Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

MPLS — технология маршрутизации для нового поколения сетей общего пользования

Б. Л. Сатовский

Бурное развитие Интернет, сопровождаемое ростом спроса на все более разнообразные и надежные услуги, заставляет Интернет-провайдеров постоянно модернизировать свои сети. В середине 90-х годов в качестве основы такой модернизации ряд компаний выбрали модель IP-over-ATM, которая позволила им повысить производительность сетей и осуществлять моделирование трафика. Более того, экономически выгодным оказалось мультиплексирование трафика Интернет вместе с другими типами трафика, передаваемого по АТМ-магистралям. В Москве, например, успешно функционируют АТМ-сети компаний “ПТТ-Телепорт Москва” и “Комкор” (Московская телекоммуникационная корпорация), построенные с участием фирмы “Руслан Коммуникейшнз”. Пользователи этих сетей получают высококачественные услуги по вполне умеренным ценам.

Но время идет, и технический прогресс не стоит на месте. Последним словом в развитии средств маршрутизации и коммутации для магистралей Интернет явилась разработка технологии многопротокольной коммутации на основе меток (Multiprotocol Label Switching — MPLS). В ней сохранено все лучшее, что присуще архитектуре IP-over-ATM (эффективные мультиплексирование и моделирование трафика, высокая производительность), и при этом она еще больше повышает масштабируемость сетей, упрощает их построение и эксплуатацию. Важно и то, что MPLS может использоваться не только с АТМ, но и с любой другой технологией канального уровня. Это упрощает переход к следующему поколению волоконно-оптических магистралей Интернет на основе технологий SONET/WDM или IP/WDM.

Основы многоуровневой коммутации

Сети ряда Интернет-провайдеров построены сегодня на основе многоуровневой модели, подразумевающей, что логическая маршрутизируемая IP-сеть функционирует поверх коммутируемой топологии второго уровня (АТМ либо Frame Relay) и независимо от нее. Коммутаторы второго уровня обеспечивают высокоскоростные соединения, в то время как IP-маршрутизаторы на периферии сети, связанные друг с другом сетью виртуальных каналов второго уровня, осуществляют интеллектуальную пересылку IP-пакетов. Проблемы, возникающие при таком подходе, связаны со сложностью взаимного отображения двух различных сетевых архитектур друг на друга, которое требует построения и поддержания двух раздельных топологий, адресных пространств, протоколов маршрутизации и сигнализации, алгоритмов резервирования ресурсов. Появление методов многоуровневой коммутации и в конечном счете MPLS — это один из шагов на пути эволюционного развития сети Интернет в сторону упрощения ее инфраструктуры путем интеграции функций второго (коммутация) и третьего (маршрутизация) уровней.

Все методы многоуровневой коммутации, в том числе и MPLS, базируются на двух основных принципах:

· разделение функций пересылки пакетов и управления этим процессом;

· пересылка пакетов с использованием последовательных меток.

Разделение функций

Многоуровневая коммутация предполагает четкое разделение всех функций по две компоненты: пересылка пакетов и управление (рис. 1). Управляющая компонента задействует стандартные протоколы маршрутизации (OSPF, IS-IS, BGP-4) для обмена информацией с другими маршрутизаторами. На основе этой информации формируется и модифицируется сначала таблица маршрутизации, а затем, с учетом информации о смежных системах на каждом интерфейсе, — таблица пересылки пакетов. Когда система получает новый пакет, пересылающая компонента анализирует информацию, содержащуюся в его заголовке, ищет соответствующую запись в таблице пересылки и направляет пакет на выходной интерфейс.

Отделение управляющей компоненты от пересылающей позволяет разрабатывать и модифицировать каждую из них независимо. Единственное обязательное требование состоит в том, чтобы управляющая компонента могла передавать информацию пересылающей компоненте через таблицу пересылки пакетов. Благодаря этому становится возможным применение очень простых алгоритмов пересылки, например алгоритма, базирующегося на использовании последовательных меток.

