بهينه ساز فناوري اطلاعات و ارتباطات دكتر امين گلستاني
این تکنولوژی برای حمل بسته های شبکه با کمک Label مثل عمل Routing که توسط IP است بوجود آمد.
این پروتکل برای این به وجود آمد که مشکلات کند شدن Router ها در شبکه های کلان و زیر فشار را با مکانیزمی ساده تر مثل Label زدن به ترافیک هر مشتری حل کند در حالیکه با پیشرفت روتر ها نیاز چندانی به MPLS برای حل این مشکل دیده نشد، از آن به خاطر توانایی های زیاد در Traffic Engineering – Quality of Services و هم چنین Virtual Private Networks و ( Any-Transport over MPLS ( AToM استفاده میشود.
این VPN با Virtual Private Network ی که در Internet از آن استفاده میکنیم متفاوت است. در واقع با MPLS شما میتوانید شبکه شهر خود را به شبکه های دیگر شهر های خود متصل کنید در حالیکه یک اتصال به سرویس دهنده کافی است و میتوان علاوه بر IP پروتکل های دیگر حتی در لایه دو نظیر ATM و Ethernet را منتقل کرد (به این دلیل به آن Multi-protocol میگویند.)
تنها دستگاهی که از سمت client با MPLS کار میکند روتر است، پس به عنوان مشترک کار چندانی به ساختار درونی MPLS نداریم و تنها به روتر سمت سرویس دهنده (Provider Edge – PE) متصل شده و به کمک BGP یا هر روش دیگر؛ از شبکه های دیگر خود متصل به MPLS با خبر شده و اطلاعات خود را از میان ابر MPLS عبور میدهیم. MPLS ابتدا توسط مهندسین گروه IPSILON به عنوان پیشنهادی برای انتقال IP روی ATM ارائه شد اما توسط Cisco به عنوان پروتکلی معرفی گردید.
همانطور که اشاره شده MPLS از مکانیزم Label گذاری روی بسته استفاده می کند. Label های MPLS بین روترها پخش می شوند و روترها با استفاده از این labelها می توانند یک نقشه از labelهای شبکه بدست آورند. این labelها به بسته های IP متصل می شوند و روترها را قادر می سازد که با استفاده از این labelها بدون در نظر گرفتن آدرس IP اقدام به ارسال بسته ها کنند. در MPLS بسته ها به وسیله Label switching بجای IP switching ارسال می شوند.
MPLS یک تکنولوژی ارتباطی برای سرعت بخشیدن و شکل دهی به جریان های ترافیکی شبکه می باشد. در این تکنولوژی بسته ها به جای لایه ۳ (شبکه) در لایه ۲ (پیوند داده) هدایت (forward) می شوند. به عبارتی، هر بسته در زمان ورود به شبکه ISP توسط روتر ورودی (Ingress Router) یک برچسب (Label) می گیرد که دیگر روتر ها به جای استفاده از آدرس IP برای مسیریابی از این برچسب مسیریابی را انجام دهند. در نهایت، زمانی که بسته از شبکه ISP خارج می شود، روتر انتهایی (Egress Router) برچسب را برداشته و بسته IP اصلی را به مقصد ارسال می کند.
برچسب ها مشخص می کنند که بسته ها از کدام مسیر از پیش مشخص شده ای عبور می کنند. این مسیرها تحت عنوان Label Switched Paths) LSPs) شناخته می شوند. LSPها این قابلیت را به ISPها می دهند که بهترین مسیرها را برای نوع خاصی از ترافیک ها مشخص کنند. ISPها می توانند با تعریف یک Service Level Agreement) SLA) خاص بر روی LSPها از MPLS جهت بهبود کیفیت سرویس (Qos) استفاده کنند.
