2.2. Mpls і керування трафіком

У цьому розділі дається огляд застосовності MPLS для керування трафіком. У наступних розділах обговорюється набір можливостей, необхідних для задоволення вимог керування трафіком.

Протокол MPLS стратегічно достатній для керування трафіком, тому що він може надати більшу частину функцій, доступних у моделі накладань, і по відносно низькій ціні в порівнянні з конкуруючими альтернативними рішеннями. Настільки ж важливо, що MPLS пропонує можливість автоматизувати функції керування трафіком. Це останнє міркування вимагає подальшого дослідження й перебуває за межами розгляду даного документа.

Концепція каналів передачі даних MPLS використовується досить широко в даному документі. Канал передачі даних являє собою об'єднання потоків даних того самого класу, які додержуються маршруту з комутацією пакетів по мітках. Канал передачі даних являє собою абстракцію трафіка, з якої можуть бути асоційовані певні характеристики. Корисно розглядати канали передачі даних як об'єкти, які можна маршрутизувати, тобто, шлях, по якому переносяться дані, може мінятися. Із цього погляду, канали передачі даних подібні до віртуальних каналів у мережах ATM й Frame Relay. Важливо, однак, підкреслити, що існує фундаментальна відмінність між каналом передачі даних і шляхом. LSP являє собою специфікацію шляху з комутацією по мітках, через який проходить трафік. На практиці, терміни LSP і канал передачі даних часто використаються синонімічно.

Привабливість MPLS для керування трафіком може бути асоційована з наступними факторами:

1) явні шляхи з комутацією міток (які не обмежуються парадигмою переадресації, коли маршрут визначається на основі адреси місця призначення) можуть бути легко сформовані мережним адміністратором або за допомогою стандартних протоколів,

2) LSP можуть підтримуватися ефективно,

3) канали передачі даних можуть бути змодельовані й поставлені у відповідність LSP,

4) набір атрибутів може бути асоційований з каналами передачі даних, які регулюють їхні робочі характеристики,

5) набір атрибутів може бути асоційований з ресурсами, які обмежують положення LSP і каналів передачі даних,

6) Mpls дозволяє як агрегацію так і дисагрегацію трафіка, у той час як класична переадресація на основі ІP-адреса місця призначення допускає тільки агрегацію,

7) відносно легко інтегрувати "маршрутизацію на основі обмежень" у рамках MPLS,

8) гарна реалізація MPLS може запропонувати більш низьку надмірність, чим конкуруючі альтернативи керування трафіком.

Крім того, через механізм комутації міток MPLS дозволяє накласти на сучасну модель маршрутизації Інтернет квазиканальну комутацію. Багато існуючих пропозицій для керування трафіком за допомогою MPLS концентруються на можливості формування LSP. Хоча така можливість є фундаментальною для керування трафіком, цього реально недостатньо.

2.3. Орієнтований mpls-граф

У даному підрозділі вводиться концепція " орієнтованого MPLS-графа", що є центральною при керуванні трафіком у сфері MPLS. Орієнтований MPLS-граф аналогічно віртуальної топології в моделі накладань. Він логічно проектується на фізичну мережу шляхом вибору LSP для каналів транспортування трафіка.

Орієнтований MPLS-граф (рис. 2.1) складається з набору LSR, які являють собою вузли графа, і набору LSP, які надають логічні з'єднання точка-точка між зазначеними LSR, і, отже, служать як канали орієнтованого графа. Є можливість сформувати ієрархічний орієнтований MPLS-граф, що базується на концепції стек міток.

Рис. 2.1 Приклад орієнтованого MPLS-граф

Орієнтовані MPLS-графи важливі тому, що базові проблеми керування смугою пропускання в MPLS визначаються тим, як ефективно сполучити орієнтований MPLS-граф з фізичною топологією мережі. Абстракція орієнтованого MPLS-графа формалізується нижче.

Нехай G = (V, E, c) є графом, що відображає фізичну топологію мережі. Тут, V - набір вузлів мережі й E - набір каналів; тобто , для v й w з V, об'єкт (v,w) утримується в E, якщо v й w є безпосередньо зв'язаними в рамках G. Параметр "c" являє собою набір ємностей й інших обмежень, сполучених з E й V. Ми будемо розглядати G як "основу" мережної топології.

Нехай H = (U, F, d) є орієнтованим MPLS-графом, де U є субнабором V, що представляє набір LSR у мережі, або більш точно набір LSR, які є кінцевими точками, принаймні, одного LSP. Тут, F являє собою набір LSP, так що для x й y з U, об'єкт (x, y) перебуває в F, якщо існує LSP з x і y в якості кінцевих точок. Параметр "d" являє собою набір вимог й обмежень, асоційованих з F. Очевидно, H є орієнтованим графом. Можна бачити, що H залежить від перехідних характеристик G.