تحقیق در مورد MPLS

بخشی از مقاله

چكيده :
در اين مقاله MPLS (Multi-Protocol Label Switching) را از لحاظ تاريخي بررسي كرده و مزايا و اهداف و ويژگيها و چگونگي مسيريابي و علامت گذاري و جريان داده و LIB را در آن شرح مي‌دهيم. سپس كاربرد آن را در مهندسي ترافيك، CoS، QoS و VPNهاي لايه 2 و لايه 3 بيان مي‌كنيم.

كلمات كليدي:
OPSF, RFC, IETF, IBM, ATM, QoS, IP, MPLS, RSVP-TE, LIB, FEC, LSP, VPN, TDM, BGP, Constraint-Based Routing, QoS, CoS, Traffic Engineering, IGP, VPL, VRF, PE, CE, Frame Relay, LDP, IS-IS-TE, OSPF-TE

1) مقدمه:
سرويس‌ها و شبكه‌هاي ارتباطي امروزي، بر روي يك الگوي مترمركز و به هم نزديك شده IP نقل مكان مي‌كنند. سوئيچينگ برچسب چند پروتكله يا MPLS (Multi Protocol Label Switching) به عنوان يك كليد قدرتمند تكنولوژي براي اين نقل مكان پديدار شده است و به اين جهت اينگونه ناميده مي شود كه پروتكل شبكه استفاده كننده از MPLS مي‌تواند IP يا هر پروتكل ديگري مثل IP باشد. ارزش تكنولوژي MPLS براي تحويل سرويس‌هاي جديد كاملاً ثابت شده است و اين تكنولوژي نقل مكان از يك شبكه قديم به جديد را اجازه مي‌دهد و هم شبكه‌هاي قديم و جديد را پشتيباني مي‌كند. همچنين MPLS در افزايش كيفيت خدمات QoS و فراهم كردن سطح مناسبي از امنيت، نقش بسزايي را ايفا مي‌كند.

MPLS درخواست بزرگي براي فراهم كننده‌هاي ارتباطات مي‌باشد به اين علت كه تنوع سرويس‌ها را مي‌تواند به خوبي هندل كند. MPLS در سرمايه‌گذاري شبكه‌هاي بزرگ سازمان و تشكلاتي مانند كمپاني‌هاي سرمايه‌گذاري و تكنولوژي و آژانس‌ها و ارتش و نظام نيز ايفاي نقش مي‌كند.
2) MPLS چيست؟

2-1) از لحاظ تاريخي:
MPLS از لحاظ تاريخي بر روي مفهوم سوئيچينگ برچسب (Label) بنيان نهاده شده است. يك Label مستقل و منحصر به فرد كه به هر Packet داده، اضافه مي‌شود و از اين Label براي سوئيچ و مسيريابي Packet در ميان شبكه استفاده مي‌شود. اين Label ساده است و اساساً يك ورژن كوچك كمكي براي اطلاعات header يك Packet مي‌باشد كه مي‌توان تجهيزات شبكه را پيرامون پردازش ترافيك حمل و نقل بهينه ساخت و اين مفهوم بيشتر در ارتباطات داده صنعتي، در سالهاي اخير مطرح بوده است. X.25 و Frame Relay و ATM نمونه‌هايي از تكنولوژي سوئيچ كردن Label مي‌باشند. پيش قدمي و ابتكارات سوئيچ كردن Labelهاي متعدد در اواسط دهه 1990، براي بهتر شدن نمايش پايه‌اي نرم افزار مسيريابي IP و افزايش كيفيت خدمات (QoS) پديدار شد، كه از جمله اين خدمات عبارتند از:

IP Switching (IP Silon/Nokia)، Tag Switching (Cisco) و ARIS (IBM)
در اوايل سال 1997، IETF (Internet Engineering Task Force) براساس استاندارد كردن و طبقه‌بندي تكنولوژي سوئيچ كردن Label كار مي‌كرد. MPLS از اين كوشش به عنوان طرح و نقشه‌اي ديگر براي Labeling پديدار گشت، اما با اين مزيت برتر كه از آن براي مسيريابي يكنواخت و آدرس دهي ميزبان به عنوان IP، يك پروتكل انتخابي در شبكه‌هاي امروزي استفاده مي‌شود. امروزه MPLS توسط مجموعه‌اي از IETFها و RFCها (يعني درخواست براي تفسير) و مشخصات طرح تعريف مي‌شود.

تشخيص اختلافات موجود در راه MPLS و مسيريابي IP در سرتاسر دادة آماده يك شبكه مهم مي‌باشد.
بستة IP قديمي از آدرس مقصد IP موجود در header بسته براي اتخاذ تصميم مستقل در هر مسيري از شبكه استفاده مي كرد. اين تصميمات hop به hop بر روي پروتكل مسيريابي لايه‌اي شبكه بنيان نهاده شده است، مانند Open Shortest Path First (OPSF) يا Border Gateway Protocol (BGP). اين پروتكل‌هاي مسيريابي براي 5 راه كوتاه در ميان شبكه طراحي شده‌اند فاكتورهايي مانند تراكم ترافيك و Latency (ركورد) را مورد رسيدگي قرار نمي‌دهند.