تکنولوژی label switching یک تکنولوژی جدید نیست و شبکه های Frame Relay و ATM برای ارسال فریم ها و cell ها از آن استفاده می کرده اند. در Frame Relay و ATM ، در هر hop از شبکه label تغییر می کند و این تفاوت عمده این دو تکنولوژی با ارسال در IP Packet است. زمانی که روتر یک بسته IP را ارسال می کند هیچ تغییری در آدرس مقصد بسته نمی کند. در واقعیت labelهای MPLS برای ارسال بسته های مورد استفاده قرار می گیرد و از آدرس IP استفاده نمی شود.
ساختار شبکه MPLS به دو جز جداگانه تقسیم می شود:
۱٫جزء کنترلی که به آن control plane گفته می شود .
- Forwarding که معمولا به آن data plane گفته می شود.
در اینجا به صورت خلاصه مزایای استفاده MPLS را در شبکه عنوان می کنیم :
- استفاده از یک زیرساخت شبکه یکپارچه
- بهتر از IP over ATM است
- Border Gateway Protocol (BGP)-free core
- بهینه شدن جریان ترافیک
- مهندسی ترافیک
- مدل peer-to-peer برای MPLS VPN
شبکه مبتنی بر تکنولوژی MPLS تمهیداتی را جهت این امر در نظر گرفته است تا بتوان از پهنای باندهای موجود شبکه نهایت استفاده را نمود (traffic engineering) . از خواص ذاتی MPLS تفکیک ترافیک یک سازمان از دیگر سازمانها توسط سرویس دهنده می باشد به طوری که چندین مشترک می توانند از آدرس دهی خصوصی مشترک بدون نیاز به ترجمه ای ن آدرس ها استفاده نمایند. این جداسازی ترافیک منتهی به استفاده از عبارت MPLS ***s گردید تا مشترکینی را که قصد اجرای یک شبکه خصوصی IP را با دیگر نقاط زیر مجموعه شان را دارند متمایز سازد.در حقیقت MPLS ***s مشابه مدارات مجازی ATM و یا Frame Relay می باشد.
در بیشتر شبکه های WAN دنیا از تکنولوژی انتقال لایه دو مانند ATM و Frame relay استفاده می گردد و برای اتصال دو روتر مطابق شکل زیر با استفاده از شبکه WAN لایه دو این اتصال میسر می گردد . در این حالت طراح شبکه WAN می بایست به صورت دستی مسیری ایجاد نماید تا بسته های لایه سه از میان لایه دو عبور کنند لذا نیاز به بستن virtual circuit بصورت point to point است که مشکلات فراوانی را در شبکه ایجاد می کند.
در MPLS ترافیک در هنگام ورود براساس مقصد label گذاری می شوند و از یک بستر عمومی عبور داده می شوند و این ویژگی یکی از مزایای بزرگ MPLS می باشد. یکی از دلایلی که IP به عنوان پروتکل شبکه جهانی انتخاب شد این است که بسیاری از تکنولوژی های دیگر را می توان از آن عبور داد. استفاده از MPLS به همراه IP این امکان را به ما می دهد که هر چیزی را که بخواهیم منتقل کنیم. اضافه کردن label به بسته ها باعث می شود که بتوانیم در یک بستر MPLS پروتکل های غیر IP را منتقل کنیم. MPLS میتواند IPv4 ، IPv6 ، Ethernet ، HDLC ، PPP و دیگر تکنولوژی های لایه دو برای برای ما منتقل کند. به ویژگی که هر نوع فریم لایه دو در بستر MPLS منتقل گردد Any Transport Over MPLS یا AToM گفته می شود. روترهای که ترافیک AToM را منتقل می کنند نیاز به اطلاع از محتوای آن ندارند و برای ارسال آن تنها نیاز به خواندن Label آن دارند. به زبان ساده می توان MPLS را یک روش ساده برای ارسال ترافیک پروتکل های مختلف در یک شبکه نامید. به توجه به تعاریف بالا MPLS این امکان را به Service Provider می دهد که انواع پروتکل های مورد نیاز مشتریان خود را با استفاده از یک شبکه واحد انتقال دهد.
نویسنده: دکتر امین گلستانی، مشاور و مدرس استراتژی های فناوری و امنیت اطلاعات
