPLP dla wszystkich pakietów, która jest przeprowadzana w celu określenia kierunku przekazywania do następnego komponentu infrastruktury. Jeśli rozważana jest brana pod uwagę technologia, analiza nagłówka jest wykonywana jednokrotnie przy logowaniu do sieci MPLS, a następnie dopasowanie jest sprawdzane między parametrami pakietu i właściwościami przepływu.

Cechy rozwoju MPLS

Technologia MPLS została opracowana przez profesjonalistów zainteresowanych wdrożeniem uniwersalnego protokołu wymiany danych, który jest odpowiedni dla infrastruktury do przełączania kanałów oraz dla aplikacji, w których przesyłane są pakiety. W sieciach MPLS mogą być przesyłane różne rodzaje ruchu: IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Koncepcja została opracowana z uwzględnieniem zalet i wad wcześniejszych protokołów o podobnym oznaczeniu. W niektórych aspektach MPLS zapewnia implementację prostszych algorytmów w porównaniu z podejściami stosowanymi w tradycyjnych rozwiązaniach. Jak podkreślają eksperci, sprzęt sieciowy, który obsługujeTechnologia MPLS, która potrafi wyprzeć tradycyjne rozwiązania z rynku, wskazując, że programiści MPLS wykonali dobrą robotę optymalizacji i uniwersalizacji tej koncepcji.

MPLS i IP

Znamy podstawowe zasady koncepcji MPLS, jaką jest technologia. W normalnych sieciach korzystających z protokołu TCP-IP routing pakietów jest realizowany za pomocą adresu IP komputera, na którym pakiet jest przesyłany. W sieci wszystkie routery mają informacje o tym, który interfejs jest używany podczas transmisji danych, a także o tym, jaki komputer jest potrzebny do przekierowania bieżącego pakietu. W przypadku MPLS stosuje się inne podejście. On, jak już wiemy, polega na przełączaniu się za pomocą etykiet. Przywiązany do określonego pakietu przesyłanego przez sieć. Routery, po ich otrzymaniu, mają jednocześnie informacje o tym, jak dalej przesyłać dane - na podstawie określonej wartości, która ma znacznik MPLS. Można zauważyć, że znajduje się on w nagłówku MPLS umieszczonym pomiędzy ramką a paczką, zgodnie z przyjętym formatem. Warto zauważyć, że na jednej paczce można umieścić kilka etykiet. Aby wskazać, że jedna lub druga etykieta jest ostatnia w grupie, używane są specjalne flagi. Przydatne będzie rozważenie zalet danej technologii przed tradycyjnymi rozwiązaniami.

Główne zalety MPLS: Efektywność przetwarzania danych

Najważniejszą zaletą MPLS jest kosztczas przetwarzania danych niż przy porównywaniu adresu IP. Ponadto technologia MPLS skraca czas spędzany na przesyłaniu pakietów za pomocą routerów bazowych. W rzeczywistości przełączanie może odbywać się za pomocą kilku protokołów, które wykorzystują specjalne etykiety w pakietach przesyłanych danych sieciowych. Tworzy to oddzielne strumienie przełączające.

Korzyści z MPLS: uniwersalność

Kolejną ważną cechą tego pojęcia jest uniwersalność. Praktycznie można wdrożyć dowolną sieć IP MPLS. Rozważana technologia jest dobrze utrzymana na poziomie sprzętu. Zasadniczo możliwe jest zastosowanie niedrogich rozwiązań do implementacji MPLS - na przykład Mikrotik. Uniwersalne zasady dostosowania infrastruktury do warunków pracy. Jednak przy projektowaniu sieci MPLS konfiguracja sprzętu powinna być przeprowadzana przez doświadczonych profesjonalistów. Przede wszystkim są one kompetentne w zrozumieniu cech architektury sieci, właściwości jej komponentów sprzętowych.

