MPLS - бұл не?

Қазіргі заманғы кәсіпорындарда корпоративтік желі инфрақұрылымын құру кезінде MPLS технологиясы қолданылуы мүмкін. Оның ерекшеліктері қандай? Дәстүрлі маршруттау технологиялары бойынша қандай артықшылықтар бар?

Технология туралы жалпы ақпарат

MPLS ерекшелігі қандай? Бұл технология қандай? MPLS - пакеттердің қайта бағытталуы компьютерлік желілерде жүзеге асырылатын тұжырымдама. Оның негізгі ерекшелігі IPLP типті маршрутизаторларды барлық пакеттерге талдаудың балама нұсқасында ұсынылады, ол оларды инфрақұрылымның келесі құрамдас бөлігіне жіберу бағытын анықтау үшін жүзеге асырылады. Егер аталған технология қолданылған болса, тақырыпты талдау MPLS желісіне кіргенде бір рет орындалады, содан кейін пакеттік параметрлер мен ағын сипаттары арасындағы сәйкестік басталады.

MPLS дамыту ерекшеліктері

MPLS технологиясы әмбебап деректерді айырбастау протоколын іске асыруға мүдделі мамандар тарапынан әзірленді, ол схемалық инфрақұрылымға және пакеттік негізде қолдануға жарамды. MPLS желілерінде әртүрлі трафикті беру мүмкін - IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH. Тұжырым ұқсас мақсаттағы бұрынғы хаттамалардың құндылықтары мен кемшіліктерін ескере отырып әзірленді. MPLS кейбір аспектілерде дәстүрлі шешімдерде қолданылатын тәсілдермен салыстырғанда қарапайым алгоритмдерді енгізуді қарастырады. Сарапшылар атап өткендей, MPLS технологиясын қолдайтын желілік жабдықтар нарықтан дәстүрлі шешімдерді таратып жіберуі мүмкін, бұл MPLS әзірлеушілерінің осы тұжырымдаманы оңтайландыру және әмбебап ету жөніндегі жақсы жұмыс жасағанын көрсетеді.

MPLS және IP

Мәселен, MPLS тұжырымдамасының негізгі принциптерін білеміз, бұл қандай технологиялар. TCP-IP протоколын қолданатын қалыпты желілерде пакеттік маршрутизация пакеттің тасымалданатын компьютерінің IP-мекен-жайын қолдана отырып жүзеге асырылады. Желіде барлық маршрутизаторларда деректерді беруде қандай интерфейс бар екені, сондай-ақ ағымдағы пакеттің қай компьютерге қайта бағытталуы керектігі туралы ақпарат бар.

MPLS-ны қолданған жағдайда, басқа тәсіл қолданылады. Бұл, біз білетініміздей, этикеткалар арқылы коммутацияны енгізуді қамтиды. Олар желіге жіберілген белгілі бір пакетке байланады. Маршрутизаторлар, оны алғаннан кейін, MPLS-белгісінің нақты мәніне қарай деректерді одан әрі қалай беру туралы ақпарат бар. Қабылданған форматқа сәйкес кадрлар мен пакеттер арасында орналастырылған MPLS тақырыбында орналасқанын атап өтуге болады. Бір пакетте бірнеше жапсырма орналастыруға болады. Жапсырманың топтағы соңғы элемент екенін көрсету үшін арнайы жалаушалар қолданылады.

Дәстүрлі шешімдер бойынша бұл технологияның артықшылықтарын егжей-тегжейлі қарастыру пайдалы болады.

MPLS негізгі артықшылықтары: деректерді өңдеу тиімділігі

MPLS-тің ең маңызды артықшылығы - бұл деректерді IP адресін салыстырудан гөрі өңдеуге азырақ уақыт кетеді. Сонымен қатар, MPLS технологиясы негізгі маршрутизаторларды пайдаланып пакетті қайта бағыттау уақытын қысқартады. Іс жүзінде коммутация бірнеше хаттамалар арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, онда арнайы желілік берілетін желілік деректердің пакеттерінде пайдаланылады. Осыған байланысты жекелеген ауыспалы ағындар пайда болады.

MPLS артықшылықтары: көп жақтылық

Тұжырымдаманың тағы бір маңызды қасиеті әмбебап болып табылады. Іс жүзінде кез келген IP MPLS желісі іске асырылуы мүмкін. Дәл осы технология аппараттық деңгейде жақсы қолдау көрсетеді. Негізінде, мысалы, MPLS - Микротиканы енгізу үшін қол жетімді шешімдерді пайдалануға болады. Инфрақұрылымды жұмыс жағдайына келтірудің әмбебап қағидаттары әмбебап. Алайда, MPLS желісін құру кезінде жабдықты тәжірибелі мамандар орнату керек. Ең алдымен - желілік архитектураның ерекшеліктерін, оның аппараттық компоненттерінің сипаттамаларын білу құзыретті.

MPLS артықшылығы: ауқымдылық

MPLS инфрақұрылымы деректерді беру арқылы әртүрлі хаттамаларға қатысты масштабталуы мен автономиясының жоғары дәрежесімен сипатталады. Байланыс деңгейінде іске асырылатын нақты стандарттардың ерекшелігі маңызды емес. MPLS желісін енгізу кезінде екінші деңгейдегі желілердің жұмысын қамтамасыз етудің қажеті жоқ, олар белгілі бір трафик түрлерін беру үшін оңтайландырылады. Коммутаторлар желілерін коммутациялау түрі бойынша жіктеу тұрғысынан MPLS пакеттік коммутация орын алған инфрақұрылымға дұрыс жатқызылуы мүмкін.

MPLS архитектурасы: негізгі құрылғылар

Біз MPLS тұжырымдамасы қолданылатын желілерде қандай құралдарды қолдануға болатынын, аппараттық құралдарды пайдалану үшін қандай инфрақұрылымды қарастыратынымызды қарастырамыз. Сәйкес технологиялармен айналысатын негізгі құрылғыларға қоңырау шала аласыз:

- маршрутизатор MPLS тұжырымдамасымен үйлесімді, сондай-ақ дәстүрлі деректер беру хаттамалары;

- этикеткаларды ауыстыруды қолданбайтын құрылғылармен өзара әрекеттесетін маршрутизатор (соның ішінде MPLS қолдауының жоқтығы);

- Бірыңғай басқару және маршруттау жүйесі шеңберінде жапсырмаларды пайдалану үшін пайдаланылатын желілік құрылғылар тобы.

Іс жүзінде, бірінші типтегі құрылғылар тиісті топты құрайды, бұл өз кезегінде доменді құрайды. Екінші типті MPLS маршрутизаторлары осы доменнің шекаралық доменін құрайды.

MPLS-коммутацияның негізгі принциптері

Біз осы техниканың шеңберінде коммутацияның қандай принциптерге негізделгенін зерттейміз. Біз білетініміздей, MPLS-тің негізгі компоненті - жапсырма. Олардың алмасуы тиісті технологияның негізін құрайды. Желіде берілетін барлық пакеттер желі деңгейінің белгілі бір түрімен байланысты. Олардың әрқайсысы белгілі бір затбелгімен анықталады. Оның мәні бірегей болып табылады, ол жолдың белгілі бір бөлігінде ғана байқалады, ол торап тораптары арасында орналасқан, яғни маршрутизаторлардың бірінші түрі (жоғарыда талқылаған классификацияға сай). Осылайша, кез-келген пакет жапсырманы қамтиды. Дегенмен, пакетпен байланысты тәсілі желі инфрақұрылымында қандай технология қолданылғанына байланысты болады.

Маршрутизаторлар арасындағы байланыс

Белгілі бір маршрутизатор желілік ақпараттарды MPLS-BGP-мен үйлесімді кейбір алгоритм арқылы сұрауы мүмкін. Бұл жағдайда құрылғының негізгі функциясы коммутация мақсаттары үшін пайдаланылатын белгілерді бөлу арқылы көршілес құрылғылармен деректермен алмасуды қамтамасыз ету болып табылады. Оларды әртүрлі тәсілдермен алмастыруға болады. Мысалы, LDP протоколы желілік әкімші пайдаланатын басқа маршруттау стандарттарының өзгертілген нұсқаларын пайдалануы мүмкін.

Құрамдас кесте

Жапсырмаларды тарату процесінде әртүрлі деректер жолдары әртүрлі құрылғылардың байланысында қалыптасады. Қолданыстағы маршрутизаторлардың әрқайсысы кіріс интерфейсімен байланысты компоненттердің шығыс инфрақұрылымының сипаттамаларын көрсететін деректерге сәйкес келетінін қамтамасыз ететін кестені пайдаланады. Маршрутизатор интерфейс нөмірі бойынша осы немесе пакетті алған, сондай-ақ этикеттің мәнін оқып, берілген деректер үшін көрсетілген шығыс интерфейсін орнатады. Сонымен қатар, жапсырмадағы алдыңғы мән түзетіліп, кесте бөлігіндегі кесте бөлігінде көрсетілетін жаңалықпен ауыстырылады, содан кейін пакет желі инфрақұрылымының басқа элементіне бағытталады.

MPLS протоколы пайдаланылатын кестенің бір қатарында орналасқан жеке өріс мәндерін бір рет сәйкестендіруді болжайды. IP-адрес исходного устройства имеет самый длинный префикс в рамках таблицы маршрутизации. Міне, себебі қарастырылып отырған тұжырымдама кәдімгі маршруттағы IP-адрес маршрутизация кестесіндегі ең ұзын префикс болған кезде қалыпты маршруттағы әдістермен салыстырғанда деректерді жылдам беру мүмкіндігін береді .

MPLS құрылымы

Келтірілген желі тұжырымдамасының құрылымының ерекшеліктерін егжей-тегжейлі қарастырайық. MPLS екі негізгі компоненттен тұрады:

- ядро;

- шекара ауданы.

