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Seminários Integrados de Redes de Computadores Redes MPLS Introdução Motivações Histórico Arquitetura Requisitos Básicos Terminologia Estrutura / Funcionamento Benefícios Referências 1 2 Seminários Integrados de Redes de Computadores Introdução MPLS - MultiProtocol Label Switching Protocolo de roteamento baseado em pacotes rotulados. Cada rótulo representa um índice na tabela de roteamento para o next hop. Não objetiva interligar “Sistemas Finais”. É uma rede de trânsito, transportando pacotes entre equipamentos de borda destes “Sistemas Finais”. Chamado de multi-protocolo porque pode ser usado em qualquer protocolo de camada 3, mas seu foco principal está no protocolo IP. Implementado para atuar de forma intermediária entre as camadas de Enlace e de Rede no modelo OSI, chegando a ser apelidado como protocolo de camada 2,5. Seminários Integrados de Redes de Computadores Motivações O crescimento progressivo das redes de computadores ao longo dos anos implicou na necessidade de desenvolvimento de tecnologias que possibilitassem maior eficiência dos protocolos de comunicação e flexibilidade para ampliação da largura de banda dos enlaces. O protocolo IP passou a receber atenção já que se difundiu como um dos protocolos principais nas comunicações de rede. A escalabilidade das redes passou a ser um grande desafio. Necessidade de “Encaminhamento de pacotes” mais eficiente. Redução de custo nos investimentos com ampliação de redes de trânsito. Prover serviços de qualidade como QoS e Engenharia de Tráfego. 3 MPLS – MultiProtocol Label Switching Seminários Integrados de Redes de Computadores Histórico A tecnologia ATM era tida como a mais capaz de suprir as necessidades de performance para as redes. Mas devido a fortes restrições e incompatibilidades com o protocolo IP, se tornou inviável. Algumas tecnologias foram desenvolvidas para tornar o ATM compatível com o protocolo IP e outras como alternativa ao próprio ATM: CSR (Cell Switching Router) – Toshiba IP Switching – Ipsilon/Nokia Tag Switching – Cisco (Precursor do MPLS) Em 1997, o IETF (Internet Engineering Task Force) a partir da combinação destas tecnologias citadas, padronizou a criação do MPLS, que surgiu para agregar simplicidade e rapidez à comutação de pacotes. Padronizado pela RFC 3031 (https://tools.ietf.org/html/rfc3031) em 2001. 4 MPLS – MultiProtocol Label Switching 5 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Arquitetura Para aumentar a eficiência da rede são utilizados roteadores/comutadores que trabalham exclusivamente com leitura de rótulos de encaminhamento de pacotes. São equipamentos de menor custo pois exigem menos poder de processamento. O componente de encaminhamento do MPLS independe do protocolo de rede, podendo atuar com IP ou IPX por exemplo. Pode operar também sobre diversas tecnologias de camada 2 como por exemplo: Ethernet, ATM, Frame-Relay, SDH ou PPP. 6 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Arquitetura – Requisitos Básicos Roteadores Interconectados que construam suas tabelas de roteamento (OSPF, BGP, IS-IS, etc.). Roteadores habilitados para tecnologia MPLS (LSRs) que atribuam labels para cada uma das suas rotas. Roteadores LSR devem anunciar seus labels (via LDP). Os roteadores LSR devem construir suas tabelas MPLS (FIB, LIB, LFIB). 7 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Arquitetura – Terminologia LABEL Rótulo inseridoao header do pacote que será utilizado como índice para o roteamento na rede MPLS. FEC Forwarding Equivalent Class -> Representação de um grupo de pacotes que tem os mesmos requisitos para seu transporte. EdgeLSR (LER) Edge Label SwitchingRouter – Roteador de borda que conecta um domínio MPLS a uma rede externa (Sistemas Finais). LSR LabelSwitching Router – Roteador do núcleo da rede MPLS. É o dispositivo que executa o algoritmo de encaminhamentono transportedos pacotes. LDP Label Distribution Protocol – Protocolo de distribuição dos rótulos entre os roteadores LSR permitindo que estes anunciemsuas rotas emontem suas tabelas de encaminhamento MPLS. LSP Label Switch Path – Caminho por onde os pacotes irão passarem uma rede MPLS. No momento que um pacote entra em uma FEC é criado o seu plano de encaminhamento que será executado pelos LSRs. FIB/LIB/LFIB São as tabelas de roteamentoMPLS. Partem do mesmo princípio das tabelas de roteamento IP, incluindo-se os rótulos que identificam as redes roteadas. 8 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Estrutura / Funcionamento 9 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Estrutura / Funcionamento 10 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Estrutura / Funcionamento 11 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Benefícios Trouxe para a camada 3 a agilidade da camada 2. A tomada de decisões de encaminhamento são baseadas apenas no identificador dos labels. A análise do cabeçalho IP ficou a cargo dos roteadores de borda da rede. Pacotes podem ter labels prioritários designados, permitindo a implementação de QoS na rede. Os LSRs nunca precisam examinar o payload dos pacotes, garantindo o transporte mais eficiente da informação pela rede. Pacotes podem ser forçados a seguir determinado caminho ao invés do caminho normal que seguiriam caso estivesse em uso um protocolo de roteamento comum. Isso favorece as técnicas de Engenharia de Tráfego ou a garantia de determinados níveis de serviço. 12 Seminários Integrados de Redes de Computadores MPLS – MultiProtocol Label Switching Referências http://blog.ccna.com.br/index.php?cat=19&paged=5 http://www.gta.ufrj.br/grad/01_2/mpls/mpls.htm https://www.golearny.com/pt/course-status/ http://www.gta.ufrj.br/grad/04_2/MPLS/conceitos.htm https://tools.ietf.org/html/rfc3031 https://tools.ietf.org/html/rfc5036
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