Пересылка с использованием последовательных меток

Пересылающая компонента практически всех систем многоуровневой коммутации, включая и системы MPLS, основана на использовании последовательных меток пакетов (именно этот алгоритм применяется для пересылки ячеек АТМ и кадров Frame Relay). Метка — это короткое поле фиксированной длины в заголовке пакета. Она определяет принадлежность пакета к определенному классу эквивалентной пересылки (Forwarding Equivalence Class — FEC). По существу, метка играет ту же самую роль идентификатора соединений, что и идентификаторы виртуального пути или виртуального канала (VPI/VCI) в сетях АТМ или идентификаторы DLCI в сетях Frame Relay. Класс FEC представляет собой совокупность пакетов, направляемых в сеть по одному и тому же маршруту, — при этом конечные адресаты этих пакетов могут быть разными.

Алгоритм пересылки на основе последовательных меток требует классификации каждого пакета на входе в сеть и присвоения ему первоначальной метки. Предположим, входной коммутатор сети получил непомеченный пакет с адресом назначения 192.4.2.1 (рис. 2). Он классифицирует этот пакет (относит к классу FEC 192.4/16), присваивает ему метку 5 и передает смежному устройству на маркированном маршруте (Label-Switched Path — LSP).

Маршрут LSP функционально эквивалентен виртуальному каналу, поскольку определяет путь через всю сеть — от входа в нее до выхода из нее. По этому пути следуют все пакеты, отнесенные к определенному классу FEC. Первый из поддерживающих метки коммутаторов на этом пути называется входным (ingress, или head-end); а последний коммутатор, завершающий данный LSP, — выходным (egress, или tail-end).

Внутри ядра сети коммутаторы игнорируют информацию сетевого уровня в заголовках пакетов и определяют дальнейший маршрут их следования исключительно на основе меток. Когда коммутатор получает помеченный пакет, его пересылающая компонента ищет в таблице пересылки нужную запись (по номеру входного порта и входной метке), извлекает из нее выходную метку, выходной интерфейс и адрес следующего смежного устройства. Затем коммутатор заменяет входную метку выходной (эта процедура называется label swapping) и передает пакет на выходной интерфейс для дальнейшего продвижения по маршруту LSP. Когда пакет достигает конца маршрута LSP, выходной коммутатор тоже обращается к своей таблице пересылки. Но, поскольку на следующем шаге пакет должен быть передан уже на устройство, не поддерживающее метки, коммутатор удаляет метку и отправляет пакет, используя обычный алгоритм IP-маршрутизации.

Механизм последовательных меток обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционной пошаговой маршрутизацией на сетевом уровне. Начнем с того, что использование меток предоставляет поставщику сетевых услуг чрезвычайную гибкость в классификации пакетов.

В простейшем случае входной коммутатор сети можно сконфигурировать так, чтобы он относил пакет к тому или иному классу FEC исключительно на основе адреса назначения. Однако для выбора FEC можно использовать и множество других критериев: адрес источника пакета, тип приложения, точку входа в сеть с поддержкой меток и точку выхода из нее, класс обслуживания (CoS), указанный в заголовке IP-пакета, или любое сочетание этих параметров.

Поставщики сетевых услуг могут конструировать специальные LSP-маршруты, удовлетворяющие требования тех или иных приложений. Маршруты можно построить таким образом, чтобы, например, минимизировать число транзитных узлов, обеспечить определенную полосу пропускания или обойти потенциальные точки перегрузки.

Важное преимущество алгоритма пересылки с использованием последовательных меток состоит в том, что он позволяет выделить любой тип пользовательского трафика, ассоциировать его с определенным классом FEC и направить весь трафик этого класса по LSP-маршруту, специально построенному так, чтобы удовлетворить требования данного типа трафика.

Эволюция многоуровневой коммутации

Чтобы яснее представить сущность технологии MPLS и ее роль в развитии Интернет, полезно оглянуться назад и выяснить, что именно послужило поводом для разработки различных методов многоуровневой коммутации и каким образом все они в конечном счете образовали комбинацию под названием MPLS.

Как уже было сказано, с середины 90-х годов некоторые Интернет-провайдеры начали модернизировать свои сети, переходя от построения ядра на основе маршрутизаторов к многослойной модели с передачей IP-трафика по сети АТМ. Причиной такого перехода стал взрывной рост объема услуг и связанные с ним потребности в большей полосе пропускания, предсказуемых показателях производительности и инжиниринге трафика. Архитектура IP-over-ATM смогла решить эти задачи в первую очередь благодаря тому, что опиралась на применяемый в сетях АТМ алгоритм коммутации с использованием меток.