MPLS يك مدل اصلي ارتباطي را خلق كرد كه بر روي چارچوب ارتباطي سابق شبكه‌هاي مسيريابي IP فشار آورد و به نوعي آن را خفه كرد. اين ساختار شيء گراي ارتباطي دري را به سوي امكانات جديد براي مديريت ترافيك روي شبكه IP باز كرد. MPLS بر روي IP و آگاهي از مسيريابي ساخته مي‌شود و اين مسئله براي عمليات اينترنت و امروزه براي شبكه IP با نمايش عالي سوئيچينگ مهم و اساسي است. ماوراي كاربرد MPLS در شبكه‌هاي IP، MPLS در اكثر كاربردهاي عمومي به فرم Generalized MPLS (GMPLS) نيز توسعه و گسترش يافته هست كه در شبكه‌هاي نوري و Time Division Multiplexing (TDM) كاربرد دارد.

2-2) مزاياي MPLS :
MPLS يك سيگنال شبكه همگرا را به حمايت از سرويس‌هاي Legacy و جديد قادر مي‌سازد و همچنين يك مسير انتقالي مؤثر را براي ساختار و شالوده اصلي IP خلق مي‌كند. بدين گونه كه MPLS بر روي دو (DS3, SONET) Legacy و شبكه‌هاي (IP, ATM, Frame Relay, Ethernet, TDM) و ساختارهاي جديد (10/100/1000/10G Ethernet) عمل مي‌كند.

MPLS در مهندسي ترافيك نيز توانا مي‌باشد. مهندسي و مسيريابي روشن ترافيك، به فشردن حداكثر داده داخل پهناي باند قابل دسترس، كمك مي‌كند.
MPLS ارائه خدمات با كيفيت بالا را پشتيباني مي‌كند و از آن حمايت مي‌كند، (QoS). Packetها با كيفيت بالا مي‌توانند مشخص و علامت گذاري شوند و مهياكننده‌ها به نگهداري قانوني مشخص براي Voice و Video توانا مي‌باشند.
MPLS احتياجات پردازش مسيرياب را كاهش مي‌دهد چون كه مسيرياب‌ها به راحتي Packetهاي مستقر بر Labelهاي ثابت را ارسال مي‌كنند.
MPLS سطوح مناسب امنيتي نظير IP را فراهم مي‌كند كه امنيت آن به همان اندازه امنيت Frame Relay در WAN مي‌باشد، و تا زمان كاهش نياز براي عمل پنهان كردن بر روي شبكه‌هاي IP عمومي اين امكان را فراهم مي‌كند.
مقياس VPNهاي MPLS از VPNهاي مرسوم مشتري بهتر مي‌باشد چون كه آنها فراهم كننده‌هاي اصلي شبكه مي‌باشند و تجهيزات مديريت و پيكربندي را براي مشتري كاهش مي‌دهند.
3) MPLS چگونه كار مي كند؟
MPLS يك تكنولوژي مورد استفاده براي بهينه سازي حمل و نقل ترافيك در سرتاسر شبكه مي‌‌باشد، اگرچه MPLS در بسياري از محيطهاي متعدد شبكه‌اي مي‌‌تواند به كار برده شود و كاربردهايش به طور عمده در شبكه‌هاي IP متمركز خواهد شد كه از كاربردهاي معمولي امروزي خواهد بود. MPLS، Labelهايي را براي بسته‌ها به خاطر حمل در سراسر يك شبكه تعيين مي‌‌كند. اين Labelها شامل يك header داخل يك Packet داده مي‌‌باشد (شكل 1) كه آنها كوچك بوده و Labelهاي با اندازه ثابت اطلاعات را در هر گره سوئيچينگ از طريق پردازش و ارسال اين Packetها از منبع به مقصد حمل مي‌‌كند و اين مطالب فقط روي ارتباط نود به نود محلي معني و مفهوم دارند. هر نود Packet را ارسال مي‌ كند و Label موجود را Label مناسب جابه‌جا مي‌‌كند به خاطر حركت Packet به نود بعدي. اين مكانيزم عمل سوئيچينگ Packetها را در ميان هسته شبكه MPLS با سرعت بسيار بالا قادر مي‌‌باشد.

MPLS، لايه 2 و لايه 3 (به ترتيب IP routing و Switching مي‌باشند) را به خوبي در هم مي‌آميزد و به همين دليل گاهي اوقات “Label 2 ” ناميده مي‌شود.

مسيرياب‌ها در هنگام فرستادن Traffic و سوئيچ كردن و فرستادن داده به hop بعدي احتياج به هوش سطحي دارند درحالي كه به طور ذاتي ساده‌تر، تندتر و كم هزينه تر مي‌باشند.

