Мплс сеть что это

IP/MPLS

IP/MPLS (Internet protocol Multiprotocol Label Switching) — сеть, организованная на базе перспективной технологии многопротокольной коммутации меток, построена по иерархической двухуровневой архитектуре, включающей опорный слой (ядро) MPLS-коммутации IP-трафика и граничный слой, несущий основную нагрузку по обслуживанию абонентов и составляет основной «интеллект» сети.

Отличительные признаки

IP/MPLS отличается от стандартного пакетного протокола IP тем, что коммутация трафика основывается на коммутации трафика внутри сети MPLS по прикрепленной к пакету данных специальной метке, благодаря чему принципы управления передачей трафиком принципиально меняются. Путь, по которому трафик будет передаваться по сети MPLS сначала определяется с помощью традиционных протоколов динамической маршрутизации, например OSPF/BGP, каждому интерфейсу с помощью протокола LDP присваивается специализированная транспортная метка. Этот механизм определения топологии и раздачи меток носит название управляющей компоненты MPLS. После того как топология определена, трафик коммутируется внутри сети по независимым от типа передаваемого трафика меткам. Фактически устройства в сети MPLS являются коммутаторами трафика по меткам. Этот механизм носит название коммутационной компоненты MPLS.

Превосходство

Основные преимущества технологии IP/MPLS:

• более высокая скорость продвижения IP-пакетов по сети за счет сокращения времени обработки маршрутной информации;
• возможность организации информационных потоков в каналах связи. С помощью меток каждому информационному потоку (например, несущему телефонный трафик) может назначаться требуемый класс обслуживания (CoS). Потоки с более высоким CoS получают приоритет перед всеми другими потоками. Таким образом, с помощью MPLS обеспечивается качество обслуживания (QoS), присущее сетям SDH и ATM;
• полное обособление друг от друга виртуальных корпоративных сетей за счет создания для каждой их них своеобразных туннелей;
• прозрачный пропуск через ядро IP/MPLS трафика протоколов Ethernet, Frame Relay или ATM, что позволяет подключать пользователей, использующих все эти разнообразные протоколы.

Мультисервисные сети: коммутация и маршрутизация Ethernet/IP/MPLS

Мультисервисными называются сети, в которых для передачи разных типов трафика используется один канал. Мультисервисные сети обеспечивают доставку потребителям множества различных услуг на единой технологической основе — по принципу конвергенции услуг. Наиболее эффективно функции транспорта для голоса, видео и других данных реализуются на основе пакетных сетей, одной из разновидностей мультисервисных сетей, использующих транспорт MPLS-TP или PBB-TP.

Мультисервисные сети бывают разных масштабов, в зависимости от задач, которые нужно, чтобы они выполняли — на основе Ethernet или MPLS. «Новые Системы Телеком» предлагает различные мультисервисные сети: от небольшой корпоративной или кампусной сети, до мультисервисной сети с технологией MPLS, обслуживающей десятки тысяч пользовательских портов. Мы обеспечиваем полный спектр оборудования для коммутации и маршрутизации Ethernet/IP/MPLS. Комбинируйте MPLS и другие технологии.

Вместе с проектированием и строительством транспортной инфраструктуры мы можем предложить заказчикам комплексные решения, включающие развертывание в мультисервисной сети таких услуг, как голос поверх IP, IP телевидение, интерактивные видеосервисы (ShiftTV, VoD), видеонаблюдения и др.

Продукты

Оборудование Alcatel-Lucent
Предлагаемые ООО «НСТ» решения для мультисервисных сетей поддерживают все необходимые для доставки различных услуг транспортные службы на основе Ethernet (E-Line, E-LAN, как выделенные так и виртуальные) и на основе MPLS (PWE3, VPLS, H-VPLS, L3 VPN). Решения IP/MPLS также обеспечивают необходимый уровень качества услуг, надежность доставки и высокий уровень доступности сети.