Модель IP-over-ATM базировалась на функциональных возможностях АТМ. На магистрали сети применялись высокоскоростные АТМ-коммутаторы, а область применения IP-маршрутизации ограничивалась периферией сети. Последнее было связано с тем, что в данной модели традиционные программные маршрутизаторы рассматривались как основная помеха на пути увеличения производительности сетей. Однако по мере последующего роста сетей и появления аппаратуры, разработанной специально для магистралей Интернет, дальнейшее развитие в рамках модели IP-over-ATM перестало быть единственно возможным. Преодолев в свое время ограничения традиционной маршрутизации, она достигла следующего рубежа и здесь столкнулась уже со своими собственными пределами масштабируемости.

На фоне продолжавшейся миграции Интернет-провайдеров к модели IP-over-ATM начал проявляться целый ряд тенденций, оказывающих влияние на развитие новых технологий для ядра Интернет. Широкие круги общества стали осознавать исключительную роль Интернет в деле построения основ новой глобальной экономики. Исчезли последние сомнения в том, что рынок оборудования для Интернет достаточно велик, чтобы оправдать разработку аппаратуры специально для магистральных соединений. Протокол IP быстро занял господствующие позиции, оттеснив в сторону IPX, AppleTalk, OSI и SNA.

Осознание факта неизбежности “IP-конвергенции” открыло рыночную нишу для инвестиций в новые технологии и стимулировало молодых разработчиков вступить в соперничество с господствующими производителями сетевой аппаратуры. Чтобы достичь успеха, им нужно было предложить решение, сочетающее производительность АТМ-коммутаторов с управляющими функциями IP-маршрутизаторов и исключить необходимость сложного согласования двух типов сетей, подразумеваемого в модели IP-over-ATM.

К концу 90-х годов сразу несколько производителей предложили решения для многоуровневой коммутации. Это, в частности, IP Switching (Ipsilon/Nokia), Tag Switching (Cisco Systems), Aggregate Route-Based IP Switching — ARIS (IBM), IP Navigator (Cascade/Ascend/Lucent Technologies), Cell Switching Router — CSR (Toshiba). Общее же число предложений, поступивших в рабочую группу IETF, достигло двух десятков. Хотя все эти разработки имели ряд общих черт, они были несовместимы друг с другом.

Технологии многоуровневой коммутации: общие черты

Все первоначально предложенные технологии имели своей целью совместить достоинства IP-маршрутизации и АТМ-коммутации, оставаясь при этом ориентированными на применение в IP-сетях. Основной их принцип состоял в том, чтобы, использовав управляющее ПО традиционного IP-маршрутизатора, интегрировать его с высокопроизводительной аппаратной АТМ-коммутацией и на этой основе разработать быстродействующий и недорогой для своего класса IP-маршрутизатор.

В качестве управляющей компоненты предлагалось использовать стандартные средства IP-маршрутизации (на основе протоколов OSPF, IS-IS или BGP-4) в сочетании с фирменным механизмом присвоения меток. ПО маршрутизации позволяло многоуровневым коммутаторам обмениваться информацией третьего уровня о топологии и состоянии сети. Механизм присвоения меток кодировал маршруты третьего уровня метками (а именно идентификаторами VPI/VCI сети АТМ) и сообщал эти метки смежным устройствам для формирования LSP-маршрутов через ядро сети. Использование протоколов маршрутизации не только на периферии, но и в ядре сети имело ряд преимуществ: была решена проблема квадратичного роста сложности сети по мере увеличения числа PVC (эта проблема серьезно ограничивала масштабируемость решений IP-over-ATM); благодаря уменьшению числа смежных узлов для каждого маршрутизатора снижалась нагрузка, создаваемая протоколами IGP; появилась возможность использовать информацию о реальной физической топологии сети, собранную процедурами маршрутизации на сетевом уровне.

