MPLS - hvad er det?

I moderne virksomheder kan MPLS-teknologien ved opbygning af infrastrukturen i et firmanetværk anvendes. Hvad er dens funktioner? Hvilke fordele har den over traditionelle routing teknologier?

Generel information om teknologien

Hvad er specificiteten af MPLS? Hvad er denne teknologi? MPLS er et koncept i henhold til hvilket omdirigering af pakker udføres i computernetværk. Dens hovedtræk er i forslaget til et alternativ til at analysere IPLP-type routere for alle pakker, som udføres for at bestemme retningen for deres videresendelse til den næste komponent i infrastrukturen. Hvis den pågældende teknologi er involveret, udføres hovedanalysen en gang ved indgangen til MPLS-netværket, og derefter indledes korrespondancen mellem pakkeparametrene og strømningsegenskaberne.

Funktioner af MPLS udvikling

MPLS teknologi blev udviklet af specialister interesseret i at implementere en universel dataudvekslingsprotokol, der ville være egnet til både en kredsløbskoblet infrastruktur og en pakkebaseret applikation. I MPLS-netværk kan forskellige former for trafik overføres - IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Konceptet blev udviklet under hensyntagen til fortjenester og nedbrud af tidligere protokoller med tilsvarende formål. I nogle aspekter involverer MPLS implementeringen af enklere algoritmer i sammenligning med de fremgangsmåder, der anvendes i traditionelle løsninger. Som ekspert notat kan netværksudstyr, der understøtter MPLS-teknologi, supplere traditionelle løsninger fra markedet, hvilket tyder på, at MPLS-udviklere har gjort et godt stykke arbejde med at optimere og universalisere dette koncept.

MPLS og IP

Så vi kender de grundlæggende principper i MPLS konceptet, hvilken slags teknologi det er. I normale netværk, der bruger TCP-IP-protokollen, implementeres pakke-routing ved hjælp af IP-adressen på den computer, hvortil pakken overføres. På netværket har alle routere oplysninger om, hvilken grænseflade der er involveret i dataoverførslen, samt hvilken computer den aktuelle pakke skal omdirigeres til.

Ved anvendelse af MPLS implementeres en anden tilgang. Det, som vi allerede ved, indebærer implementering af omskiftning ved hjælp af etiketter. De er bundet til en specifik pakke, der sendes til netværket. Routere, der har modtaget det, har samtidig information om, hvordan man overfører data yderligere - baseret på den specifikke værdi, som MPLS-mærket har. Det kan bemærkes, at det er placeret inden for MPLS-overskriften, der er anbragt mellem rammen og pakken, i overensstemmelse med det accepterede format. Det er bemærkelsesværdigt, at flere etiketter kan placeres på en pakke. For at angive, at en etiket er den sidste i en gruppe, anvendes der specielle flag.

Det vil være nyttigt at overveje fordelene ved den pågældende teknologi over traditionelle løsninger.

Nøglefordele ved MPLS: databehandlingseffektivitet

Den vigtigste fordel ved MPLS er, at det koster mindre tid at behandle data end ved sammenligning af en IP-adresse. Desuden reducerer MPLS-teknologien den tid det tager at omdirigere en pakke ved hjælp af grundlæggende routere. Faktisk kan skift udføres ved hjælp af flere protokoller, hvor særlige mærker anvendes inden for pakker af overførte netværksdata. På grund af dette dannes separate omskiftede strømme.

Fordele ved MPLS: alsidighed

En anden vigtig egenskab ved konceptet er universalitet. Næsten ethvert IP MPLS netværk kan implementeres. Den pågældende teknologi understøttes godt på hardwareniveau. I princippet er det muligt at bruge overkommelige løsninger til indførelsen af MPLS - Mikrotik, for eksempel. Universelle principper for at bringe infrastrukturen til en fungerende stat er universelle. Ved udformning af et MPLS-netværk skal udstyret imidlertid opstilles af erfarne specialister. Først og fremmest - kompetent til at forstå funktionerne i netværksarkitekturen, egenskaberne af dets hardwarekomponenter.

