36 Особенности технологии mpls. Пути коммутации по меткам

Пограничные устройства LSR в технологии MPLS имеют специальное название – пограничные коммутирующие по меткам маршрутизаторы (LER).

Устройство LER, являясь функционально более сложным, принимает трафик от других сетей в форме стандартных IP-пакетов, а затем добавляет к нему метку и направляет и направляет вдоль соответствующего пути к выходному устройству LER через несколько промежуточных устройств LSR. При этом пакет продвигается не на основе IP-адреса назначения, а на основе метки. (Устройство LSR выполняет все функции IP-маршрутизатора, оно содержит блоки, относящихся как к управлению, так и к продвижению данных).

Метка имеет локальное значение в пределах каждого устройства LER и LSR, т.е. при передаче пакета с входного интерфейса на выходной выполняется смена значения метки.

Пути LSR прокладываются предварительно в соответствии с топологией межсетевых соединений.

LSR представляет собой однонаправленный виртуальный канал, поэтому для передачи трафика между двумя устройствами LER нужно установить 2 пути коммутации по меткам - по одному в каждом направлении. На рисунке показаны 2 пары путей коммутации по меткам, соединяющие устройства LER1 и LER3, а также LER1 и LER4. Устройства LER с помощью путей коммутации по меткам должны образовывать полносвязную структуру.

Выходное устройство LER,выполнив удаление метки, передает пакет в следующую сеть уже в стандартной IP-форме.

В MPLS-сетях удаление метки выполняет предпоследнее на пути устройство. Действительно, после того как предпоследнее устройство определит на основе значение метки следующий хоп, метка в MPLS-кадре уже не нужна, т.к. последнее устройство, т.е. выходное устройство LER, будет продвигать пакет на основе значения IP-адреса.

Заголовок MPLS

Заголовок MPLS состоит из нескольких полей:

- метка (20 бит) используется для выбора соответствующего пути коммутации по меткам;

- время жизни (8 бит) дублирует аналогичное поле IP-пакета. Это необходимо для того, чтобы устройства LSR могли отбрасывать «заблудившиеся» пакеты только на основании информации, содержащейся в заголовке MPLS, не обращаясь к заголовку IP;

- класс услуги (3 бита) используется для указания класса трафика, требующего определенного показания QoS;

- признак дна стека меток – S (1 бит).

Технология MPLS поддерживает несколько типов кадров: PPP, Ethernet, Fram Relay и АТМ.

Продвижение кадра в MPLS-сети происходит на основе метки MPLS и техники LSR.

В кадрах PPP, Ethernet, Fram Relay заголовок MPLS помещается между оригинальным заголовком и заголовком пакета 3го уровня. С ячейками АТМ технологии MPLS поступает по-другому: она пользуется имеющимися полями VPI/VCI в заголовках этих ячеек для меток виртуальных соединений. Поля VPI/VCI используются только для хранения поля меток, остальная часть заголовка MPLS с полями СoS, S и TTL размещается в поле данных АТМ-ячеек и не используется при передачи ячеек АТМ-коммутаторами, поддерживающими MPLS.

Стек меток

Наличие стека меток является одним из оригинальных свойств MPLS. Концепция стека меток является развитием концепции двухуровневой адресации виртуальных путей с помощью меток VPI/VCI, принятой в АТМ.

Стек меток позволяет создавать систему агрегированных путей LSR с любым количеством уровней иерархии. Для поддержки этой функции MPLS-кадр, который перемещается вдоль иерархически организованного пути, должен включать столько заголовков MPLS, сколько уровней иерархии имеет путь.

Продвижение MPLS-кадра всегда происходит на основе метки, находящейся в данный момент на вершине стека.