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* '''LER (Label Edge Router)''': elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras ;)). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Un router de entrada se conoce como '''Ingress Router''' y uno de salida como '''Egress Router'''. Ambos se suelen denominar [[Edge Label Switch Router]] ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS. |
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* '''LSR (Label Switching Router)''': elemento que conmuta etiquetas. |
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* '''[[LSP]] (Label Switched Path)''': nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. |
* '''[[LSP]] (Label Switched Path)''': nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional. |
Revisión del 22:12 12 mar 2009
MPLS (siglas de Multiprotocol Label Switching) es un mecanismo de transporte de datos estándar creado por la IETF y definido en el RFC 3031. Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo OSI. Fue diseñado para unificar el servicio de transporte de datos para las redes basadas en circuitos y las basadas en paquetes. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP.
MPLS (Conmutación Multi-Protocolar mediante Etiquetas)
Es una nueva tecnología de conmutación creada para proporcionar circuitos virtuales en las redes IP, sobre las que introduce una serie de mejoras:
- Redes privadas virtuales.
- Ingeniería de tráfico.
- Mecanismos de protección frente a fallos.
Arquitectura MPLS
Elementos
- LER (Label Edge Router): elemento que inicia o termina el túnel (pone y quita cabeceras ;)). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Un router de entrada se conoce como Ingress Router y uno de salida como Egress Router. Ambos se suelen denominar Edge Label Switch Router ya que se encuentran en los extremos de la red MPLS.
- LSR (Label Switching Router): elemento que conmuta etiquetas.
- LSP (Label Switched Path): nombre genérico de un camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es decir, del túnel MPLS establecido entre los extremos. A tener en cuenta que un LSP es unidireccional.
- LDP (Label Distribution Protocol): un protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red.
- FEC (Forwarding Equivalence Class): nombre que se le da al tráfico que se encamina bajo una etiqueta. Subconjunto de paquetes tratados del mismo modo por el conmutador.
Cabecera MPLS
Donde:
- Label (20 bits): Es la identificación de la etiqueta.
- Exp (3 bits): Llamado también bits experimentales, también aparece como CoS en otros textos, afecta al encolado y descarte de paquetes.
- S (1 bit): Del inglés stack, sirve para el apilado jerárquico de etiquetas. Cuando S=0 indica que hay mas etiquetas añadidas al paquete. Cuando S=1 estamos en el fondo de la jerarquía.
- TTL (8 bits): Time-to-Live, misma funcionalidad que en IP, se decrementa en cada enrutador y al llegar al valor de 0, el paquete es descartado. Generalmente sustituye el campo TTL de la cabecera IP.
Pila de Etiquetas MPLS
MPLS funciona anexando un encabezado a cada paquete. Dicho encabezado contiene una o más "etiquetas", y al conjunto de etiquetas se le llama pila o "stack". Cada etiqueta consiste de cuatro campos:
- Valor de la etiqueta de 20 bits.
- Prioridad de Calidad de Servicio (QoS) de 3 bits. También llamados bits experimentales.
- Bandera de "fondo" de la pila de 1 bit.
- Tiempo de Vida (TTL) de 8 bits.
Estos paquetes MPLS son enviados después de una búsqueda por etiquetas en vez de una búsqueda dentro de una tabla IP. De esta manera, cuando MPLS fue concebido, la búsqueda de etiquetas y el envío por etiquetas eran más rápido que una búsqueda RIB ( Base de información de Ruteo), porque las búsquedas eran realizadas en el switch fabric y no en la CPU.
Creación de la Red
Los puntos de entrada en la red MPLS son llamados Ruteadores de Etiqueta de borde (LER), es decir ruteadores que son interfaces entre la red MPLS y otras redes. Los ruteadores que efectúan la conmutación basados únicamente en etiquetas se llaman Ruteadores Conmutadores de Etiqueta (LSR). Cabe notar que un LER es simplemente un LSR que cuenta con la habilidad de rutear paquetes en redes externas a MPLS.
Las etiquetas son distribuidas usando el Protocolo de Distribución de Etiquetas (LDP). Es precisamente mediante el protocolo LDP que los ruteadores de etiquetas intercambian información acerca de la posibilidad de alcanzar otros ruteadores, y las etiquetas que son necesarias para ello.
El operador de una red MPLS puede establecer Caminos Conmutados mediante Etiquetas (LSP), es decir, el operador establece caminos para transportar Redes Privadas Virtuales de tipo IP (IP VPN), pero estos caminos pueden tener otros usos. En muchos aspectos las redes MPLS se parecen a las redes ATM y FR, con la diferencia de que la red MPLS es independiente del transporte en capa 2 (en el modelo OSI).
En el contexto de las Redes Privadas Virtuales, los ruteadores que funcionan como ingreso o regreso a la red son frecuentemente llamados ruteadores a la Orilla del Proveedor (ruteadores PE), los dispositivos que sirven solo de tránsito son llamados similarmente ruteadores de Proveedor (ruteadores P). Véase el RFC2547.