MPLS بر پروتكل مسيريابي IP متداول براي اعلان وتأسيس توپولوژي شبكه تكيه دارد و سپس MPLS بر فراز اين توپولوژي قرار مي‌گيرد. MPLS مسير داده قرار گرفته در شبكه را قبلاً مشخص و مقرر مي‌كند و اين اطلاعات را داخل يك Label كه مسيرياب‌هاي شبكه آن را مي‌فهمند و به رمز درآورده اند قرار مي‌دهد.
وقتي مسير برنامه ريزي در امتداد زمان ودر كنار شبكه اتفاق افتاد (جايي كه مشتري و فراهم كننده خدمات همديگر را ملاقات مي‌كنند.) داده برچسب دار MPLS قدرت كمي براي پيمودن هسته اصلي شبكه‌هاي فراهم كننده خدمات احتياج دارد.

3-1) مسيريابي MPLS :
شبكه MPLS، LSPها (Label Switching Paths) را براي داده‌هاي موجود در شبكه فراهم مي‌كند. يك LSP توسط يك رشته از Labelهاي تعيين شده براي نودها بر روي مسير Packet از منبع به مقصد تعريف شده است. LSP، Packetها را به يكي از دو راه زير هدايت مي‌كند:
(a مسيريابي hop-by-hop : در اين مسيريابي هر مسيرياب MPLS، مستقلاً hop بعدي را براي يك گيرنده FEC (Forwarding Equivalency Class) انتخاب مي‌كند. يك FEC گروهي از Packetهاي يكنواخت را توضيح مي‌دهد و همة packetهاي مختص به يك FEC طرز عمل و رفتار مسيريابي يكنواختي را مي‌فرستند. FECها مي‌توانند بر روي يك گروه آدرس IP يا سرويس‌هاي ضروري براي يك Packet مستقر شوند به مانند low latency.

(b Explicit Routing (مسيريابي صريح) : در اين مسيريابي ليست كامل نودهاي پيمايش شده توسط LSP را در پيشروي مشخص مي‌كند و در سرتاسر عقيده و نظريه توپولوژي شبكه و به طور ذاتي بر روي مجموعة Constraint-Based Routing مستقر شده است و در امتداد مسير، منابع براي تضمين QoS (Quality of Service) ممكن است رزرو شوند. اين مسئله به مهندسي ترافيك براي پيشرفت در شبكه و استفاده بهينه از پهناي باند اجازه مي‌دهد.
3-2) Label Information Base (LIB) :
هنگام برقراري و اشاره شبكه، هر مسيرياب MPLS يك LIB مي‌سازد، يك جدول كه چگونگي ارسال يك Packet را مشخص مي‌كند. اين جدول هر Label را با FEC متناظرش و پورت خارج از باندش (براي ارسال بسته) پيوند مي‌دهد. LIB به طور معمول در مجموع براي جدول مسيريابي و اساس اطلاعات ارسالي FBI بنا نهاده شده است.

3-3) علامت گذاري (Signaling) و توزيع Label :
ارتباطات علامت گذاري و Labelهاي توزيع شده در ميان نودهاي يك شبكه MPLS يكي از چند پروتكل Signaling را استفاده مي‌كنند كه شامل LDP (Label Distribution Protocol) و RSVP-TE (Resource Reservation Protocol With Tunneling Extensions) مي‌باشد. به طور متناوب، Label مي‌تواند بر روي پروتكل مسيريابي IP موجود مانند BGP سوار شود. اكثر استفاده معمول پروتكل علامت گذاري MPLS، LDP مي‌باشد. LDP مجموعه روش‌هايي است كه به وسيله مسيرياب‌هاي MPLS براي معارضه Label و نگاشت جريان اطلاعات استفاده مي‌شود. همچنين از آن استفاده مي‌شود براي برقراري LSPها و نگاشت اطلاعات مسيريابي به طور مستقيم براي مسيرهاي سوئيچ لايه 2 و همين طور به طور معمول از آن استفاده مي‌شود براي علامت گذاري در لبة شبكه MPLS، نقطه بحراني جايي كه ترافيك MPLS وارد نمي‌شود. اين قبيل علامت گذاري‌ها به طور مثال براي برقراري VPNهاي MPLS موردنيازند.

RSVP-TE براي توزيع Label هم استفاده مي‌شود كه اكثراً به طور معمول در هسته شبكه‌هايي كه مهندسي ترافيك و QoS نياز دارند استفاده مي‌شود. RSVP-TE تابعي است ماوراي توزيع Label، كه مي‌تواند مسيريابي LSP شفاف، مسيريابي پويا پيرامون عدم موفقيت شبكه و قبضة LSPها و كشف لوپ و غيره را فراهم آورد. RSVP-TE مي‌تواند پارامترهاي مهندسي ترافيك مانند رزروهاي پهناي باند واحتياجات QoS را توزيع مي‌كند.