MPLS Fordele: Skalerbarhed

MPLS-infrastrukturen er karakteriseret ved skalerbarhed og høj grad af autonomi i forhold til de forskellige protokoller, gennem hvilke data overføres. Specificitet af specifikke standarder implementeret på link niveau betyder ikke noget. Ved implementering af MPLS-netværket er der ikke behov for at sikre driften af netværk på andet niveau, som er optimeret til transmission af visse typer trafik. Med hensyn til klassificering af netværk efter typen af switching kan MPLS med rette tilskrives den infrastruktur, hvor pakkeomskiftning finder sted.

MPLS Arkitektur: Grundlæggende enheder

Vi vil studere, hvilke enheder der skal bruges i netværk, hvor MPLS-konceptet bruges, hvilken form for infrastruktur det er at bruge hardwareressourcer. De vigtigste enheder, der er involveret i den relevante teknologi, kan du ringe til:

- Router kompatibel med konceptet MPLS, såvel som med konventionelle dataoverførselsprotokoller;

- En router, der interagerer med enheder, der ikke bruger label-switching (inklusive manglende MPLS-support);

- En gruppe af netværksenheder, der bruges til at skifte med etiketter inden for rammerne af et fælles administrationssystem og routing.

Faktisk danner anordninger af den første type den tilsvarende gruppe, som igen danner et domæne. MPLS-routere af den anden type danner grænsedomenet for dette domæne.

Grundlæggende principper for MPLS-switching

Vi vil studere, hvad der er baseret på, hvilke principper kommutationen udføres inden for rammerne af den pågældende teknologi. Som vi allerede ved, er nøglekomponenten i MPLS en etiket. Deres udveksling danner grundlaget for den tilsvarende teknologi. Alle pakker, der overføres på netværket, er forbundet med en bestemt type netværkslag. Hver af dem er identificeret med en bestemt etiket. Dens værdi er kun enestående, når den ses inden for en bestemt del af stien, som ligger mellem nøglerne i netværket i kvarteret, det vil sige den første type routere (ifølge den klassificering, vi diskuterede ovenfor). Enhver pakke vil således indeholde en etiket. Den måde, hvorpå den er forbundet med pakken, afhænger imidlertid af, hvilken teknologi der bruges inden for netværksinfrastrukturen.

Kommunikation mellem routere

En bestemt router kan anmode om netværksinformation ved hjælp af en eller anden algoritme, der er kompatibel med MPLS-BGP. Enhedens hovedfunktion er i dette tilfælde at tilvejebringe dataudveksling med naboindretninger gennem fordelingen af etiketter, der efterfølgende anvendes til koblingsformål. De kan udveksles direkte på forskellige måder. For eksempel kan LDP-protokollen blive brugt eller modificerede versioner af andre routingstandarder, der bruges af netværksadministratoren.

Komponentbord

I processen med etiketfordeling dannes forskellige databaser i kommunikationen af forskellige enheder. Hver af de anvendte routere bruger et bord, der sikrer, at komponenterne, der er forbundet med input-grænsefladen, svarer til de, der afspejler egenskaberne af outputinfrastrukturen. Routeren, der har modtaget denne eller den pågældende pakke i henhold til grænsefladesnummeret og også har læst værdien af etiketten, indstiller den angivne udgangsgrænseflade for de overførte data. Samtidig korrigeres den tidligere værdi inden for etiketten og erstattes af en ny, hvilket afspejles i den del af tabellen, hvor output-tagsne er fastgjort, hvorefter pakken er rettet mod et andet element i netværksinfrastrukturen.

MPLS-protokollen forudsætter en engangsidentifikation af individuelle feltværdier placeret i en række af det anvendte bord. IP-адрес исходного устройства имеет самый длинный префикс в рамках таблицы маршрутизации. Dette er grunden til, at det omtvistede koncept giver mulighed for hurtigere dataoverførsel i sammenligning med de metoder, der anvendes i normal routing, når kildeenhedens IP-adresse har det længste præfiks inden for routingstabellen.