® 8000/8100 — это платформа доступа операторского класса, оптимизированная для передачи голоса поверх IP, передачи факсов, организации ВЧС и других услуг IP. —>
• Alcatel-Lucent 5620 SAM
  Интегрированное управление сетью и услугами для конвергированных мультисервисных сетей IP/Ethernet/MPLS. Отличное решение для комбинации MPLS и других технологий.
• Alcatel-Lucent 7705 SAR
  Компактный маршрутизатор, в котором реализованы последние достижения в области технологий MPLS и виртуальных линий pseudowire. MPLS в маленьком корпусе.
• Alcatel-Lucent 7450 ESS
  Маршрутизаторы Alcatel-Lucent 7450 ESS поддерживают масштабируемые, услуги в Ethernet MAN и WAN для бизнес абонентов и потребителей 3-play. Высокоплотная Ethernet агрегация для 3-play служб поверх IP/MPLS сетей.
• Alcatel-Lucent 7750 SR
  Alcatel 7750 Service Router (SR) — это первый в отрасли маршрутизатор MPLS, специально разработанный и оптимизированный для предоставления современных услуг Интернет и VPN. Воспользуйтесь преимуществами IP/MPLS.
• Alcatel-Lucent 7710 SR
  7710 Service Router — это многофункциональный мультисервисный граничный MPLS маршрутизатор, реализованный на модульной компактной платформе. Соответствует всем требованиям к оборудованию MPLS.

Оборудование Allied Telesis
Allied Telesis — мировой лидер в области IP/Ethernet решений, занимающийся развертыванием сетей с услугами Triple Play поверх инфраструктур кабельного и оптоволоконного доступа. Мультисервисная коммутация и маршрутизация IP/MPLS.

Решения

Пример построения высоконадежной корпоративной сети, с использованием оборудования Allied Telesis
Решение подразумевает отказоустойчивую работу сетевого оборудования, резервированные VPN каналы к филиалам, использование Stateful Inspection Firewall для обеспечения безопасности сети.

Статьи

Пакетный транспорт: MPLS-TP или PBB-TP?
Увеличение доли услуг на основе пакетов и увеличение объема пакетного трафика заставляют поставщиков услуг искать решения для транспорта пакетного трафика, которые были бы управляемыми, масштабируемыми и имели такой же уровень надежности, как SDH. Две альтернативы — PBB-TE и MPLS-TP. Рассмотрим MPLS Transport Profile.

Сценарии развития транспортной инфраструктуры оператора
Операторы связи все более тесно конкурируют друг с другом, увеличиваются объемы предлагаемых услуг, при этом меняется их структура, ресурсоемкость и технологические основы. На этом фоне оператору особенно важно найти оптимальный путь миграции своей транспортной инфраструктуры, чтобы адекватно отвечать на запросы своих клиентов. Реализация концепции Ethernet транспорта: IP/MPLS, T-MPLS и PBT.

Новости

Certified Allied Telesis Professional
11 января 2009
В декабре 2008 года группа инженеров компании «Новые Системы Телеком» прошла обучение и сертификацию на звание «Certified Allied Telesis Professional». Это — одно из необходимых требований для получения компанией НСТ статуса «Accredited System Integration Partner».

Строительства мультисервисной оптоволоконной сети в г. Ростов-на-Дону
15 декабря 2007
ООО «Новые Системы Телеком» совместно с компанией ООО «МАГ» реализовали первый этап строительства мультисервисной оптоволоконной сети в г. Ростов-на-Дону в рамках проекта ГУВД «Безопасный город».

Семинар «Широкополосной доступ и Metro Ethernet»
22 сентября 2006
21 сентября 2006 в Москве успешно прошел семинар «Широкополосной доступ и Metro Ethernet».

MPLS — как работает и зачем нужен?