گسترش Multiprotocol براي BGP تعريف شده است و براي توزيع Labelهاي MPLS استفاده مي‌شود. Labelهاي MPLS بر روي همان پيامهاي BGP قابل استفاده در توزيع مسيرهاي وابسته به هم سوار مي‌شوند. MPLS به Labelهاي متعدد و چندگانه (كه Label Stack ناميده مي‌شوند) اجازة حمل بر روي يك Packet را مي‌دهد. Label Stack قادر است كه نودهايMPLS را در ميان انواع جريانات data و نصب وتوزيع LSPها فرق قائل شود. يك استفاده Label Stack برقراري تونل‌ها از ميان شبكه‌هاي MPLS براي كاربردهاي MPLS مي‌باشد.

3-4) جريان داده در يك شبكه MPLS :
شكل (2) يك نوع شبكه MPLS و عناصر وابسته به آن را نشان مي‌دهد. ابر مركزي خود شبكه MPLS را نشان مي‌دهد. عبور و مرور همه داده‌ها در داخل اين ابر MPLS برچسب دار صورت مي‌گيرد. همه اين ترددها در ميان ابر و شبكه مشتري MPLS برچسب دار نمي‌باشد. (مانند IP).
مسيرياب‌هاي (Customer Edge) CE به واسطه مسيرياب‌هاي PE فراهم كننده‌هاي خدمات را دارا مي‌باشند. همچنين (Label Edge Routers (LERs) ناميده مي‌شود.)

در آينده كنار شبكه MPLS، مسيرياب‌هاي PE به label هاي MPLS براي Packetها اضافه مي‌شود و در آخر، مسيرياب‌هاي PE از Labelها برداشته مي‌شود.
داخل ابر MPLS، مسيرياب‌هاي (Providers) P و همچنين Label Switching Routers (LSPs) ناميده مي‌شود و سوئيچ كردن ترافيك hop-by-hop بر Labelهاي MPLS مستقر است. براي نشان دادن يك شبكه MPLS در عمل، ما جريان داده‌ها را از ميان شبكة شكل (2) تعقيب و استنباط خواهيم نمود.

1) قبل از عبور و مرور روي شبكه MPLS، مسيرياب‌هاي PE اول LSPهاي ميان شبكه MPLS را براي مسيرياب هاي PEدور دست برقرار مي‌كند .
2)هيچ عبور ومروري در MPLSاز يك شبكه مشتري درسرتاسر مسيرياب CE خودش (Frame Relay،ATM ،Ethernet ) براي مسيرياب PE ورودي (كه در لبه شبكه MPLS بدست آمده عمل مي‌كند) استفاده نمي‌شود.
3)مسيرياب PE مراجعه ونگاه اجمالي را روي اطلاعات داخل بسته براي پيوستن به يك FEC انجام مي‌دهد وسپس Label يا Labelهاي مناسبي را براي بسته جمع مي‌كند.
4) يك Packet فقط برروي LSP خودش اقدام مي كند. Label هاي تعويضي ميانجي مسيرياب P بوسيله اطلاعات داخل LAB خودش برروي حركت بعدي Packet نظارت مي‌كند.
5)در هنگام خروج PE برچسب MPLS بعدي برداشته مي‌شود و Packet با مكانيزم‌هاي مسيرياب متداول پيش مي‌رود و ارسال مي‌شسود.
6)Packet براي مقصد CE و حركت بسوي شبكه customer اقدام مي‌كند.
4) چگونه از MPLS استفاده مي‌شود؟
يكي از هدفهاي اصلي وعمده MPLS ،ترقي داندن اجرا و كارائي مسيرياب‌هاي IP مستقر بر نرم‌افزار است،وبعنوان ترقي در تكنولوژي سيليكون جانشين شده است كه ابزار اجرايي مسيريابي line-rate را درمسيرياب سخت افزار قادر ساخته است.درضمن سرويسهاي VPN بدون هزينه ومهندسي ترافيك توسطMPLS تحقق بخشيده شده است.

4-1) شبكه هاي خصوصي مجازي:
يك شبكه خصوصي مجازي (VPN) يك سرويس شبكه خصوصي را برفراز يك شبكه عمومي ارائه مي‌دهد. از فوايد VPN اين است كه به موقعيت هاي دوردست مجاز مشتريان براي ارتباط مطمئن ومحكم برروي يك شبكه عمومي خاتمه مي‌دهد، كه البته فاقد مصرف هزينه درخريد خطوط اختصاصي شبكه مي‌باشد.
MPLS، VPNها را به فراهم آوردن يك مدار ، شبيه به چارچوب ارتباطي شيْ گرا، يابرنامه‌هاي مجاز براي VPN هاي گسترده برروي IP با وابستگي بسيار كم متداول، قادر مي‌سازد.

4-2) MPLS VPNs vs. IpSec VPNs
اصطلاح VPNمي تواند باتوصيف يك شمارنده تكنولوژي ، اشتباه شود.VPNها درداخل دو دسته بزرگ مي‌توانند سازماندهي شوند .
VPN:customer-based(aمنحصراً برروي تجهيزات تعيين شده customerپيكربندي شده است. ودر پروتكل‌هاي tunneling درسراسر شبكه عمومي استفاده مي‌شود وبيشتر از همه در IpSec عادي استفاده مي شود.