MPLS Korzyści: Skalowalność

Infrastruktura MPLS charakteryzuje się skalą i stopniem autonomii różnych protokołów, przez które przekazywane są dane. Specyfika określonych standardów wdrażanych na poziomie kanału jest nieistotna. Podczas implementacji sieci MPLS nie ma potrzeby zapewnienia funkcjonowania sieci na drugim poziomie, które są zoptymalizowane pod kątem przesyłania różnych rodzajów ruchu. Pod względem klasyfikacji sieci według typuPrzełączanie MPLS jest słusznie przypisywane do infrastruktury, w której przeprowadzane jest przełączanie pakietów.

Architektura MPLS: urządzenia bazowe

Przyjrzyjmy się, jakie urządzenia mają być używane w sieciach, w których używana jest koncepcja MPLS, która jest infrastrukturą pod względem wykorzystania zasobów sprzętowych. Główne urządzenia w ramach tej technologii to:
- router zgodny z MPLS, a także konwencjonalne protokoły przesyłu danych; - Router, który współdziała z urządzeniami, które nie korzystają z przełączania tokena (w tym z powodu braku obsługi MPLS); - grupa dysków sieciowych używanych do przełączania przy użyciu etykiet w ramach ogólnego systemu administrowania i routingu. W rzeczywistości urządzenia pierwszego rodzaju tworzą odpowiednią grupę, która z kolei tworzy domenę. Routery MPLS drugiego typu tworzą obszar graniczny tej domeny.

Podstawowe zasady przełączania MPLS

Zbadajmy, jakie są zasady komutacji w rozpatrywanej technologii. Jak już wiemy, kluczowym składnikiem MPLS jest etykieta. Ich udostępnianie jest podstawą technologii. Wszystkie pakiety przesyłane przez sieć są powiązane z określonym rodzajem warstwy sieci. Każda z nich jest identyfikowana za pomocą określonej etykiety. Jego wartość jest wyjątkowa tylko wtedy, gdy rozważa się w określonym odcinku ścieżki, który znajduje się pomiędzy węzłami sieci znajdującej się w sąsiedztwie, czyli routerami pierwszego typu(zgodnie z klasyfikacją omówioną powyżej). Każda paczka będzie zatem zawierać znak. Jednak metoda jego powiązania z pakietem będzie zależeć od technologii wykorzystywanej w infrastrukturze kanału sieciowego.

Komunikacja między routerami

Ten lub inny router może na przykład żądać informacji o sieci przy użyciu określonego algorytmu zgodnego z MPLS-BGP. Główną funkcją urządzenia w tym przypadku - wymiana danych z sąsiednimi urządzeniami za pomocą dystrybucji etykiet, następnie wykorzystywane do celów przełączania. Można je wymieniać bezpośrednio na różne sposoby. Na przykład LDP może być używany lub poprawione wersje innych standardów routingu używanych przez administratora sieci.

Tabela komponentów

W procesie przypisywania etykiet, podczas komunikacji różnych urządzeń, tworzone są oddzielne ścieżki transmisji danych. Na każdym z używanych ruterów używana jest tabela do dopasowania komponentów powiązanych z interfejsem wejściowym i obszarami, które odzwierciedlają cechy infrastruktury źródłowej. Router, po otrzymaniu jednego lub innego pakietu zgodnie z numerem interfejsu, a także odczytanie wartości etykiety, ustawia określony interfejs wyjściowy dla przesyłanych danych. W tym przypadku pierwsza wartość etykiety jest dopasowywana i zastępowana przez nową, która jest wyświetlana w części tabeli, w której znaczniki wyjściowe są stałe, po czym pakiet jest wysyłany do innego elementuinfrastruktura sieci. Protokół MPLS zapewnia jednorazową identyfikację indywidualnych wartości dla pól znajdujących się w jednej linii użytej tabeli. Wynika to z faktu, że rozważana koncepcja pozwala na szybszą transmisję danych w porównaniu do metod stosowanych w normalnym routingu, kiedy adres IP urządzenia wyjściowego ma najdłuższy prefiks w tablicy routingu.