MPLS (Multiprotocol label switching) является протоколом для ускорения и формирования потоков сетевого трафика, что, по сути, означает сортировку MPLS и расстановку приоритетов в ваших пакетах данных на основе их класс обслуживания (например, IP-телефон, видео или данные Skype). При использовании протоколов MPLS доступная используемая пропускная способность увеличивается, а критически важные приложения, такие как передача голоса и видео, гарантируют 100% бесперебойную работу.

Как работает MPLS?

MPLS это метод маркировки пакетов, который устанавливает приоритетность данных. Большинство соединений сети должны анализировать каждый пакет данных на каждом маршрутизаторе, чтобы точно понимать его маршрут следования.

Виды маршрутизаторов

CE маршрутизатор, используемый со стороны узла клиента, который непосредственно подключается к маршрутизатору оператора.

CE взаимодействует с маршрутизатором со стороны оператора (PE) и обменивается маршрутами внутри PE. Используемый протокол маршрутизации может быть статическим или динамическим (протокол внутреннего шлюза, такой как OSPF, или протокол внешнего шлюза, такой как BGP).

Раскроем не понятные аббревиатуры — маршрутизатор Customer Edge (CE) подключается к маршрутизатору Provider Edge (PE).

PE маршрутизатор — граничный маршрутизатор со стороны оператора (MPLS домена), к которому подключаются устройства CE. Приставка PE к маршрутизатору, означает то, что он охватывает оборудование, способное к работе с широким диапазоном протоколов маршрутизации, в частности:

• Протокол пограничного шлюза (BGP) (связь PE-PE или PE-CE);
• Протокол динамической маршрутизации (OSPF) (связь между маршрутизатором и PE);
• Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS) (связь между маршрутизатором PE и P. Что такое P – маршутизатор поговорим дальше.);

Некоторые маршрутизаторы PE также выполняют маркировку трафика.

P — маршрутизатор — внутренний маршрутизатор сети оператора (провайдера) MPLS домена. В многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) маршрутизатор P функционирует как транзитный маршрутизатор базовой сети. Маршрутизатор P обычно подключен к одному или нескольким маршрутизаторам PE.

Принципы работы MPLS

Входной маршрутизатор с MPLS (напомним, multiprotocol label switching, с английского) будет помечать пакеты данных при входе в сеть расставляя метки, поэтому, маршрутизаторы будут точно понимать, куда направляются данные, без необходимости снова и снова анализировать пакет с данными.

Чтобы понять принцип работы методики MPLS следует отметить, что в традиционной IP-сети каждому маршрутизатору приходится выполнять поиск IP, путем постоянного поиска его в таблицах с пакетами данных с последующей пересылкой на следующий уровень пока пакеты данных не достигнут нужного пункта назначения.

MPLS технология присваивает метку всем IP-пакетам, а тем временем уже сами маршрутизаторы принимают решение о передаче пакета далее на следующее устройство благодаря нужному значению метки. Метка добавляется в составе MPLS заголовка, который добавляется между заголовком кадра (второй уровень OSI) и заголовком пакета (третий уровень OSI) и, по сути, в дальнейшем идет их наложение друг на друга.

Хедер (заголовок) фрейма

MPLS хедер (заголовок)

Хедер (заголовок) IP пакета

IP пакет

Методика MPLS вместо этого выполняет «коммутацию меток«, когда первое устройство выполняет поиск маршрутизации, как и прежде, но вместо поиска следующего перехода он находит конечный маршрутизатор назначения по заранее заданному маршруту. Маршрутизатор определяет метку на основе информации, которую будут использовать маршрутизаторы для дальнейшей маршрутизации трафика без необходимости каких-либо дополнительных поисков IP адресов, по достижению конечного маршрутизатора метка удаляется и пакет доставляется с помощью обычной IP маршрутизацией.

В чем преимущество переключения меток по методу MPLS?