VPN:Network- based(b برروي تجهيزات خدماتي مهيا شده ومديريت بوسيله مهيا كننده‌ها شكل گرفته است.VPNهاي MPLS يك نمونه از VPNهاي Network- based مي‌باشد.

IpSecقابليت هاي پنهان كردن مطمئن وايمن را بهIP مي‌افزايد ودرجايي كه درجة بالايي از افشاء ونمايش براي رخنه درداده‌هاي پوشيده وجود دارد بوسيله end castomer شبكه را اداره مي‌كند.

IpSec بطور ويژه براي امنيت ارتباطات VPN با موقعيت دوردست براي شبكه‌هاي يكي شده وداراي شخصيت حقوقي مفيد مي‌باشد.
VPNهاي MPLS برروي تجهيزات خدماتي فراهم شده نگهداري مي‌شود چيزي كه هزينه قابل توجه وعمده‌اي را دارا مي‌باشدوباعث افزايش سنجش عددي باديگر تكنولوژي VPNمي‌شود.

VPNهاي MPLSاختلاف customer traffic را جداگانه بوسيله تشخيص منحصر هرجريان VPN و نصب مدار شبيه ارتباطات را نگه مي‌دارد.اين مكانيزم ترافيك جداگانه اي را فراهم مي‌كند كه توسط كاربرهاي داخل گروه VPNناپيدا است.
VPNهاي MPLS امنيت را بطور ذاتي فراهم مي‌كنند وبطور اساسي امنيت IPرا به همان اندازه Frame RelayياATMفراهم مي‌كنند و نياز به پنهاني كردن راكاهش مي‌دهند.
L3 VPNs:
MPLS دردو گروه بزرگ قرار دارد آنهايي كه در لايه 3و آنهايي كه در لايه 2 عمل مي‌كنند.
VPNهاي لايه 3 درابتدا براي رسيدگي و استاندارد كردن RFCها وجود داشتند وآنهايي كه بر RFC 2547bisمستقر هستند بيش از همه در گسترش داده‌ها وتعميم BGPاستفاده مي‌شوند،خصوصاً براي پروتكل چندگانه داخلي
BGP(Mp-iBGP )وتوزيع اطلاعات مسيريابي VPNدرسرتاسر چارچوب فراهم كننده، مشاهده مي‌شوند. مكانيزم استاندارد MPLSبراي ارسال ترافيك VPNدرسراسر چارچوب اصلي استفاده مي‌شوند.

درL3VPNمسيرياب‌هاي CE وPEوIPهمدرجه مي‌باشند.CE،مسيرياب PE را با اطلاعات مسيريابي براي شبكه خصوصي customer در پشت آن فراهم مي‌كند. مسيراب PEاين اطلاعات مسيريابي خصوصي را داخل يك جدول VRF ذخيره مي‌كند و هر VRFبطور اساسي يك شبكه IP خصو.صي مي‌باشد.مسيرياب PEيك جدول VRFجداگانه را براي هر VPNنگه مي دارد كه بدانوسيله امنيت و انزواي مناسب را فراهم مي‌كند.كاربرهاي VPN فقط به sitها وhostهاي داخل همان VPNدسترسي دارند.درمجموع مسيرياب PEبراي اين جداول اطلاعات مسيريابي نرمال را كه براي فرستادن ترافيك در سراسر
public Internet نياز دارند ذخيره مي‌كنند.

L3VPNها از 2 سطح پشتهMPLSبرچسبدار استفاده مي‌كند(به شكل 3 توجه كنيد.)كه Labelدروني اطلاعات مخصوص VPNرا ازPE به PE حمل مي‌كند.مسيريابهاي P داخل شبكه MPLSفقط عمل خواندن را انجام مي‌دهند و Labelهاي بيروني بعنوان بسته عبوري از ميان شبكه تعويض مي‌شوند.
معبر L3VPNچندين مزيت دارد.فضاي آدرس IPمشتري درسرتاسر برنامه مديريت مي‌كند. وبطور قابل توجهي نقش customer IT را مختصر وساده مي‌كند وسايت‌هاي VPNمشتري جديد به آساني به وسيله مهيا كننده‌ها متصل و مديريت مي‌شوند.

وهمچنين مزيت پشتيباني وكشف خودكار را به وسيله نفوذ توانايي مسيريابي پوياي BGPبراي توزيع مسيرهاي VPN دارا مي‌باشند.
البته معبر لايه 3 زيان‌هايي دارد كه بدون اشكال مي‌باشد.
VPNهاي لايه 3 فقط IPيا«IP-encapsulated» را پشتيباني مي‌كنند.