Struktur af MPLS

Lad os se nærmere på de særlige forhold i strukturen af det pågældende netværkskoncept. MPLS består af to hovedkomponenter:

- kernen

- grænseområdet

I kernelstrukturen er der enheder, der nødvendigvis understøtter MPLS. De bruges som infrastrukturkomponenter til routing af trafik inden for en switchet protokol. Således skifter hovedfunktionen af de tilstedeværende indretninger i kernen.

Til gengæld reagerer grænseregionen: for klassificering af pakker i henhold til etablerede kriterier til gennemførelse af relaterede tjenester - for eksempel relateret til filtrering under dataoverførsel til styring af netværkstrafik. Denne fordeling af funktioner mellem kernen og grænseområdet giver dig mulighed for at konfigurere MPLS-netværket under hensyntagen til den specifikke placering af bestemte enheder i netværket.

Måder at mærke pakker

Lad os studere nærmere, hvordan mærkning af datapakker ved hjælp af MPLS-tags udføres. Først og fremmest skal det bemærkes, at etiketten har følgende hovedkarakteristika: Fast længde, unik i forbindelse med en separat forbindelse, der udføres mellem nabostyrerne.

Faktisk kan en etiket med samme værdi anvendes på forskellige dele af netværket, men kun inden for kommunikationen mellem individuelle par af routere. Sandt, i dette tilfælde skal enhederne bestemme præcis, hvor datapakken mærket med den relevante etiket kom fra. I praksis kan de enkleste netværksforbindelser bruge det samme sæt MPLS-tags inden for grænsefladen.

I mere komplekse infrastrukturer foreslås det at anvende et separat sæt tags inden for et enkelt modul eller en enhed. Lige før de er inkluderet i pakken, er MPLS-mærket kodet i henhold til den etablerede algoritme. Hvis netværket anvender IP-protokollen, placeres etiketten i pakkenes overskrift. I andre tilfælde afspejles det i protokollens overskrift allerede på linkniveau. Det kan også kodes i en bestemt betydning.

Brug af etiketgrupper

I processen med dataoverførsel under anvendelse af det netværkskoncept, der er under overvejelse, kan der i pakkestrukturen, som nævnt ovenfor, være en gruppe af etiketstabler. I hver af dem kan operationen af at tilføje eller fjerne en eller flere etiketter afspejles. I dette tilfælde sætter kun den øverste en det specifikke koblingsresultat. Denne funktion ved dataoverførsel i MPLS-netværk muliggør implementering af tunnelkommunikation. Der er komponenter på stakken, der har en længde på 32 bit. I dette tilfælde tildeles 20 til etiketten 8 - til tælleren af pakkens levetid, 1 - afspejler den nedre grænse i gruppen af etiketter 3 - er ikke involveret i praksis. Generelt er enhver værdi af etiketten mulig, med undtagelse af nogle reserverede.

Strukturen af den skiftede sti

For at forstå detaljeret principperne i MPLS-netværket, hvilken slags teknologi det er, vil det være nyttigt at studere funktionerne i strukturen af den skiftede sti, der er opbygget i netværksinfrastrukturen. Hovedfunktionen er, at den består af et sæt af websteder - på et niveau. De skiftes ved hjælp af etiketter på et bestemt niveau.

I strukturen af et givet niveau antages brugen af en input- og output-router. Ovenstående bemærkede vi, at MPLS kan bruge LDP-protokollen. Lad os studere, hvordan opkaldsvejen kan bygges ved hjælp af LDP.

Først og fremmest under distributionen af UDP-pakker, hvor et stort antal adresser kan bruges, etablerer routere deres egen placering på netværket - ved hjælp af LDP. Kommunikation kan også defineres mellem routere, der ikke tilhører den samme kanal. Denne funktion af netværksstrukturen er vigtig ud fra gennemførelsen af dataoverførsel i tunnelformatet.

Når routerenes placering er etableret, starter LDP-protokollen forbindelsen uden for TCP, det vil sige over den. I forbindelse hermed oprettes anmodninger om at indlede bindingen samt oplysninger om det. Testmeddelelser kan også sendes mellem forskellige enheder for at verificere netværkets sundhed.