En MPLS el camino que se sigue está prefijado desde el origen (se conocen todos los saltos de antemano): se pueden utilizar etiquetas para identificar cada comunicación y en cada salto se puede cambiar de etiqueta (mismo principio de funcionamiento que VPI/VCI en ATM, o que DLCI en Frame Relay).
- Paquetes destinados a diferentes IPs pueden usar el mismo camino LSP (pertenecer al mismo FEC).
- Las etiquetas con el mismo destino y tratamiento se agrupan en una misma etiqueta: los nodos mantienen mucha menos información de estado que por ejemplo ATM. Las etiquetas se pueden apilar, de modo que se puede encaminar de manera jerárquica.
Paso de un paquete por la red
Cuando un paquete no etiquetado entra a un ruteador de ingreso y necesita utilizar un tunel MPLS, el ruteador primero determinará la Clase Equivalente de Envío (FEC), luego inserta una o más etiquetas en el encabezado MPLS recién creado. Acto seguido el paquete salta al ruteador siguiente según lo indica el túnel.
Cuando un paquete etiquetado es recibido por un ruteador MPLS, la etiqueta que se encuentra en el tope de la pila será examinada. Basado en el contenido de la etiqueta el ruteador efectuará una operación apilar (PUSH), desapilar (POP) o intercambiar (SWAP).
- En una operación SWAP la etiqueta es cambiada por otra y el paquete es enviado en el camino asociado a esta nueva etiqueta.
- En una operación PUSH una nueva etiqueta es empujada encima de otra (si existe). Si en efecto había otra etiqueta antes de efectuar esta operación, la nueva etiqueta "encapsula" la anterior.
- En una operación POP la etiqueta es removida del paquete lo cual puede revelar una etiqueta interior (si existe). A este proceso se lo llama "desencapsulado" y es usualmente efectuada por el ruteador de egreso con la excepción de PHP.
Durante esta operaciones el contenido del paquete por debajo de la etiqueta MPLS no es examinado, de hecho los ruteadores de tránsito usualmente no necesitan examinar ninguna información por debajo de la mencionada etiqueta. El paquete es enviado basándose en el contenido de su etiqueta, lo cual permite "ruteo independiente del protocolo".
En el ruteador de egreso donde la última etiqueta es removida, solo queda la "carga transportada", que puede ser un paquete IP o cualquier otro protocolo. Por tanto, el ruteador de egreso debe forzosamente tener información de ruteo para dicho paquete debido a que la información para el envío de la carga no se encuentra en la tabla de etiquetas MPLS.
En algunas aplicaciones es posible que el paquete presentado al LER ya contenga una etiqueta MPLS, en cuyo caso simplemente se anexará otra etiqueta encima. Un aspecto relacionado que resulta importante es PHP.
En ciertos casos, es posible que la última etiqueta sea removida en el penúltimo salto (anterior al último ruteador que pertenece a la red MPLS); este procedimiento es llamado "remoción en el penúltimo salto" (PHP). Esto es útil, por ejemplo, cuando la red MPLS transporta mucho tráfico. En estas condiciones los penúltimos nodos auxiliarán al último en el procesamiento de la última etiqueta de manera que este no se vea excesivamente forzado al cumplir con sus tareas de procesamiento.
Características básicas y funcionamiento
La tecnología IP ofrece un servicio no orientado a conexión mediante el transporte de datagramas:
- No mantiene un "estado" de la comunicación entre dos nodos.
- No ofrece circuitos virtuales.
- Trabaja bajo la única política de mejor esfuerzo (Best Effort).
Información adicional
- Como ejemplo, Telefónica de España utiliza MPLS en su red de transporte RIMA para el servicio de NetLAN.
- Jazztel Empresas ofrece su servicio I2P (VPN IP) mediante MPLS.
- Americatel Peru utiliza MPLS en su red de transporte para dar distintas soluciones.
- Entel Chile utiliza MPLS para clientes importantes
- Telconet S.A. Ecuador utiliza MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet
- Telefonica de Pereira utiliza MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet
- La Empresa de Telefonos de Bogota (ETB)utiliza MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet
- La empresa Telecominicaciones Movilnet de Venezuela utiliza MPLS en su CORE para transporte de Datos e Internet
- Telmex a nivel internacional desde 1996 estandariza sus redes utilizando redes MPLS
- ONO España Utiliza MPLS para enlaces de clientes importantes
- Gtd Teleductos en Chile tiene basada su red en MPLS con capacidad para dar servicios VPLS.
- Existe un buen simulador en Español e Inglés para redes MPLS, escrito en java llamado Open SimMPLS. Se puede descargar de la Página del proyecto.
- También podemos encontrar asociaciones dedicadas al estudio y búsqueda sobre MPLS y VPLS (Link en Inglés) http://www.mplsrc.com
Enlaces externos
- RFC 3031 Multiprotocol Label Switching Architecture
- RFC 4364 BGP/MPLS IP VPNs, reemplaza al obsoleto RFC 2547
- MPLS en Linux
- Artículo acerca de mpls y sus posibles usos
- OpenSimMPLS. Simulador de redes MPLS, opensource y gratuito.