Struktura MPLS

Rozważmy bardziej szczegółowo strukturę koncepcji sieci, która jest omawiana. MPLS składa się z dwóch głównych komponentów: - ziaren; - obszar przygraniczny. W strukturze jądra znajdują się urządzenia, które koniecznie obsługują MPLS. Są używane jako komponenty infrastruktury do kierowania ruchem w ramach protokołu dial-up. Zatem główną funkcją urządzeń obecnych w jądrze jest przełączanie. Z kolei obszar przygraniczny odpowiada za: klasyfikację pakietów według ustalonych kryteriów, w celu realizacji powiązanych usług - na przykład związanych z filtrowaniem transmisji danych, zarządzanie ruchem sieciowym. Określony rozkład funkcji między jądrem a obszarem granicy umożliwia konfigurację sieci MPLS, biorąc pod uwagę specyfikę lokalizacji określonych urządzeń w sieci.

Metody oznaczania paczek

Rozważmy bardziej szczegółowo, w jaki sposób przeprowadza się oznaczanie pakietów danych przy użyciu etykiet MPLS. Przede wszystkim należy zauważyć, że etykieta ma następujące główne cechy: stała długość,unikalny w kontekście oddzielnego połączenia, które jest nawiązywane między sąsiednimi routerami. W rzeczywistości etykieta o tej samej wartości może być używana w różnych częściach sieci, ale tylko w ramach komunikacji między poszczególnymi parami routerów. To prawda, że ​​w tym przypadku urządzenia muszą określić, skąd dokładnie nadszedł przesyłka z danych, oznaczonych odpowiednimi etykietami. W praktyce w najprostszych połączeniach sieciowych można użyć jednego i tego samego zestawu znaczników MPLS w interfejsie. W bardziej złożonej infrastrukturze przewiduje się stosowanie oddzielnego zestawu etykiet w ramach oddzielnego modułu lub urządzenia. Bezpośrednio przed zapisaniem w pakiecie znacznik MPLS jest kodowany zgodnie z ustawionym algorytmem. Jeśli sieć korzysta z protokołu IP, etykieta jest umieszczana w nagłówku pakietu. W innych przypadkach pojawia się w nagłówku protokołu już na poziomie kanału. Może być również kodowany w określonym znaczeniu.

Zastosowanie grup etykiet

W procesie przesyłania danych za pomocą rozważanej koncepcji sieciowej w strukturze pakietu, jak wskazano powyżej, grupy etykiet - stosy. Każdy z nich może wyświetlać operację dodawania lub usuwania znaczników. W tym samym czasie tylko sam szczyt determinuje konkretny rezultat przełączania. Ta funkcja transmisji danych w sieciach MPLS pozwala na realizację komunikacji tunelowej. Komponenty są obecne w stosie o długości 32 bitów. W tym przypadku 20 jest przypisane do etykiety, 8 - do licznika okresu ważności opakowania, 1- wyświetla dolne ograniczenie w grupie etykiet, a 3 - nie są używane w praktyce. Ogólnie rzecz biorąc, dowolna wartość etykiety może być możliwa - z wyłączeniem pewnej ilości zarezerwowanej.

Struktura ścieżki dial-up

W celu szczegółowego zrozumienia zasad działania sieci MPLS, która jest technologią, warto przyjrzeć się cechom struktury ścieżki dial-up, która buduje się w infrastrukturze sieci. Jego główną cechą jest to, że składa się z zestawu działek - na jednym poziomie. Na nich przełączanie odbywa się za pomocą etykiet na określonym poziomie. W strukturze tego lub innego poziomu przewiduje się wykorzystanie ruterów wejściowych i wyjściowych. Zauważyliśmy powyżej, że MPDS może korzystać z LDP. Przyjrzyjmy się, jak można zbudować ścieżkę dial-up przez zaangażowanie LDP. Pierwszą rzeczą przy wysyłaniu pakietów UDP, które mogą korzystać z dużej liczby adresów, routery ustalają własne położenie w sieci - za pomocą LDP. Możesz także określić połączenie między routerami, które nie należą do tego samego kanału. Ta cecha struktury sieci jest ważna z punktu widzenia implementacji transferu danych w formacie tunelowym. Po ustaleniu położenia routera, LDP loguje się z połączenia TCP, czyli ponad nim. W jego ramach generowane są żądania wyzwalania powiązań, a także informacje na ich temat. Wiadomości testowe mogą być również wysyłane między różnymi urządzeniami do celów certyfikacji sieci.