MPLS چیست

یک بستر ارتباطی خصوصی است که  توسط مخابرات یا شرکت های خصوصی بروی شبکه ملی داده های ایران برقرار می گردد. هر نقطه با توسط زوج سیم تلفن، فیبر یا روش های دیگر به شبکه MPLS خصوصی شما متصل می گردد. سیستم های متصل به این شبکه به اینترانت دسترسی نداشته و از خارج از این شبکه امکان دسترسی به داخل وجود ندارد.     
MPLS: Multiprotocol Label Switching 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.
ترافیک در شبکه های اینترنتی باعث شده است تا محققین به دنبال راهی برای بهبود ارتباطات شبکه ای کنند؛ لذا در این مقاله به معرفی یکی از این راهکار ها MPLS می پردازیم و آن را برای ترکیب با اترنت شهری توصیه می کنیم.

با گسترش تعداد کاربران اینترنت و نیاز به پهنای باند بیشتر از سوی آنها ، تقاضا برای استفاده از سرویسهای اینترنت با سرعت رو به افزایش است و تهیه کننده های سرویس اینترنت برای برآورده سازی این تقاضاها احتیاج به سوئیچ های با ظرفیت بیشتر دارند. در این میان تلاش های زیادی نیز برای دستیابی به کیفیت سرویس بهتر در حال انجام است. و همین طور این افزایش ترافیک شبکه تمامی کشور ها از جمله کشور ما را نیز تحت شعاع قرار داده است.

mpls چیست؟

سیر تكامل شبكه‌های نوری

سیستم‌های نقطه به نقطه‌ انتقال داده‌ فیبر نوری در سال 1981، هنگامی كه ظرفیت انتقال برابر 32 مگابیت بر ثانیه بود، در شبكه‌ NTT معرفی شدند. اخیراً سیستم‌های انتقال داده WDM، در ژاپن به میزان وسیعی به كار گرفته شده‌اند. در سال 2003، حداكثر ظرفیت انتقال WDM به دست آمده در هر فیبر، برابر 800 مگابیت بر ثانیه بود. سرعت كانال‌هایWDM امروزی، 5/2 گیگابیت و 10‌گیگا‌‌بایت بر ثانیه است، اما محققینی كه آزمایش شبكه‌ انتقال نوری (OTN) را رهبری كردند، میزان انتقال 43 گیگابیت بر ثانیه را گزارش نمودند. در حال حاضر، سیستم‌های 43 گیگابیت بر ثانیه‌ای، در هر كانال، در برخی شبكه‌های تحقیقی در حال پیاده‌سازی است. تكنولوژی‌های مسیر نوری (optical path)  برای شبكه‌های نوری در حال به‌كارگیری هستند. سیستم‌های ایستای OADM در سال 2000 در برخی شهرهای صنعتی ژاپن معرفی شدند. همچنین استفاده از سیستم‌های OADM قابل پیكربندی مجدد در سطح جهانی به زودی آغاز خواهد شد. بحث مسیریاب فوتونیك، دستگاهی كه بیشتر مبتنی بر پروتكل IP است نیز به نوبه‌ خود جذاب است.

mpls چیست؟

دو نوع مسیریاب نوری وجود دارد:

دسته‌ اول مسیریاب‌های نوری MPLS هستند كه طول موج نور را به عنوان علامت در جریان‌های بیتی لایه‌ 1 به كار می‌برند و به عنوان مسیریاب‌های نسل بعدی در نظر گرفته می‌شوند.

دسته‌ دوم سوییچ‌های نوری متصل به هم هستند كه آن‌ها نیز به نظر می‌رسد پتانسیل چشمگیری داشته باشند، اگرچه هنوز مورد تأیید قرار نگرفته‌اند.

( Multi-Protocol Lable Swiching (MPLSبه وجود آمد تا مقیاس پذیری و کارایی شبکه های موجود IP را بهبود بخشیده و همراه با آن ارائه سرویس های جدید که شبکه های سنتیIP قابل دسترسی نبوده را میسر سازد

MPLS  طراحی گردیده تا قابلیت های راه گزینی ( سوئچینگ ) لایه دو را برای شبکه لایه سه IP به مانند راه گزینی سریع سخت افزار به همراه کیفیت سرویس (Quality Ofservice) را فراهم نماید. 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 poin  است که مشکلات فراوانی را در شبکه ایجاد می کند.

MPLS این امکان را به سوئیچ های لایه دو می دهد تا همانند یک روتر در انتخاب مسیر هوشمند باشد.

 

اساس معماری MPLS

ساختار شبکه MPLS به دو جز جداگانه تقسیم می شود:

1.جزء کنترلی که به آن control plane گفته می شود .

2. Forwarding که معمولا به آن data plane گفته می شود.

 

در شبکه های Traditional برای رسیدن بسته های داده از مبدا به مقصد در حالت کلی (اگر cost های مساوی وجود نداشته باشد) تنها یک مسیر که best route آن رو تینگ پروتکل است انتخاب می شود و از مسیرهای دیگر اگر چه دارای cost بالاتری هستند ولی ترافیکی از آنها نمی گذرد و استفاده بهینه نخواهد شد. لذا نیاز به تکنولوژی وجود دارد تا بتواند از کلیه ظرفیت های موجود شبکه بهترین استفاده را کند.

mpls چیست؟

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.

 MPLS این امکان را به سوئیچ های لایه دو می دهد تا همانند یک روتر در انتخاب مسیر هوشمند باشد.

امروزه ارائه سرویس‌های اترنت شهری با محدودیت‌هایی روبه‌رو است. بسیاری از فراهم‌كنندگان سرویس، تنها اتصالات نقطه به نقطه مانند دسترسی به اترنت و یا اتصال سایت‌ها در داخل شبكه شهری را پشتیبانی می‌كنند. برخی فراهم‌كنندگان دیگر تنها تعداد محدودی از مشتریانی را كه اتصال LAN اترنت چندنقطه به چندنقطه را در داخل شبكه شهری پیاده‌سازی نموده‌اند، حمایت می‌كنند. از آن جایی‌كه بیشتر فراهم‌كنندگانی كه سرویس‌های اترنت شهری را ارائه می‌دهند، امروزه شبكه‌های خود را بدون استفاده از سوییچ‌های اترنت ساخته‌اند، فراهم كردن این سرویس در شبكه شهری بزرگ برخی مشكلات اساسی را در بردارد.

mpls چیست؟

گروه‌های مختلف در زمینه شبكه‌های شهری مبتنی بر اترنت انجام داده‌اند، سرویس‌های مبتنی بر اترنت را به دو گروه نقطه به نقطه و چندنقطه تقسیم نموده‌اند. معماری لازم برای پیاده‌سازی سرویس‌های نقطه به نقطه Virtual  Private Wire Services) VPWS) و برای پیاده‌سازی سرویس‌های چندنقطه‌ای VPLS است.

امروزه روی فناوری IP سرمایه‌گذاری می‌شود، زیرا IP جهانی شده و حرف اول را می‌زند. البته پروتكل IP ضعف‌هایی داشت و آن عدم توانایی تضمین كیفیت در شبكه‌های خصوصی بود. برای رفع این نقص‌ها، یك پروتكل الحاقی به‌نام پروتكل MPLS به آن افزودند. الان مدرن‌ترین تكنولوژی كه در جهان وجود دارد IPMPLS یا در حقیقت IP+MPLS است.