При съвременните предприятия при разработването на корпоративната мрежова инфраструктура може да се прилага технология MPLS. Какви са неговите характеристики? Какви предимства имат традиционните технологии за маршрутизиране?

Обща информация за технологиите

Каква е спецификата на MPLS? Каква е тази технология? MPLS е концепция, според която пренасянето на пакети се извършва в компютърни мрежи. Неговата основна характеристика е алтернатива на анализирането на IPLP заглавията за всички пакети, което се извършва за определяне на посоката за препращане към следващия компонент на инфраструктурата. В случай, че се вземе предвид разглежданата технология, анализът на заглавието се извършва веднъж на входа на MPLS мрежата, след което се проверява съответствието между параметрите на пакета и свойствата на потока.

Характеристики на развитието на MPLS

Технологията MPLS е разработена от професионалисти, заинтересовани от прилагането на универсален протокол за обмен на данни, който е подходящ за инфраструктура за превключване на канали, както и за приложения, където се предават пакети. В MPLS мрежите могат да се предават различни видове трафик: IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Концепцията е разработена с отчитане на предимствата и недостатъците на предишни протоколи с подобно предназначение. В някои аспекти, MPLS предвижда прилагането на по-прости алгоритми в сравнение с подходите, използвани в традиционните решения. Както експертите посочват, мрежовото оборудване, което поддържаТехнологията MPLS, способна да измести традиционните решения от пазара, показва, че разработчиците на MPLS са свършили добра работа за оптимизиране и универсализиране на концепцията.

MPLS и IP

Така че ние знаем основните принципи на концепцията MPLS, която е технология. В нормални мрежи, които използват TCP-IP протокол, маршрутизирането на пакети се осъществява чрез IP адреса на компютъра, на който се предава пакетът. В мрежата всички маршрутизатори имат информация за това кой интерфейс се използва по време на предаване на данни, както и на кой компютър е необходимо да пренасочат текущия пакет. В случая с MPLS се използва различен подход. Той, както вече знаем, включва смяна на етикети. Свързан с определен пакет, който се предава по мрежата. Маршрутизаторите, след като са го получили, имат едновременно информация за това как да прехвърлят данни допълнително - въз основа на специфичната стойност, която има MPLS маркер. Може да се отбележи, че тя е разположена в заглавната част на MPLS, поставена между рамката и пакета, в съответствие с приетия формат. Трябва да се отбележи, че няколко етикета могат да бъдат поставени върху една опаковка. За да се посочи, че един или друг етикет е последният в групата, се използват специални флагове. Ще бъде полезно да се разгледат по-подробно предимствата на въпросната технология преди традиционните решения.

Основни предимства на MPLS: ефективност на обработката на данни

Най-важното предимство на MPLS е цената на по-малковреме за обработка на данни, отколкото при сравняване на IP адрес. Освен това, технологията MPLS намалява времето, прекарано в препращане на пакети, използвайки базови рутери. В действителност превключването може да се извърши с използването на няколко протокола, които използват специални етикети в пакетите от предадени мрежови данни. Това създава отделни превключващи потоци.

Ползите от MPLS: универсалност

Друга важна характеристика на концепцията е универсалността. Практически всяка IP MPLS мрежа може да бъде разгърната. Разглежданата технология се поддържа добре на хардуерно ниво. По принцип е възможно да се използват достъпни решения за внедряване на MPLS - Mikrotik, например. Универсални принципи за привеждане на инфраструктурата в работно състояние. При проектирането на MPLS мрежа обаче конфигурацията на оборудването трябва да се извършва от опитни професионалисти. На първо място, те са компетентни в разбирането на характеристиките на мрежовата архитектура, характеристиките на неговите хардуерни компоненти.

Ползи от MPLS: Скалируемост

Инфраструктурата на MPLS се характеризира с мащаба и степента на автономност на различните протоколи, чрез които се предават данните. Спецификата на специфичните стандарти, прилагани на ниво канал, е без значение. При внедряването на MPLS мрежата не е необходимо да се гарантира функционирането на мрежите на второ ниво, които са оптимизирани за предаване на различни видове трафик. По отношение на класификацията на мрежите по видMPLS комутацията по право се приписва на инфраструктурата, в която се осъществява комутирането на пакети.

MPLS архитектура: базови устройства

Да разгледаме какви устройства трябва да се използват в мрежи, където се използва концепцията за MPLS, която е инфраструктурата по отношение на използването на хардуерни ресурси. Основните устройства по технологията са:
- MPLS съвместим маршрутизатор, както и с конвенционални протоколи за пренос на данни; - маршрутизатор, който взаимодейства с устройства, които не използват токен комутация (включително поради липса на поддръжка на MPLS); - група от мрежови устройства, които се използват за превключване с помощта на етикети в общата администрация и система за маршрутизация. Всъщност устройствата от първия тип образуват съответната група, която от своя страна образува област. MPLS маршрутизаторите от втория тип формират граничната област на този домейн.

Основни принципи на MPLS-превключване

Нека да разгледаме какви са принципите на комутацията в разглежданата технология. Както вече знаем, ключовият компонент на MPLS е етикетът. Споделянето им е в основата на технологията. Всички предадени по мрежата пакети са свързани с определен тип мрежов слой. Всеки от тях се идентифицира чрез специален етикет. Неговата стойност е уникална само когато се разглежда в определен участък от пътя, който се намира между възлите на мрежата, разположен в квартала, т.е. маршрутизаторите от първия тип.(според класификацията, разгледана по-горе). Така всеки пакет ще включва марка. Въпреки това, методът на свързването му с пакета ще зависи от това каква технология се използва в инфраструктурата на мрежовия канал.