В качестве коммутирующей компоненты многоуровневых коммутаторов служила обычная инфраструктура АТМ-коммутаторов. Однако при этом управляющие процедуры для назначения меток, обмена метками между узлами сети и построения таблиц пересылки использовали фирменные протоколы на основе IP (рис. 3) вместо протоколов, оговоренных спецификациями Форума ATM (как было в модели IP-over-ATM). Исключение протоколов маршрутизации и сигнализации, свойственных сетям АТМ, несколько упростило сетевое решение, поскольку позволило обойтись без координации и взаимного отображения двух различных архитектур — АТМ и IP. Но большинство систем многоуровневой коммутации этого поколения сохранило прежнее принципиальное ограничение: они могли функционировать только на основе инфраструктуры АТМ, в то время как Интернет-сообщество однозначно взяло ориентацию на использование пакетов.

Применение АТМ-подобных меток для пересылки данных в ядре сети позволило оптимизировать ее производительность за счет преимуществ аппаратной коммутации. Производители полагали, что это будет способствовать разработке аппаратуры нового поколения с гораздо лучшим соотношением цена/производительность, а также многократно ускорит создание новых продуктов. В середине 90-х годов эти вопросы действительно представлялись критически важными, однако преимущество многоуровневых коммутаторов по производительности продержалось относительно недолго: достижения в разработке новых технологий позволили предложить альтернативные подходы к построению магистральных маршрутизаторов.

Технологии многоуровневой коммутации: различия

Хотя между различными разработками в области многоуровневой коммутации было много общего, в них использовались два принципиально разных подхода к назначению и распределению меток при установлении LSP-маршрутов.

Модель “от данных”

В этой модели, реализованной, например, в технологиях IP Switching (Ipsilon) и CSR (Toshiba), назначение меток происходит при поступлении пакетов данных от пользователя. Модель использует понятие потока — последовательности пакетов, имеющих одинаковые IP-адреса и номера портов источника и получателя. Многоуровневый коммутатор может назначить метку либо сразу же при получении первого пакета потока, либо дождавшись получения заданного порогового числа пакетов. В последнем варианте гарантируется, что поток будет достаточно длинным, а значит, накладные расходы на присвоение метки и рассылку ее смежным устройствам оправдаются.

Несмотря на определенные достоинства (например, метка устанавливается только тогда, когда под нее действительно имеется поток), модель “от данных” содержит ряд серьезных ограничений. Для идентификации отдельных потоков многоуровневый коммутатор должен обладать сложным и высокопроизводительным механизмом классификации пакетов. Более того, поскольку между обнаружением первого пакета потока и присвоением метки соответствующему потоку, как правило, имеется некоторая задержка, каждый многоуровневый коммутатор должен выполнять традиционную маршрутизацию во время начальной фазы (в противном случае произойдет потеря пакетов, относящихся к еще не классифицированному потоку).

При использовании модели “от данных” объем служебного трафика, необходимого для обмена метками, прямо пропорционален количеству потоков трафика, наличие же большого числа относительно короткоживущих потоков может создавать высокую нагрузку на сеть. В общем, эта модель не обладает достаточной степенью масштабируемости для применения в ядре Интернет, где одновременно присутствует огромное число отдельных потоков. Поэтому разработчики технологии MPLS и не взяли ее на вооружение, а сделали ставку на другую модель назначения меток.

Модель “от управления”

В этой модели назначение и распределение меток происходит при поступлении соответствующей управляющей информации. В частности, метки создаются при обработке сообщений протоколов маршрутизации, протоколов управления (таких, как RSVP) или в результате статической конфигурации. Среди схем, работающих по такому принципу, следует упомянуть Tag Switching (Cisco Systems), IP Navigator (Ascend/Lucent) и ARIS (IBM). Эта же концепция легла в основу стандарта MPLS.

Модель назначения меток “от управления” обладает рядом преимуществ, существенных для магистралей сетей крупных Интернет-провайдеров. Во-первых, метки создаются и согласовываются между смежными узлами до начала поступления пользовательских данных. Поэтому, если требуемый маршрут содержится в таблице пересылки, то ему уже присвоена метка и поступающий трафик может быть немедленно передан с этой меткой (исключается начальная пауза, присущая модели “от данных”). Во-вторых, масштабируемость системы значительно выше, чем при назначении меток “от данных”, поскольку количество помеченных маршрутов пропорционально числу записей в таблице пересылки, а не числу индивидуальных потоков трафика. Присвоение меток на основе первых полей IP-адреса, а не индивидуально для каждого потока, позволяет выделять крупные классы FEC, действительно представляющие те или иные категории трафика, вместо множества мелких, характеризующих, по существу, отдельный поток. И наконец, в-третьих, при постоянной топологии сети объем служебного трафика оказывается значительно меньше, чем при назначении меток “от данных”. Установление и переустановление маркированных маршрутов происходит только при изменении топологии сети или получении соответствующей управляющей информации, а не при поступлении каждого нового потока трафика.