L2VPN:
VPNهاي MPLS لايه 2 جديداً باسود زياد حامل‌ها وفروشنده‌ها توليد مي‌شوند.(2003). اين لايه در فاز پيشرفت قرار دارد، اما صنعت بر روي پيش‌نويس‌هاي IETF Martini متمركز شده است كه در پي نويسنده اوليه آن Luca Martini نام نهاده شده است. اين پيش‌نويس‌ها يك متد براي نصب تونل‌هاي L2VPN در سرتاسر يك شبكه MPLS تعريف مي‌‌كند كه مي‌‌تواند همه تايپ‌هاي ترافيك لايه 2 را هندل كند كه شامل Ethernet، Frame Relay، ATM، TDM و PPP/HDLC مي‌باشد.
دو نوع L2VPN وجود دارد كه از متدولوژي Martini استفاده مي‌ كند.

(a Point to Point : شبيه به ATM و Frame Relay كه از ارتباطات ثابت و نقطه به نقطه در سراسر شبكه استفاده مي‌‌كند.
(b Multi-Point : حمايت و پشتيباني تنيده و مشبك و توپولوژي‌هاي داراي سلسله مراتب.

(Virtual Private LAN Services) VPL يك مدل Multi-Point L2VPN مي‌‌باشند كه سود عمده‌اي از گذشته توليد كرده است. VPL از Ethernet استفاده مي‌ كند به عنوان توپولوژي قابل دسترس در ميان مشتري و شبكه فراهم كننده مي‌‌باشد و به توسعه مديريت زيربناي MPLS براي يك شبكه Ethernet داراي شخصيت حقوقي قادر مي‌ باشد. سايتهاي مشتري داراي شخصيت حقوقي متعدد مي‌‌توانند به هم متصل شوند به وسيله ظاهر شدن در همه مكانها و موقعيتها، براي اينكه بر روي شبكه لايه 3 بمانند و همگي خارج از پيچيدگي پيكربندي مسيرياب‌هاي لايه 3 هستند.

در VPNهاي لايه 2، مسيريابهاي CE, PE احتياج ندارند كه با هم برابر باشند درحالي كه در لايه 3 اين برابري احتياج هست. در عوض تنها، يك ارتباط لايه 2 به بودن در PE و CE نياز دارد، با مسيريابهاي PE به سادگي ترافيك وارد شونده به پيكربندي تونل‌ها را براي يك يا چند مسيرياب ديگر PE مي‌‌توان سوئيچ زد.
يك MPLS VPN لايه 2 براي توانايي رسيدنشان از ميان Plane داده‌ها با داشتن اطلاع از آدرس تصميم مي‌‌گيرند. در مقابل VPNهاي لايه 3 براي توانايي رسيدنشان از ميان Plane كنترل با داشتن مسيرهاي BGP قابل تبادل تصميم مي‌‌گيرند.

VPNهاي لايه 2 از Label پشت سر هم شبيه به VPNهاي لايه 3 استفاده مي‌‌كنند.
Label تونل مسيرياب، مسير hop-by-hop را از ميان شبكه تصميم مي‌‌گيرد.


4-3) QoS-CoS :
يكي از نقطه ضعفهاي كليد زدن شبكه هاي IP-Based در مقايسه با شبكه‌هاي Frame Relay، ATM، ناتواني در فراهم كردن ضمانت سرويس‌ها براي ترافيك مي‌‌باشد. براي مثال، ترافيك Real-Time مانند Voice يا Video به سرويسي با كيفيت بالا براي پيمايش موفق يك شبكه نياز دارد. به طور مشابه، ماموريت داده بحراني مانند معادله‌هاي e-commerce بر ترافيك مرورگر وب نرمال اولويت و حق تقدم دارند. ارتباط ذاتي شيء گراي MPLS چارچوب لازمه را براي دادن ضمانت با كيفيت براي ترافيك IP فراهم مي‌‌كند. درحالي كه QoS (Quality of Service) و CoS (Class of Service) ويژگي‌هاي بنيادي MPLS نيستند. آنها مي‌‌توانند در شبكه MPLS مورد تقاضا واقع شوند در جايي كه مهندسي شبكه به آنها احتياج دارد.

اين providerها قادر به برقراري SLA (Service Level Agreements) با مشتريان براي ضمانت ظاهري سرويس‌ها مانند پهناي باند شبكه، delay، jitter مي‌‌باشند. بهاي اضافه شده به سرويس‌ها در مجموع، انتقال داده اصلي را مي‌‌تواند بهتر كند و دعوت به افزايش بازده نهايتاً حركت به سوي شبكه‌هاي همگرا را قادر مي‌‌سازد و در شبكه هاي ترافيك گران و متعال مانند techniques غيرمؤثر و بي فايده مي‌‌باشد.

QoS استيل ATM را در سرتاسر مسيريابي اصلي محدود مي‌‌كند و مسيرهاي شبكه براي پهناي باند ضمانت شده آشكار و واضح مي‌‌باشد و توانايي آن به همان اندازه خوب هست كه در جهت پروتكل‌هاي موجود مانند RSVP عمل مي‌‌كند.