Комуникация между маршрутизаторите

Този или този маршрутизатор може да поиска мрежова информация, като използва специфичен MPLS-BGP-съвместим алгоритъм, например. Основната функция на устройството в този случай - обмен на данни със съседни устройства чрез разпространение на етикети, впоследствие използвани за целите на превключване. Те могат да се обменят директно по различни начини. Например, LDP може да се използва или ревизирани версии на други стандарти за маршрутизация, използвани от мрежовия администратор.

Таблица на компонентите

В процеса на присвояване на етикети, когато комуникират различни устройства, се формират отделни пътища за предаване на данни. На всеки от използваните маршрутизатори се използва таблица, която съответства на компонентите, свързани с входния интерфейс и областите, които отразяват характеристиките на източникната инфраструктура. Маршрутизаторът, след получаване на един или друг пакет в съответствие с номера на интерфейса, както и четене на стойността на етикета, задава определен изходен интерфейс за предадените данни. В този случай предишната стойност в рамките на етикета се настройва и заменя с новата, която се показва в частта от таблицата, където изходните тагове са фиксирани, след което пакетът се изпраща на друг елементмрежова инфраструктура. Протоколът MPLS осигурява еднократна идентификация на отделни стойности за полета, разположени в един ред на използваната таблица. Това се дължи на факта, че разглежданата концепция позволява по-бързо предаване на данни в сравнение с методите, използвани при нормалното маршрутизиране, когато IP адресът на изходното устройство има най-дълъг префикс в таблицата за маршрутизация.

Структура на MPLS

Да разгледаме по-подробно структурата на концепцията на мрежата, която се обсъжда. MPLS се състои от два основни компонента: - ядра; - граничната зона. В структурата на ядрото има устройства, които задължително поддържат MPLS. Те се използват като инфраструктурни компоненти за маршрутизиране на трафик в рамките на комутируем протокол. По този начин основната функция на устройствата в ядрото е превключване. От своя страна, граничната зона е отговорна за: класифицирането на пакети по установените критерии, за осъществяване на свързани услуги - например, свързани с филтриране на предаване на данни, управление на мрежовия трафик. Посоченото разпределение на функции между ядрото и граничната област ви позволява да конфигурирате MPLS мрежата, като отчитате спецификата на местоположението на конкретни устройства в мрежата.

Методи за маркиране на пакети

Да разгледаме по-подробно как се извършва маркиране на пакети данни, използващи MPLS-етикети. Преди всичко трябва да се отбележи, че етикетът има следните основни характеристики: фиксирана дължина,уникален в контекста на отделна връзка, която се осъществява между съседни маршрутизатори. Всъщност, етикет със същата стойност може да се използва в различни части на мрежата, но само в рамките на комуникацията между отделните двойки рутери. Вярно е, че в този случай устройствата трябва да определят къде точно пристига опаковката от данните, маркирани с подходящите етикети. На практика в най-простите мрежови връзки може да се използва един и същ набор от MPLS-тагове в интерфейса. В по-сложните инфраструктури се предвижда да се използва отделен набор от етикети в отделен модул или устройство. Веднага преди записването в пакета, MPLS тагът се кодира съгласно зададения алгоритъм. Ако мрежата използва IP протокол, тогава етикетът се поставя в заглавната част на пакета. В други случаи тя се появява в заглавката на протокола вече на ниво канал. Той може също да бъде кодиран в специфичен смисъл.

Прилагане на групи етикети

В процеса на пренос на данни с помощта на разглежданата концепция на мрежата в структурата на пакет, както отбелязахме по-горе, групи етикети - купчини. Всеки от тях може да покаже операция за добавяне или премахване на маркери. В същото време само самия връх определя конкретния резултат от превключването. Тази функция на предаване на данни в мрежите MPLS позволява да се реализират тунелни комуникации. Компонентите присъстват в стека с дължина от 32 бита. В този случай, на етикета се разпределят 20, 8 - на метър от периода на живот на пакета, 1- показва долната граница в групата с етикети, а 3 - не се използва на практика. Като цяло, всяка стойност на етикета може да бъде възможна - като се изключи определено количество запазени.

Структура на пътя за комутируема връзка

За да се разберат подробно принципите на работа на MPLS мрежата, която е технология, ще бъде полезно да се изследват характеристиките на структурата на път за комутируема връзка, която се изгражда в мрежовата инфраструктура. Основната му характеристика е, че се състои от набор от парцели - на едно ниво. При тях превключването се извършва с помощта на етикети на определено ниво. В структурата на това или това ниво се предвижда използването на входни и изходни маршрутизатори. По-горе сме отбелязали, че MPDS може да използва LDP. Нека да разгледаме как пътят за комутируема връзка може да бъде изграден от участието на LDP. Първото нещо, когато изпращате UDP пакети, които могат да използват голям брой адреси, маршрутизаторите определят своето местоположение в мрежата - използвайки LDP. Можете също да определите връзката между маршрутизаторите, които не принадлежат към един и същи канал. Тази характеристика на структурата на мрежата е важна от гледна точка на осъществяването на трансфер на данни в тунелния формат. След като се установи местоположението на маршрутизатора, LDP излиза от TCP връзката, т.е. над нея. Като част от него се генерират заявки за задействане на свързвания, както и информация за тях. Тестовите съобщения могат също да се изпращат между различни устройства за целите на сертифицирането на мрежата.