27. Mpls-технология в сетях
Эта технология стремится увеличить скорость пересылки данных. Для этого в начале каждого пакета данных появляются метки. Маршрутизация базируется на этих метках. Если метку использовать в качестве индекса внутренней таблицы, то поиск походящей линии сводится к просмотру таблицы.
MPLS (MultiProtocol Label Switching) – мультипротокольная коммутация меток.
Поскольку IP-пакеты не предназначены для виртуальных каналов, в их заголовке не предусмотрено место для номеров виртуальных каналов. Следовательно, нужно добавлять новый заголовок MPLS в начало IP-пакета. На линии между маршрутизаторами, использующей в качестве протокола кадрирования PPP, применяется формат, включающий в себя заголовки PPP, MPLS, IP и TCP, как показано на рисунке:
Самое важное поле в заголовке MPLS – Метка, значением которого является индекс. Качество обслуживания указывает на применяемый класс обслуживания. Поле S связано со стеком меток в иерархических сетям. Если оно равно 0, то пакет игнорируется. Благодаря этому исключаются бесконечные циклы в случае сбоя маршрутизации.
Заголовки MPLS не являются частью пакетов сетевого уровня, и к кадрам уровня передачи данных они отношения тоже не имеют. Именно отсюда и «мультипротокольность».
Когда пакет, расширенный за счет заголовка MPLS, прибывает на MPLS-совместимый маршрутизатор, извлеченная из него метка используется в качестве индекса таблицы, по которой определяются исходящая линия и значение новой метки. Смена меток используется во всех подсетях с виртуальными каналами, поскольку метки имеют только локальное значение, и два разных маршрутизатора могут снабдить независимые пакеты одной и той же меткой, если их нужно направить на одну и ту же линию третьего маршрутизатора. Поэтому, чтобы метки можно было различить на приемном конце, их приходится менять при каждом переходе.
Еще одной особенностью является агрегация, т.е. можно каждому потоку, проходящему через подсеть, предоставить собственный набор меток. Но более распространенным является группировка потоков, заканчивающаяся на данном маршрутизаторе или в данный ЛВС. О таких потоках говорят, что они принадлежат одному классу эквивалентности пересылок (FEC – Forwarding Equivalence Class).
MPLS-пакеты содержат не только метку, но и адрес получателя. А значит можно на каком-то этапе вернуться к обычному способу маршрутизации.
В MPLS существует два альтернативных способа создания записей в таблице. При методе, управляемом данными, первый маршрутизатор, на который прибывает пакет, контактирует со следующим маршрутизаторов на его пути и просит его задать метку для данного потока. Протоколы, обслуживающие этот метод, должны тщательно следить за предотвращением возникновения петель. Второй метод, использующийся в не-АТМ-сетях, - метод с явным управлением. Имеется несколько вариантов этого подхода. Один из них работает следующим образом. При загрузке маршрутизатора выявляется, для каких маршрутов он является пунктом назначения. Для них создается один или несколько FEC, каждому из них выделяется метка, значение которой сообщается соседям. Соседи, в свою очередь, заносят этим метки в свои таблицы пересылки и посылают новые метки своим соседям. Процесс продолжается до тех пор, пока все маршрутизаторы не получат представление о маршрутах.