4-4) Traffic Engineering :
نقطه ضعفهاي ديگر IP، در شبكه‌هاي عمومي اساساً درماندگي در تنظيم بهره‌وري منابع شبكه مي‌‌باشد. مسيريابي IP استاندارد قابل استفاده، هرگونه ترافيك ميان دو نقطه ارسال را در كوتاهترين مسير برمي‌گزيند، حتي اگر مسيرهاي متعددي وجود داشته باشد.
در مدتي كه حجم ترافيك بالا مي‌‌باشد اين مسئله، تراكم و ازدحام را روي مسيرهاي مشخص تا گذراندن مسيرهاي استاندارد شده ايجاد مي‌‌كند و شكل (5) اين تجمع و تراكم را نشان مي‌‌دهد.
مهندسي ترافيك MPLS از پهناي باند موجود به طور مؤثر در سراسر بسته‌هاي مجاز براي مسيريابي مسيرهاي صريح در جهت ضمانتهاي ويژه و مشخص پهناي باند استفاده مي‌‌كند.

Constraint – Based Routing كليدي براي مهندسي ترافيك MPLS مي‌‌باشد كه مسيرهاي ترافيك را در يك شبكه MPLS مديريت مي‌‌كند و ترافيك مجاز را به سوي مسيرهاي خواسته شده هدايت مي‌‌كند.
مهندسي ترافيك MPLS همچنين حالت ارتجاعي و قابليت اطمينان را براي ساختن شبكه‌هاي حامل و برنامه‌هاي شبكه ايجاد مي‌‌كند و قابليت و ارزش شبكه را براي مشتريانشان افزايش مي‌دهد.

مهندسي ترافيك در ارتباط LSP تنظيم كننده نيز استفاده مي‌ شود.
زماني كه قطعي برق اتفاق مي‌‌افتد، ترافيك فعالانه پيرامون لينك‌هاي خراب شده دوباره مسيريابي مي‌‌كند و يك مثال از اين مسئله RSUEP-TE FAST مي‌‌باشد كه تعويض زير ms50 را در ميان LSPها يا LSP Boundleهاي پشتيبان و اصلي و ابتدايي فراهم مي‌‌كند. مهندسي ترافيك از طريق گسترش مهندسي ترافيك براي IGP (مانند OSPF و IS-IS) در شبكه‌هاي MPLS توسعه مي‌‌يابد.

OSPF-TE و IS-IS-TE مجموعه اطلاعاتي مانند لينك پهناي باند، لينك مصرفي، تأخير، اولويت، انحصارات و غيره را حمل مي‌‌كند تا به شبكه اجازه بدهد كه از مسيرهايي با احتياجات خدماتي، منابع قابل دسترسي، توازن بار و بازيافت اشياء خراب استفاده كند.

عموماً RSVP-TE براي علامت گذاري MPLS در شبكه‌هايي كه به مهندسي ترافيك احتياج دارند استفاده مي‌‌شود. معمولاً مهندسي ترافيك MPLS در هسته شبكه MPLS ايجاد مي‌‌گردد در هنگامي كه QoS در لبه استفاده مي‌‌شود. QoS در لبه تضمين مي‌‌كند كه بسته‌هاي با اولويت بالا رفتار ممتاز كسب كنند درحالي كه مهندس ترافيك از ازدحام شبكه اجتناب مي‌‌كند و به طور مناسب از منابع قابل دسترسي پهناي باند استفاده مي‌‌كند. به علاوه QoS و مهندسي ترافيك سازمانهايي را دارا مي‌‌باشد براي دور شدن از تعدد و براي اختصاصي شدن شبكه‌هاي Voice و ويديو و همگرايي سيگنال شبكه IP/MPLS كه به طور نمايشي overhead و هزينه را كاهش مي‌‌دهد.

(5رقابت Mpls :
MPLS در سالهاي اخير پيشرفت‌هاي مهم و پر معني را داشته است و به خوبي در جريان اصلي ترقي شبكه‌هاي اطراف جهان قرار دارد .
MPLS رنج وسيعي از امكانات و كاربردها را شامل مي‌شود . بنابراين مي‌تواند سطح بالايي از پيچيدگي را پيوسته نمايد . فروشنده‌هاي تكنولوژي پيشرفته MPLS ، به خوبي از پيشرفت MPLS در شبكه سازمانها آگاه بوده و از آن به خوبي مراقبت مي‌كنند و همچنين به خوبي بايد مرحله تكامل در برخورد با كارآيي و مقياس پذيري شبكه به صورت دائمي و هميشگي توسط MPLS صورت گيرد و فروشنده‌ها نسبت به اين مسئله نيز كاملاً آگاهند .

