### 2.10 Протокол MPLS

Технология мультипротокольной коммутации меток (MPLS), разработанная организацией IETF, представляет собой комбинацию различных фирменных механизмов, таких, как IP Switching (Ipsilon), Tag Switching (Cisco Systems), Aris (IBM) и Cell Switch Router (Toshiba). В ее основе лежит принцип отображения се-тевых адресов на специальные метки, которые могут использоваться для пере-сылки пакетов.
В обычных IP-сетях каждый маршрутизатор, находящийся на пути следования трафика, анализирует все пакеты для выявления потоков, к которым они относят-ся. При использовании технологии MPLS соответствие между конкретным паке-том и потоком устанавливается один раз, на входе в сеть MPLS. При этом поток маркируется коротким идентификатором фиксированной длины — меткой, в качестве которой может использоваться, например, идентификатор виртуального соединения ATM. Далее пакет путешествует вместе с меткой, которая использу-ется для его пересылки. Это значительно упрощает процедуру обработки пакетов (по сравнению с традиционной маршрутизацией). Хотя метки идентифицируют только исходящее соединение, то есть имеют локальную сферу действия, они мо-гут применяться для сквозной идентификации всего маршрута.
Первоначально основным достоинством технологии MPLS считалось то, что она позволяет значительно ускорить процессы пересылки трафика за счет приме-нения высокоскоростных средств коммутации, в том числе коммутаторов ATM. Однако сегодня технология аппаратной коммутации с успе-хом используется и для высокоскоростной классической маршрутизации. Изме-нилось и позиционирование технологии MPLS — в настоящее время ее рассмат-ривают в первую очередь как эффективное средство для управления качеством обслуживания и инженерии трафика.
Сеть, основанная на коммутации меток, состоит из маршрутизаторов двух ти-пов: коммутации меток (Label Switch Router — LSR) и пограничных (Label Edge Router — LER). Основная функция маршрутизаторов LSR — это коммутация па-кетов или ячеек на основании их меток. Помимо выполнения этой функции, уст-ройства LSR должны в полном объеме поддерживать алгоритмы традиционной маршрутизации (на третьем уровне) или коммутации (на втором уровне). Мар-шрутизаторы LER находятся на границе домена MPLS и обеспечивают добавле-ние и удаление меток. Их часто называют входными или выходными маршрути-заторами LSR.
Один из ключевых процессов для работы сети MPLS — это так называемое распределение меток (label distribution) — набор процедур, с помощью которых один маршрутизатор LSR информирует другой маршрутизатор (находящийся ближе к источнику трафика) об установленном им соответствии «метка—поток». Для распределения меток было предложено несколько различных вариантов, на-пример базирующихся на вложении меток в сообщения протоколов RSVP или OSPF. Для этого можно использовать и новый специализированный протокол распределения меток LDP (Label Distribution Protocol).
Архитектура MPLS предусматривает два способа выбора маршрута для кон-кретного потока: последовательная (hop-by-hop) маршрутизация и явное (explicit) указание маршрута. Первый из них подразумевает, что каждый узел независимо выбирает следующий участок маршрута для потока. Это похоже на традиционные алгоритмы маршрутизации, используемые в IP-сетях.
Явно указанный маршрут — это цепочка маршрутизаторов LSR, которая опре-деляется одним объектом. В случае MPLS явный маршрут определяется при при-своении меток, однако он не должен указываться в каждом IP-пакете, и поэтому явная маршрутизация MPLS более эффективна по сравнению с явным указанием маршрута (source routing) при обычной IP-маршрутизации.
Явная маршрутизация MPLS может оказаться полезной во многих случаях, на-пример, для определения пути передачи трафика на основе различных правил, управления трафиком и качеством обслуживания, а также для организации туннельных соединений или виртуальных частных сетей (ВЧС). Те или иные мар-шруты могут выбираться в соответствии с типом трафика и в зависимости от требований к качеству обслуживания. При этом правила пересылки трафика по всей сети сразу устанавливаются на ее границе. Основное отличие технологии MPLS от протокола RSVP заключается в том, что она обеспечивает установление сквозного пути передачи потока, своего рода виртуального соединения. При этом отдельные потоки могут агрегироваться в классы, что позволяет достичь высокой масштабируемости и обеспечить согласован-ное управление трафиком, в том числе и телефонным.