Технология коммутаций по меткам

MPLS (многопротокольная коммутация по меткам) — механизм в высокопроизводительной телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток.

MPLS является масштабируемым и независимым от каких-либо протоколов механизмом передачи данных. В сети, основанной на MPLS, пакетам данных присваиваются метки. Решение о дальнейшей передаче пакета данных другому узлу сети осуществляется только на основании значения присвоенной метки без необходимости изучения самого пакета данных. За счет этого возможно создание сквозного виртуального канала, независимого от среды передачи и использующего любой протокол передачи данных.

Технология MPLS основана на обработке заголовка MPLS, добавляемого к каждому пакету данных. Заголовок MPLS может состоять из одной или нескольких «меток». Несколько записей (меток) в заголовке MPLS называются стеком меток. Каждая запись в стеке меток состоит из следующих четырех полей:

значение метки (англ. Label); занимает 20 бит;

поле класса трафика (англ. TrafficClass), необходимое для реализации механизмов качества обслуживания (QoS) и явного уведомления о перегрузке (англ. Explicit Congestion Notification, ECN) (до RFC 5462 этополеназывалосьExp (Experimental Use)); занимает 3 бита;

флаг дна стека (англ. Bottomofstack); если флаг установлен в 1, то это означает, что текущая метка последняя в стеке; занимает 1 бит;

поле TTL (Timetolive), необходимо для предотвращения петель MPLS коммутации; занимает 8 бит.

В MPLS-маршрутизаторе пакет с MPLS-меткой коммутируется на следующий порт после поиска метки в таблице коммутации вместо поиска в таблице маршрутизации. При разработке MPLS поиск меток и коммутация по меткам выполнялись быстрее, чем поиск в таблице маршрутизации так как коммутация может быть выполнена непосредственно на коммутационной фабрике вместо центрального процессора.

Маршрутизаторы, расположенные на входе или выходе MPLS-сети называются LER (граничный маршрутизатор меток). LER на входе в MPLS-сеть добавляют метку MPLS к пакету данных, а LER на выходе из MPLS-сети удаляет метку MPLS из пакета данных. Маршрутизаторы, выполняющие маршрутизацию пакетов данных, основываясь только на значении метки, называются LSR (коммутирующий метки машрутизатор). В некоторых случаях пакет данных, поступивший на порт LER, уже может содержать метку, тогда новый LER добавляет вторую метку в пакет данных.

Технология MPLS используется для построения IP-сетей.

На практике MPLS используется для передачи IP- и Ethernet-трафика. Основными областями применения MPLS являются оптимизация и управление трафиком (англ. trafficengineering) и организация виртуальных частных сетей (VPN).