MPLS يك تكنولوژي مستقل نيست ، بلكه MPLS بر روي تكنولوژي‌هاي لايه 2 مانند Ethernet يا ATM قرار مي‌گيرد و با ديگر پروتكل‌هاي سطح كنترل مانند مسير يابي IP بايد بتوانند كار كنند.
پيچيدگي پيشرفت‌هاي MPLS افزايش يافته است چون كه آن بسيار مؤثر مي‌باشد و در موارد ديگر ، چهار يا تعداد زيادي از پروتكل‌ها ممكن است در صحنه شبكه وارد شوند ، اين مسئله مستلزم قانوني و هماهنگ ساختن تلفيق سيستم سرويس‌هاي legacy ( موروثي ) مانند VPN‌ها مي‌باشد . هر چند MPLS در اين چند سال پيشرفت‌هاي زيادي كرده است اما همچنان MPLS سريعاً به تكامل خود ادامه مي‌دهد .
هدف‌هاي اوليه اين تكنولوژي افزايش اضافه كاري به عنوان يك تكنولوژي پيشرفته بوده است و اين نوع پويا هدف متحركي براي پيشرفت MPLS ارائه مي‌دهد .
فروشنده‌ها بايد براي تكميل و انجام ويژگي جديد با يك نگاه بر روي جريان مستقيم صنعتي تصميم بگيرند . فراهم كننده‌هاي سرويس پيشرفت‌هاي جديد را اندازه مي‌گيرند و از طريق پرسش مشكلات را مي‌پرسند و اين پرسش‌ها را به خوبي حل مي‌كنند . توانايي تجهيزات در شبكه‌هاي نامتجانس MPLS ، يك نتيجه و جريان خوبي را باقي مي‌گذارد و چندين سال اين اثر ادامه مي‌يابد. اگر چه پيشرفت‌ها در تكنولوژي سيليكون به طور گسترده‌اي كارآيي مسيريابي امروزه را بهتر كرده است ، پيچيدگي و تركيب MPLS در كاربردهاي شبكه واقعي ميزان مقياس پذيري و كارآيي نتايج را نشان مي‌دهد . در جايي كه داده‌ها به سادگي Label Switched مي‌باشند . رقابت نوعاً در هسته شبكه MPLS نمي‌باشد، اما در لبه شبكه جايي كه MPLS بايد بدون MPLS و با شبكه‌هاي و سرويس‌ها و تازه واردها تلفيق شود .
همان طور كه تمركز شبكه‌ها ، افزايش بارهاي ترافيك و شبكه‌ها بايد سرباره ترافيك اولويت‌بندي شده و بلادرنگ را رسيدگي كنند و درباره آن اقدام نمايند در ارتباطات Mesh براي صفوف VPN به حفظ و مطالعه سريع ميزان محدوديت‌هاي تجهيزات به مبارزه طلبيده شده ، به همان خوبي احتياجات مديريت و مقررات و شرط‌ها احتياج دارند و توجه مي‌كنند . شبكه‌هاي بزرگ فراهم كننده سرويس ، مقياس رقابتي نهايي دارند و بايد محدوديت‌هاي تجهيزات‌شان را در نظر بگيرند . همان گونه كه آنها رسيدن به سرمايه و منفعت بيشتر را مورد توجه قرار داده و بررسي مي‌كنند . مبارزه طلبي توسطMPLS ، احتياج را از ميان تست كردن و مقدار دهي سيستم‌هاي MPLS در حال پيشرفت و اولويت صفوف ، نمايش و ارائه مي‌دهد .
(6چرا تست براي تطابق Mpls ؟

تكامل ، استانداردها و اسباب MPLS پويا هستند . در زمان اين نوشته بالاي 100 پيش نويس طرح IETF مشترك با MPLS وجود دارد و همچنين بيش از 20 ، RFC وجود دارد . در چنين محيط پويايي قبول استانداردها و انتظار تشابه تجهيزات ، رقابت مشخص و معيني را ارائه مي‌دهد و معرفي مي‌كند .
فروشنده‌هاي تجهيزات خودشان را در لبه عمده و اصلي رقابتشان پيدا مي‌كنند . به طوري كه دائماً ويژگي set شده با استانداردها و option‌هاي قديمي‌شان را به روز مي‌كنند ، در حالي در همين زمان مقياس پذيري و كارآيي آن بهتر مي‌شود . آنها بايد دو كار انجام دهند يكي رقابت در بازار را حفظ كنند و باقي نگه دارند و دوم اينكه تقاضاهاي مشتريشان را برآورده سازند .

براي تست كردن پيشرفت‌ها و اطمينان حاصل كردن از كيفيت گروهها به يك راه كار آمد براي اثبات صحت اسباب‌ها نياز داريم .تست تطابق در برابر استانداردها اين اطمينان را فراهم مي‌آورد و همچنين مي‌تواند پيشرفت توليدات را تسريع نمايد كه اين كار طريق آشكار ساختن bug‌ها يا تصحيح نتايج طرح در سيكل پيشرفت ، كه به موجب آن زيان توليد براي بازار كاهش مي‌يابد و از اين رو سود و مفعت افزايش مي‌يابد . براي دو گروه فراهم كننده‌هاي سرويس و سازمانهاي متعهد ، محيط‌هاي چند فروشنده‌اي ، واقعيت امروز هستند .