На сцену выходит MPLS

Несмотря на ряд схожих черт, системы многоуровневой коммутации первого поколения использовали различные фирменные протоколы и поэтому не могли взаимодействовать друг с другом. Это и стало основным препятствием на пути их практического внедрения в сетях Интернет-провайдеров. Кроме того, большинство решений требовало наличия транспортной инфраструктуры АТМ и не могло быть применено в разнородных транспортных средах на основе Frame Relay, PPP, SONET, технологий ЛВС. Для широкого внедрения многоуровневой коммутации было необходимо выработать единый отраслевой стандарт, применимый к любому типу технологий канального уровня.

Такой стандарт с использованием ряда фирменных решений был разработан под эгидой IETF. Управляющая компонента MPLS (рис. 4) построена вокруг протокола IP, точно так же как и в более ранних фирменных решениях, однако она использует новые стандартные протоколы сигнализации и обмена метками в IP-сетях, а также дополнения к существующим протоколам. Такая стандартизация обеспечивает совместимость аппаратуры разных производителей. Технологии MPLS не требуется никаких протоколов Форума ATM для сигнализации и маршрутизации, тем самым устраняется необходимость координации двух различных архитектур. Благодаря этому она гораздо лучше приспособлена для применения в пакетном мире Интернет.

Пересылающая компонента MPLS базируется на механизме последовательных меток, а процедура назначения меток и обмена ими между смежными узлами для формирования маркированных маршрутов LSP инициируется по принципу “от управления”. Если транспортная технология второго уровня предусматривает поле для метки (например, VPI/VCI в АТМ или DLCI во Frame Relay), то метка MPLS включается в это поле. Если же в заголовке второго уровня такое поле отсутствует, то метка MPLS записывается в стандартизированный заголовок MPLS, который вставляется между заголовками канального и сетевого уровней (рис. 5). Таким образом, MPLS позволяет применять метки в сетях, где используются любые технологии канального уровня, и прокладывать маркированные маршруты через неоднородные сетевые инфраструктуры.

Едва успев появиться, стандарт MPLS дал повод для целого ряда заблуждений относительно своей роли в построении ядра Интернет. Некоторые специалисты восприняли его как стандарт, разработанный для того, чтобы позволить производителям превратить АТМ-коммутаторы в высокопроизводительные магистральные маршрутизаторы. Это действительно было одной из целей при разработке первого поколения многоуровневых коммутаторов в середине 90-х годов, однако последние достижения в области специализированных микросхем позволили аппаратным IP-маршрутизаторам достичь практически такого же быстродействия, которое характерно для коммутаторов на основе MPLS или ATM VPI/VCI. Технология MPLS действительно позволяет увеличить скорость пересылки пакетов в программных маршрутизаторах, однако это было далеко не главной целью ее разработки.

Другое распространенное заблуждение состоит в том, что технология MPLS якобы должна полностью заменить обычную IP-маршрутизацию. Такая задача никогда не ставилась перед рабочей группой по MPLS, поскольку разработчики ни минуты не сомневались в том, что традиционная маршрутизация на третьем уровне всегда будет присутствовать в Интернет. Это необходимо по целому ряду причин. Так, для обеспечения сетевой безопасности и управления сетями требуется фильтрация пакетов на межсетевых экранах, а это подразумевает подробный анализ заголовков пакетов и полномасштабную их обработку на третьем уровне. Кроме того, очевидно, что невозможно поддерживать маркированные маршруты вплоть до каждого хоста во всей глобальной Сети, поэтому в некоторой точке маршрута (например, на последнем шаге перед хостом-получателем) пакет придется маршрутизировать традиционным образом.