1. Система меток значительно снижает время необходимое на поиск IP-маршрутизации.
2. Позволяет осуществлять точный поиск совпадений с самым длинным префиксом, что снижает ресурс обращения к памяти для маршрутизации одного пакета.
3. Точные совпадения на основе меток намного проще реализовать в оборудовании при меньшей нагрузке на него.
4. Дает возможность контролировать, где и как трафик распределен в сети, чтобы управлять пропускной способностью, расставлять приоритеты для различных сервисов и предотвращать перегрузку оборудования.

Для работы MPLS используют протоколы маршрутизации распространения меток (LDP), простой неограниченный протокол (без поддержки трафика), протокол резервирования ресурсов с проектированием трафика (RSVP-TE). На практике же обычно используют протокол распространения меток (LDP), однако протокол RSVP-TE необходим для функций организации трафика и в сложных сетях фактически не обойтись без этих двух протоколов с настройкой LDP для туннелирования внутри протокола RSVP.

Передача и управление трафиков происходит за счёт технологии Traffic Engineering, которая осуществляет передачу трафика по каналам по наиболее оптимальному маршруту, но с некоторыми ограничениями благодаря технологии CSPF (Constrained Shortest Path First), которая выбирает пути не только пользуясь критерием, основанном на его оптимальной длине маршрута, но еще и учитывает загрузку маршрутов. Используемые протоколы RSVP-TE позволяют резервировать полосы пропускания в сети.

Технология MPLS также имеет защиту от сбоев основываясь предварительном расчете путей резервного копирования для потенциальных сбоев канала или узла. При наличии сбоя в сети автоматически происходит расчет наилучшего пути, но при наличии одного сбоя расчет необходимого пути начинает происходить еще до обнаружения сбоя. Пути резервного копирования предварительно запрограммированы в FIB маршрутизатора в ожидании активации, которая может произойти в миллисекундах после обнаружения сбоя.

Можно выделить следующие преимущества организации VPN на базе MPLS

• возможность масштабируемости трафика в широких пределах;
• возможность пересечения адресных пространств, узлов подключенных в различные VPN;
• изолирование трафика VPN друг от друга на втором уровне модели OSI.

В заключении следует отметить, что на практике MPLS в основном используется для пересылки единиц данных протокола IP (PDU, (Protocol Data Unit)) и трафика виртуальной частной локальной сети (VPLS) Ethernet. Основными приложениями MPLS являются инженерия телекоммуникационного трафика и MPLS VPN.

Решения

Carrier Ethernet – это Ethernet операторского класса. Сама по себе технология Ethernet изначально создавалась для сетей ЛВС уровня предприятий или Enterprise. По мере развития сетевых технологий Ethernet переместился на уровень сетей операторского класса, где практически полностью заменил такие классические WAN технологии, как XDSL, ATM, PPP, FrameRelay и другие. В настоящее время на базе Ethernet строятся сети уровня города (Metropolitan Ethernet Network- MEN), сети для передачи мобильного трафика Mobile Backhaul, магистральные сети IPBB. Все это предъявляет к Ethernet новые требования по масштабируемости, надежности, QoS и сетевому управлению. Для работ по созданию и развитию Carrier Ethernet в 2001 году была создана организация Metro Ethernet Forum (MEF).

MEF определяет следующие ключевые компоненты Carrier Ethernet:

• Сервисы – выделенная линия — E-Line, частная выделенная сеть — E-LAN, дерево — E-Tree и E-Access, причем как на уровне физического порта, так и на уровне VLAN;
• Масштабируемость – возможность предоставления сервисов для миллионов абонентов;
• Надежность – технология должна обеспечивать защиту от сбоев и иметь время восстановления сервисов менее 50 миллисекунд. Такая скорость восстановления требуется для передачи трафика, чувствительного ко времени, например, для передачи голосового, видео или трафика TDM;
• Диагностика – встроенные средства мониторинга сервисов и каналов связи;
• Качество – обеспечение заданного уровня SLA (Service Level Agreement) сервиса, а также приоритезацию клиентского трафика при передаче его через сеть оператора.

