MPLS - มันคืออะไร?

ในธุรกิจสมัยใหม่เมื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานของ เครือข่ายองค์กร เทคโนโลยี MPLS สามารถใช้งานได้ คุณสมบัติของมันคืออะไร? ข้อดีอะไรที่มีมากกว่าเทคโนโลยีการกำหนดเส้นทางแบบดั้งเดิม?

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเทคโนโลยี

ความจำเพาะของ MPLS คืออะไร? เทคโนโลยีนี้คืออะไร? MPLS เป็นแนวคิดตามที่การเปลี่ยนเส้นทางของแพ็กเก็ตดำเนินการในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คุณลักษณะหลักของมันอยู่ในข้อเสนอของทางเลือกในการวิเคราะห์ IPLP-type router สำหรับแพ็คเก็ตทั้งหมดซึ่งจะดำเนินการเพื่อกำหนดทิศทางการส่งต่อไปยังองค์ประกอบถัดไปของโครงสร้างพื้นฐาน ถ้าเทคโนโลยีที่เป็นปัญหามีส่วนเกี่ยวข้องการวิเคราะห์ส่วนหัวจะดำเนินการเพียงครั้งเดียวที่ทางเข้าสู่เครือข่าย MPLS และจะเริ่มต้นการติดต่อระหว่างพารามิเตอร์แพ็คเก็ตและคุณสมบัติการไหล

คุณสมบัติของการพัฒนา MPLS

เทคโนโลยี MPLS ได้รับการพัฒนาโดยผู้เชี่ยวชาญที่สนใจในการใช้โปรโตคอลแลกเปลี่ยนข้อมูลสากลซึ่งเหมาะสำหรับทั้งโครงสร้างพื้นฐานที่มีการสลับวงจรและการประยุกต์ใช้แพ็คเก็ต ในเครือข่าย MPLS สามารถรับส่งข้อมูลได้หลายประเภท ได้แก่ IP, ATM, Ethernet, SONET, SDH แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงประโยชน์และจุดเด่นของโปรโตคอลก่อนหน้าที่มีวัตถุประสงค์คล้ายคลึงกัน ในบางแง่มุม MPLS เกี่ยวข้องกับการใช้อัลกอริธึมที่เรียบง่ายกว่าการเปรียบเทียบกับแนวทางที่ใช้ในการแก้ปัญหาแบบเดิม ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าอุปกรณ์เครือข่ายที่สนับสนุนเทคโนโลยี MPLS สามารถแทนที่โซลูชั่นดั้งเดิมจากตลาดได้ซึ่งแสดงให้เห็นว่านักพัฒนาของ MPLS ได้ทำงานที่ดีในการเพิ่มประสิทธิภาพและเพิ่มประสิทธิภาพแนวคิดนี้

MPLS และ IP

ดังนั้นเราจึงทราบหลักการพื้นฐานของแนวคิด MPLS ว่าเป็นเทคโนโลยีชนิดใด ในเครือข่ายปกติที่ใช้โปรโตคอล TCP-IP การกำหนดเส้นทางของแพคเก็ตจะดำเนินการโดยใช้ที่อยู่ IP ของคอมพิวเตอร์ที่โอนย้ายแพ็คเก็ต บนเครือข่ายเราเตอร์ทั้งหมดมีข้อมูลเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซใดที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูลรวมทั้งคอมพิวเตอร์เครื่องใดที่ควรจะเปลี่ยนเส้นทางปัจจุบัน

ในกรณีที่ใช้ MPLS จะมีการใช้วิธีการอื่น ตามที่เรารู้อยู่แล้วเกี่ยวกับการใช้การเปลี่ยนป้ายชื่อ พวกเขาจะเชื่อมโยงกับแพ็กเก็ตเฉพาะที่ถูกส่งไปยังเครือข่าย เราท์เตอร์ได้รับคำแนะนำพร้อมกันนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการถ่ายโอนข้อมูลต่อไปโดยขึ้นอยู่กับค่าเฉพาะที่ป้าย MPLS มี สามารถสังเกตได้ว่าอยู่ภายในส่วนหัวของ MPLS วางอยู่ระหว่างเฟรมและแพ็กเก็ตตามรูปแบบที่ยอมรับ เป็นที่น่าสังเกตว่าสามารถใส่ฉลากได้หลายชุดในหนึ่งชุด เมื่อต้องการระบุว่าป้ายกำกับเป็นป้ายกำกับสุดท้ายในกลุ่มจะมีการใช้เครื่องหมายพิเศษ

จะเป็นประโยชน์ในการพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีของเทคโนโลยีในคำถามมากกว่าโซลูชันแบบเดิม

ประโยชน์หลักของ MPLS: ประสิทธิภาพในการประมวลผลข้อมูล

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของ MPLS คือการใช้เวลาในการประมวลผลข้อมูลน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบที่อยู่ IP นอกจากนี้เทคโนโลยี MPLS ลดเวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเส้นทางของแพคเก็ตโดยใช้เราเตอร์พื้นฐาน ในความเป็นจริงการเปลี่ยนสามารถทำได้โดยใช้โปรโตคอลหลาย ๆ แบบซึ่งมีการใช้ป้ายชื่อพิเศษภายในแพ็กเก็ตข้อมูลเครือข่ายที่ส่ง ด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนกระแสแบบแยกจึงเกิดขึ้น

ข้อดีของ MPLS: ความเก่งกาจ

อีกคุณสมบัติที่สำคัญของแนวคิดคือความแพร่หลาย เกือบทุกเครือข่าย IP MPLS สามารถใช้งานได้ เทคโนโลยีที่เป็นปัญหาได้รับการสนับสนุนอย่างดีในระดับฮาร์ดแวร์ ในหลักการก็เป็นไปได้ที่จะใช้โซลูชั่นที่เหมาะสมสำหรับการแนะนำของ MPLS - Mikrotik ตัวอย่างเช่น หลักการสากลในการนำโครงสร้างพื้นฐานเข้าสู่สถานะการทำงานเป็นสากล อย่างไรก็ตามเมื่อออกแบบเครือข่าย MPLS ต้องติดตั้งอุปกรณ์โดยผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ แรกของทั้งหมด - มีอำนาจในการทำความเข้าใจลักษณะ ของสถาปัตยกรรมเครือข่าย ลักษณะของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ของ

ข้อดีของ MPLS: scalability

โครงสร้างพื้นฐาน MPLS เป็นลักษณะความสามารถในการปรับขนาดได้และมีความเป็นเอกเทศสูงในส่วนที่เกี่ยวกับโปรโตคอลต่างๆที่ส่งผ่านข้อมูล ความเฉพาะเจาะจงของมาตรฐานเฉพาะที่ใช้ในระดับลิงค์ไม่สำคัญ เมื่อใช้เครือข่าย MPLS ไม่จำเป็นต้องให้การทำงานของเครือข่ายในระดับที่สองซึ่งเหมาะสำหรับการรับส่งข้อมูลบางประเภท ในแง่ของการจำแนกประเภทของเครือข่ายตามชนิดของการสลับ MPLS สามารถนำมาประกอบกับโครงสร้างพื้นฐานที่มีการสลับแพ็กเก็ตได้อย่างถูกต้อง

สถาปัตยกรรม MPLS: อุปกรณ์พื้นฐาน

เราจะศึกษาว่าควรใช้อุปกรณ์ใดในเครือข่ายที่ใช้แนวคิด MPLS โครงสร้างพื้นฐานสำหรับการใช้ทรัพยากรฮาร์ดแวร์เป็นอย่างไร อุปกรณ์หลักที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องคุณสามารถโทร:

- Router เข้ากันได้กับแนวคิดของ MPLS รวมทั้งโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลทั่วไป

- เราเตอร์ที่มีการโต้ตอบกับอุปกรณ์ที่ไม่ใช้การเปลี่ยนป้ายชื่อ (รวมถึงการขาดการสนับสนุน MPLS)

- กลุ่มอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้สำหรับการสลับใช้ป้ายกำกับในกรอบของระบบการบริหารและการกำหนดเส้นทางร่วมกัน

ในความเป็นจริงอุปกรณ์ประเภทแรกเป็นกลุ่มที่สอดคล้องกันซึ่งจะกลายเป็นโดเมน เราเตอร์ MPLS ประเภทที่สองเป็นโดเมนขอบเขตของโดเมนนี้

หลักการพื้นฐานของการสลับ MPLS

เราจะศึกษาสิ่งที่อยู่บนพื้นฐานของหลักการที่ว่าการเปลี่ยนเป็นไปในกรอบของเทคโนโลยีที่เป็นปัญหา อย่างที่เรารู้อยู่แล้วองค์ประกอบหลักของ MPLS คือฉลาก การแลกเปลี่ยนของพวกเขาเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีที่สอดคล้องกัน ทุกแพ็กเก็ตที่ส่งผ่านเครือข่ายจะเชื่อมโยงกับชั้นเครือข่ายเฉพาะ แต่ละคนระบุด้วยฉลากเฉพาะ ค่าที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะเมื่อดูภายในส่วนเฉพาะของเส้นทางซึ่งอยู่ระหว่างโหนดของเครือข่ายที่ตั้งอยู่ในละแวกนั้นนั่นคือเราเตอร์ประเภทแรก (ตามการจำแนกที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น) ดังนั้นแพคเกจใดก็จะรวมถึงป้ายกำกับ อย่างไรก็ตามวิธีที่เกี่ยวข้องกับแพคเกจจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้ภายในโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย

การสื่อสารระหว่างเราเตอร์

เราเตอร์เฉพาะสามารถขอข้อมูลเครือข่ายโดยใช้อัลกอริธึมบางตัวที่สามารถทำงานร่วมกับ MPLS-BGP ได้ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันหลักของอุปกรณ์ในกรณีนี้คือเพื่อให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ที่อยู่ติดกันโดยการแจกจ่ายป้ายชื่อที่ใช้ในภายหลังเพื่อวัตถุประสงค์ในการสลับ พวกเขาสามารถแลกเปลี่ยนได้โดยตรงในรูปแบบต่างๆ ตัวอย่างเช่นอาจใช้โปรโตคอล LDP หรือรุ่นอื่นที่มีการกำหนดเส้นทางตามมาตรฐานที่ผู้ดูแลระบบเครือข่ายใช้

ตารางส่วนประกอบ

ในกระบวนการของการกระจายป้ายชื่อเส้นทางข้อมูลต่างๆจะถูกสร้างขึ้นในการสื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ เราเตอร์แต่ละตัวใช้ตารางที่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบที่เชื่อมโยงกับอินเทอร์เฟซการป้อนข้อมูลตรงกับลักษณะของโครงสร้างพื้นฐานเอาท์พุท เราเตอร์ที่ได้รับแพ็คเก็ตนี้ตามหมายเลขอินเทอร์เฟซและยังอ่านค่าของฉลากกำหนดอินเทอร์เฟซเอาต์พุตที่ระบุสำหรับข้อมูลที่ส่ง ในเวลาเดียวกันค่าก่อนหน้าภายในป้ายกำกับจะได้รับการแก้ไขและแทนที่ด้วยค่าใหม่ซึ่งจะแสดงในส่วนของตารางที่มีการกำหนดแท็กเอาต์พุตหลังจากที่แพ็คเก็ตถูกส่งไปยังองค์ประกอบอื่นของโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย

โปรโตคอล MPLS ถือว่าเป็นข้อมูลประจำตัวเดียวของค่าฟิลด์แต่ละฟิลด์ที่อยู่ในแถวเดียวของตารางที่ใช้ IP-адрес исходного устройства имеет самый длинный префикс в рамках таблицы маршрутизации. นอกจากนี้ยังอธิบายความจริงที่ว่าแนวคิดที่พิจารณาจะช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้รวดเร็วยิ่งขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีที่ใช้ในเส้นทางปกติเมื่อที่ อยู่ IP ของอุปกรณ์ต้นทางมีคำนำหน้าที่ยาวที่สุดภายในตารางเส้นทาง

โครงสร้างของ MPLS

ลองพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของโครงสร้างแนวคิดเครือข่ายที่มีปัญหา MPLS ประกอบด้วยสองส่วนหลัก:

- หลัก;

- บริเวณชายแดน

ในโครงสร้างเคอร์เนลมีอุปกรณ์ที่จำเป็นต้องรองรับ MPLS ใช้เป็นส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลภายในโปรโตคอลที่เปิดใช้งาน ดังนั้นหน้าที่หลักของอุปกรณ์ที่อยู่ในแกนคือการเปลี่ยน

ในทางกลับกันพื้นที่ชายแดนตอบสนองต่อการจำแนกประเภทของแพ็คเกจตามเกณฑ์ที่กำหนดไว้สำหรับการใช้บริการที่เกี่ยวข้องเช่นการกรองข้อมูลระหว่างการรับส่งข้อมูลการจัดการการรับส่งข้อมูลเครือข่าย การแจกจ่ายฟังก์ชันระหว่างแกนกับพื้นที่ชายแดนช่วยให้คุณสามารถกำหนดค่าเครือข่าย MPLS โดยคำนึงถึงตำแหน่งเฉพาะของอุปกรณ์เฉพาะภายในเครือข่าย

วิธีการทำเครื่องหมายแพ็กเกจ

ลองศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำเครื่องหมายของข้อมูลโดยใช้แท็ก MPLS ประการแรกควรสังเกตว่าฉลากมีลักษณะสำคัญดังต่อไปนี้: ความยาวคงที่ไม่ซ้ำกันในบริบทของการเชื่อมต่อแยกต่างหากที่ดำเนินการระหว่างเราเตอร์เพื่อนบ้าน

ในความเป็นจริงฉลากที่มีค่าเดียวกันสามารถใช้ในส่วนต่างๆของเครือข่ายได้ แต่จะอยู่ในการสื่อสารระหว่างคู่ของเราเตอร์เท่านั้น จริงในกรณีนี้อุปกรณ์ต้องกำหนดว่าแพ็คเก็ตข้อมูลทำเครื่องหมายด้วยฉลากที่เหมาะสมมาจากไหน ในทางปฏิบัติการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ง่ายที่สุดสามารถใช้ชุดเดียวกันของแท็ก MPLS ภายในอินเทอร์เฟซได้

ในโครงสร้างพื้นฐานที่ซับซ้อนมากขึ้นเราขอเสนอให้ใช้ชุดแท็กแยกต่างหากภายในโมดูลหรืออุปกรณ์เดียว ก่อนที่จะรวมอยู่ในแพคเกจฉลาก MPLS จะถูกเข้ารหัสตามอัลกอริทึมที่กำหนดไว้ หากเครือข่ายใช้โปรโตคอล IP ฉลากจะอยู่ในส่วนหัวของแพ็คเก็ต ในกรณีอื่น ๆ จะปรากฏในส่วนหัวของโปรโตคอลอยู่ที่ระดับลิงก์ นอกจากนี้ยังสามารถเข้ารหัสในความหมายเฉพาะได้

ใช้กลุ่มป้ายกำกับ

ในกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลโดยใช้แนวคิดเครือข่ายภายใต้การพิจารณาในโครงสร้างแพ็คเก็ตอาจมีกลุ่มของป้ายชื่อ - สแต็ค ในแต่ละรายการอาจมีการดำเนินการเพิ่มหรือลบฉลากอย่างน้อยหนึ่งป้าย ในกรณีนี้เฉพาะรายการสูงสุดเท่านั้นที่กำหนดผลลัพธ์การสลับเฉพาะ คุณลักษณะนี้ของการรับส่งข้อมูลในเครือข่าย MPLS ช่วยให้สามารถใช้การสื่อสารผ่านอุโมงค์ มีคอมโพเนนต์ในกองซ้อนที่มีความยาว 32 บิต ในกรณีนี้ 20 จะถูกปันส่วนให้กับฉลาก, 8 - ไปยังเคาน์เตอร์ของระยะเวลาของชีวิตของแพ็คเก็ต, 1 - สะท้อนให้เห็นถึงขีด จำกัด ล่างในกลุ่มของป้ายชื่อ, 3 - ไม่ได้มีส่วนร่วมในการปฏิบัติ โดยทั่วไปแล้วค่าฉลากใด ๆ ที่เป็นไปได้ยกเว้นบางชิ้นที่สงวนไว้

โครงสร้างของเส้นทางที่เปลี่ยน

เพื่อที่จะทำความเข้าใจในรายละเอียดเกี่ยวกับหลักการของเครือข่าย MPLS เทคโนโลยีประเภทใดมันจะเป็นประโยชน์ในการศึกษาลักษณะโครงสร้างของเส้นทางที่เปลี่ยนจากโครงสร้างพื้นฐานของระบบเครือข่าย คุณลักษณะหลักของมันคือว่าประกอบด้วยชุดของไซต์ - หนึ่งระดับ พวกเขาจะเปลี่ยนโดยใช้ป้ายกำกับในระดับที่เฉพาะเจาะจง

ในโครงสร้างของระดับที่กำหนดการใช้ input และ output router จะถือว่า ข้างต้นเราสังเกตเห็นว่า MPLS สามารถใช้โปรโตคอล LDP ได้ ลองศึกษาวิธีการสร้างเส้นทาง dial-up โดยใช้ LDP

ประการแรกในระหว่างการแจกจ่ายแพ็คเก็ต UDP ซึ่งสามารถใช้ที่อยู่จำนวนมากเราเตอร์จะสร้างตำแหน่งของตัวเองบนเครือข่ายโดยใช้ LDP นอกจากนี้การสื่อสารสามารถกำหนดระหว่างเราเตอร์ที่ไม่ได้อยู่ในช่องเดียวกัน คุณลักษณะนี้ของโครงสร้างเครือข่ายมีความสำคัญจากมุมมองของการใช้การรับส่งข้อมูลในรูปแบบอุโมงค์

หลังจากที่มีการกำหนดตำแหน่งของเราเตอร์โปรโตคอล LDP จะเริ่มการเชื่อมต่อภายนอก TCP นั่นคือเหนือกว่า ในกรอบของมันการร้องขอเพื่อเริ่มต้นการผูกรวมทั้งข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้จะเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถส่งข้อความทดสอบระหว่างอุปกรณ์ต่างๆเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของเครือข่าย