Что сулит нам MPLS

Перед внедрением MPLS, как, впрочем, и любой новой технологии, необходимо дать ответ на вопрос: “Для чего это нужно?” Основная польза от технологии MPLS состоит в том, что она создает основу для развертывания новых типов услуг, не поддерживаемых традиционной маршрутизацией. Это особенно актуально в условиях нынешней жесткой конкуренции, когда провайдерам необходимо постоянно предлагать пользователям новые услуги, отсутствующие у конкурентов. Одновременно MPLS позволяет уменьшить себестоимость и улучшить качество базовых услуг. MPLS расширяет возможности маршрутизации, позволяя учитывать многие факторы (а не только адрес назначения пакета). Предположим, что хосты А и Б отправляют пакеты хосту В через сеть, в которой поддерживается технология MPLS (рис. 6). При традиционной маршрутизации — по принципу кратчайшего пути — пакеты и от хоста А, и от хоста Б будут направлены по пути № 1, выбранному средствами IGP в качестве кратчайшего. Теперь предположим, что сетевой администратор, проанализировав статистику загрузки сети, решил установить правила управления трафиком для того, чтобы уменьшить нагрузку на маршрутизатор LSR 2. Для этого ему необходимо перенаправить часть трафика по другим маршрутам, скажем, трафик от хоста Б к хосту В перевести на путь № 2 (а для трафика хоста А оставить прежний путь № 1). Осуществить такое разделение средствами традиционной маршрутизации было бы невозможно, поскольку она принимает во внимание только адрес назначения пакета, одинаковый в обоих случаях. Но в нашем примере маршрутизаторы в ядре сети поддерживают MPLS, поэтому реализовать такие правила достаточно просто. Для этого нужно сконфигурировать два маркированных маршрута так, чтобы маршрутизатор LSR 1 направлял весь трафик от А к В по пути № 1, а от Б к В — по пути № 2. Возможность классифицировать трафик по множеству параметров и направить трафик каждого класса по выбранному и, возможно, специально оптимизированному пути позволяет администратору точно управлять потоками трафика.

Таким образом, при надлежащем планировании маршрутов и правил технология MPLS обеспечивает поставщикам сетевых услуг беспрецедентный для существующих IP-сетей уровень контроля над трафиком. Это означает более эффективную работу сетей, более предсказуемое качество услуг и боўльшую гибкость, позволяющую адаптироваться к изменяющимся потребностям пользователей. Набор критериев, которые могут применяться в системах MPLS для классификации пакетов, чрезвычайно широк. Очевидно, в первых реализациях MPLS будет использоваться только часть этих критериев, а остальные станут вовлекаться в работу по мере появления необходимого ПО для управляющей компоненты MPLS.

Если провайдер намеревается внедрить новый тип услуг, ему нет необходимости заменять всю MPLS-совместимую инфраструктуру. Достаточно всего лишь изменить управляющую составляющую, чтобы присвоить некоторой категории пакетов специальный FEC-класс, и затем указать для него специально спроектированный LSP-маршрут. Например, пакеты можно классифицировать по сочетанию подсети назначения и типа приложения или сетей источника и назначения, по специфическим требованиям к качеству услуг (QoS), по принадлежности к группе многоадресной IP-рассылки, по идентификатору виртуальной частной сети (VPN). Далее, сетевой администратор может конфигурировать LSP-маршруты таким образом, чтобы удовлетворить специфические требования данного класса трафика: минимизировать число транзитных узлов, обеспечить заданную полосу пропускания, направить трафик через определенные узлы и т. д. Заключительный шаг по внедрению новой услуги состоит в том, чтобы сконфигурировать входной LSR-маршрутизатор соответствующим образом. Он должен идентифицировать пакеты, подпадающие под определение данного класса, и направлять их по пути, специально предназначенному для трафика этого класса.

Приложения MPLS

На сегодняшний день существуют три основные области применения MPLS в сетях крупных поставщиков Интернет-услуг. Это моделирование трафика, поддержка классов обслуживания (CoS) и виртуальных частных сетей (VPN).