Ядролық құрылымда MPLS-ты міндетті түрде қолдайтын құрылғылар бар. Олар коммутацияланған протокол ішіндегі трафикті бағыттау үшін инфрақұрылымдық компоненттер ретінде пайдаланылады. Осылайша, ядродағы құрылғының негізгі функциясы ауысады.

Өз кезегінде, шекаралас аймақ жауапты критерийлерге сәйкес пакеттерді жіктеуге байланысты қызметтерді жүзеге асыру үшін - мысалы, деректерді беру барысында сүзгілеу, желілік трафикті басқаруға қатысты. Бұл ядро мен шекара аймағы арасындағы функциялардың таралуы желі ішіндегі нақты құрылғылардың нақты орналасуын ескере отырып, MPLS желісін конфигурациялауға мүмкіндік береді.

Пакеттерді белгілеу жолдары

MPLS-тегтерін қолданатын деректер пакеттерінің таңбалануының қалай жүзеге асырылғанын егжей-тегжейлі қарастырайық. Ең алдымен, жапсырманың келесі негізгі сипаттамалары бар екендігін атап өту керек: көршілес маршрутизаторлар арасында жүзеге асырылатын жеке байланыс тұрғысынан бірегей.

Шын мәнінде, бірдей мәнге ие этикет желінің әр түрлі бөліктерінде қолданылуы мүмкін, бірақ тек маршруттаушылардың жұптары арасындағы байланыс шеңберінде ғана пайдаланылуы мүмкін. Рас, бұл жағдайда, құрылғыларда сәйкес таңбамен белгіленген деректер бумасының қайда пайда болғаны анықталады. Іс жүзінде, қарапайым желі қосылымдары интерфейстегі MPLS тегтерінің бірдей жиынтығын пайдалана алады.

Күрделі инфрақұрылымдарда бір модульде немесе құрылғыда тегтердің жеке жиынтығын қолдану ұсынылады. Олар пакетке кірмес бұрын, MPLS-белгі белгіленген алгоритмге сәйкес кодталады. Желі IP протоколын пайдаланса, жапсырма пакеттің тақырыбына орналастырылады. Басқа жағдайларда, ол хаттама деңгейінде сілтеме деңгейінде көрсетіледі. Ол сондай-ақ белгілі бір мағынада кодталуы мүмкін.

Белгі топтарын пайдалану

Деректерді беру процесінде қарастырылатын желі тұжырымдамасын пайдаланып, пакеттік құрылымда, жоғарыда айтылғандай, жапсырмалар жинағы болуы мүмкін. Олардың әрқайсысында бір немесе бірнеше жапсырмаларды қосу немесе алу әрекеті көрсетілуі мүмкін. Бұл жағдайда, тек ең жоғарғы деңгейдегі коммутациялық нәтижені орнатады. MPLS желілеріндегі деректерді берудің бұл мүмкіндіктері туннельді байланыс орнатуға мүмкіндік береді. 32 биттің ұзындығы бар жинақтағы құрамдастар бар. Бұл жағдайда этикеткаға 20, бума мерзімінің есептегішіне 8, этикеткалар тобында төменгі шегі, 3 - практикаға тартылмайды. Жалпы алғанда, белгілі бір резервтік қорларды қоспағанда, жапсырманың кез-келген мәні мүмкін.

Ауыспалы жолдың құрылымы

MPLS желісінің қағидаттарын егжей-тегжейлі түсіну үшін қандай технологияны қолдануға болады, желі инфрақұрылымы шеңберінде салынған қосылыстардың құрылымының ерекшеліктерін зерттеу пайдалы болады. Оның басты ерекшелігі - ол бір деңгейде сайттардың жиынтығынан тұрады. Олар белгілі бір деңгейде этикеткалар арқылы ауыстырылады.

Берілген деңгейдің құрылымында кіріс және шығыс маршрутизаторын пайдалану болжанады. Жоғарыда біз MPLS LDP протоколын пайдалана алатынымызды атап кеттік. LDP арқылы коммутация жолын қалай құруға болатынын қарастырайық.

Ең алдымен, көптеген мекен-жайларды пайдалануға болатын UDP пакеттерін тарату кезінде маршрутизаторлар LDP-ні қолдана отырып, желіде өз орындарын белгілейді. Сондай-ақ, байланыс бір арнаға жатпайтын маршрутизаторлар арасында анықталуы мүмкін. Желілік құрылымның бұл ерекшелігі туннельдердегі деректерді беруді жүзеге асыру тұрғысынан маңызды.

Маршрутизаторлар орналасу орнынан кейін, LDP протоколы TCP-нен тыс қосылысты бастайды, яғни ол бойынша. Осыған байланысты, міндетті түрде бастамашылық туралы сұрау салу, сондай-ақ ол туралы ақпарат қалыптастырылады. Тестілік хабарларды желінің денсаулығын тексеру үшін түрлі құрылғылар арасында да жіберуге болады.