Технология Carrier Ethernet также вводит понятие EVC (Ethernet Virtual Connection) – или другими словами виртуальный канал Ethernet. В данном случае, сеть оператора прозрачна для клиента и не подразумевает внесений изменений в конфигурацию пограничного оборудования. Со стороны абонента это выглядит как отдельная выделенная линия из одного офиса в другой. Internet protoco l(IP) – основной протокол современных пакетных сетей передачи данных. Именно этот протокол был выбран в качестве основного протокола в сети Интернет. В середине 1990 годов большинство операторов связи столкнулось с проблемой лавинообразного роста числа абонентов Интернет. Появилась необходимость в технологии, которая сможет упростить и ускорить процессы маршрутизации и передачи IP трафика. Технология MPLS (Multiprotocol Switching), в основе которой лежит принцип “IP-коммутации”, была предложена компанией Ipsilon в 1996 году. С этого момента технология MPLS стала быстро развиваться и распространяться в сетях операторов связи.

Сегодня MPLS это основной протокол для построения мультисервисных IP сетей операторов связи. MPLS работает совместно с протоколом IP и протоколами динамической маршрутизации, такими как IS-IS, OSPF, BGP. Ключевой компонент MPLS – LSP (Label Switched Path) или MPLS туннель, по которому передаются клиентские данные. Это своего рода EVC в терминологии Carrier Ethernet, проще говоря, транспорт. Технология MPLS полностью поддерживает сервисную модель Carrier Ethernet и отвечает всем требования по надежности и масштабированию. Более того, при помощи MPLS меток, каждому определенному информационному потоку, может быть присвоен соответствующий класс обслуживания согласно SLA (Service Level Agreement). Таким образом в MPLS обеспечивается механизм QoS. Было бы некорректным разделять две эти технологии, каждая из них дополняет друг друга. Так CE стандартизирует сервисную модель сервисов Ethernet, IP/MPLS предоставляет надежный транспортный механизм.

Как отмечалось выше, Carrier Ethernet и MPLS применяются на уровне сетей операторов связи или больших предприятий. Кроме того, все современные сети, помимо обычного низкоприоритетного трафика, передают высокоприоритетный трафик — видео, голосовой и TDM. Такой тип трафика предъявляет особые требования к сети передачи данных. В отличие от низкоприоритетного трафика, который толерантен к задержкам и потерям пакетов, трафик высокого приоритета строго задает параметры (или SLA) для каждого сервиса. Например, для голосового трафика односторонняя задержка в 200 миллисекунд и до 1 процента потерь пакетов считается приемлемым. С таким SLA возможна передача голосового трафика высокого качества через пакетную сеть. При ухудшении этих параметров будет происходить деградация голосового трафика. Похожие требования предъявляются и к другим группам высокоприоритетного трафика. Поэтому обеспечение SLA на всем пути пакета одно из основных требований, предъявляемых к мультисервисной сети. Это достигается за счет конфигурации соответствующих QoS политик на сетевом оборудовании, а также резервированием оборудования и каналов связи. Причем время переключения на резервный канал не должно превышать 50 мс. В IP/MPLS есть механизм Fast Reroute, который позволяет обеспечить переключение на резервный канал с задержкой менее 50 мс.

Передача трафик TDM добавляет еще и требование по синхронизации сетевого оборудования. Изначально Ethernet не был приспособлен для передачи синхросигнала по сети, поэтому передать трафик TDM было проблематично. Сегодня технологии SyncE и IEEE1588 (Precision Time Protocol — PTP) позволяют передавать синхросигнал по пакетным сетям, что делает возможным передачу трафика TDM в режиме эмуляции физического канала.

Создание и конфигурация таких сетей требует глубоких знаний IP/MPLS и Carrier Ethernet технологий.

При проектировании и создании мультисервисных сетей особое внимание требуется уделить масштабированию, QoS, отказоустойчивости, а также встроенным механизмам диагностики и мониторинга сервисов и каналов связи.