Моделирование трафика

Моделирование трафика позволяет поставщику сетевых услуг направлять потоки данных не по кратчайшему пути, вычисленному с помощью традиционного протокола маршрутизации IGP, а через менее загруженные узлы и каналы связи. В настоящее время моделирование трафика очень актуально в связи с чрезвычайно быстрым ростом потребности в сетевых ресурсах, внедрением критически важных IP-приложений и острой конкуренцией на рынке сетевых услуг. При правильном моделировании трафика нагрузка на все физические каналы связи, маршрутизаторы и коммутаторы должна быть сбалансирована таким образом, чтобы ни один из этих компонентов не был недогружен или перегружен. В результате сеть будет работать более эффективно, стабильно и предсказуемо.

Технология MPLS хорошо подходит в качестве основы для моделирования трафика, поскольку позволяет сетевым администраторам указывать точный физический маршрут для маркированных пакетов, а также выбирать маршруты, соответствующие специфическим требованиям. Раздельная же статистика по каждому LSP-маршруту может быть использована для анализа загрузки каналов связи, поиска узких мест сети и планирования ее дальнейшего расширения.

Классы обслуживания

Технология MPLS может оказать помощь провайдерам при внедрении дифференцированных услуг (DiffServ). Сама модель DiffServ определяет целый ряд механизмов для разделения всего трафика на небольшое число классов обслуживания. Как известно, пользователи нуждаются в Интернет как в сети общего пользования для самых разных целей и приложений — от неприхотливой электронной почты до передачи голоса и видео, весьма чувствительных к задержкам. Чтобы удовлетворить их требования, сервис-провайдер должен использовать не только моделирование трафика, но и средства для его классификации.

В сети MPLS возможны два подхода к пересылке пакетов с учетом класса обслуживания. Первый подход предусматривает обработку пакетов в выходных очередях LSR-маршрутизаторов с учетом значений приоритета, указанных в заголовке MPLS. Второй — базируется на том, что для каждой пары, состоящей из входного и выходного LSR-маршрутизаторов, определяются несколько LSP-маршрутов с различными характеристиками производительности, полосы пропускания, времени задержки и других параметров. После этого входной маршрутизатор направляет один тип трафика по одному пути, другой — по другому, третий — по третьему и т. д.

Виртуальные частные сети

Виртуальная частная сеть (VPN) моделирует работу корпоративной территориально распределенной сети с помощью инфраструктуры общего пользования Интернет. Чтобы эта услуга представляла реальный интерес для корпоративных пользователей, сервис-провайдер должен решить проблемы безопасности передаваемых данных и поддержки неуникальных IP-адресов, выделенных для частных сетей. Обе эти задачи легко решаются с помощью технологии MPLS, поскольку она предусматривает маршрутизацию пакетов на основе меток, а не на основе адреса назначения. MPLS позволяет сервис-провайдеру организовать предоставление услуг VPN, используя простой, гибкий и мощный механизм туннелирования. Виртуальная частная сеть строится как совокупность маркированных маршрутов между различными физическими сегментами VPN. Система маршрутизаторов провайдера распределяет по всей сети информацию о масках подсетей, существующих внутри каждого сегмента. Входные LSR-маршрутизаторы сети направляют трафик VPN по соответствующим LSP-маршрутам, исходя из совокупности адреса назначения пакета и его принадлежности к определенной VPN.

Об авторе

Сатовский Борис Львович,
генеральный директор компании
“Руслан Коммуникейшнз”
Телефон: (095) 923-1010


электрошокер купить электрошокер




  
3 '2000
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Свет на дне колодца

локальные сети

• Как не прогореть с кабельной системой

• Стандарт, предлагающий разумные решения

• Что нам стоит шкаф построить?

• Стандарт 802.11а: ускорение передачи данных

корпоративные сети

• Microsoft Datacenter уготована нелегкая судьба

• Кампусные сети на базе оптоволокна

• Регулируем механизмы QoS

услуги сетей связи

• Из точки А в точку Б

• MPLS - технология маршрутизации для нового поколения сетей общего пользования

• DWDM как зеркало русской революции

электронная коммерция

• iPlanet старается удержаться в центре электронного бизнеса

• Об электронном бизнесе Hewlett-Packard

• Мобильная электронная коммерция: лед тронулся

защита данных

• Наблюдения за наблюдателями

• Насколько безопасна ваша сеть?


• КАЛЕЙДОСКОП

только на сервере

• Могут ли ужиться IPsec и NAT?



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх