Среды с протоколом MPLS.
Представленные ранее протоколы сетевого уровня можно назвать «классическими», с точки зрения функционирования на сетевом уровне иерархической модели OSI. Протокол MPLS (мультипротокольная коммутация по меткам) взаимодействует сразу на двух уровнях модели: метка добавляется между заголовком кадра (второй уровень OSI) и заголовком пакета (третий уровень модели OSI).
Данная метка предназначается каждому IP-пакету. Маршрутизаторы принимают решение о передаче пакета следующему устройству на основании значения метки.
Коммутация MPLS представляет собой усовершенствованный метод передачи трафика по сети с использованием информации, содержащейся в метках, которые присоединяются к IP-пакетам. В случае применения технологий 2-го уровня, основанных на передаче фреймов, метки внедряются между заголовками 3-го и 2-го уровней.
Стоит обратить внимание на роли, выполняемые маршрутизаторами в сетях MPLS. Представим пример типовой сети MPLS. Здесь метка для всех поступающих пакетов назначается граничным входным маршрутизатором, выполняющим коммутацию по меткам (Label-SwitchedRouter – LSR). Далее пакеты проходят по маршруту с коммутацией по метке (Label-Switched Path – LSP). Каждый маршрутизатор LSR принимает решение об отправке, которое базируется только на содержании метки. На каждом переходе LSR-устройство удаляет существующую метку и вставляет новую, которая задает направление следующего перехода для отправки пакета. На выходном граничном LSR-устройстве (egressEdge LSR) метка удаляется, и пакет направляется к пункту назначения.
Коммутация по меткам.
Устройства, осуществляющие коммутацию по метке, назначают пакетам или ячейкам короткие метки фиксированной длины. Для определения направления дальнейшего движения данных такие устройства просматривают соответствующие таблицы, базируясь на этих метках. В метке объединена наиболее существенная информация относительно пункта назначения пакета или ячейки. Необходимая информация включает в себя пункт назначения, очередность, принадлежность к частной виртуальной сети, информацию о качестве обслуживания и о маршруте перераспределения трафика для данного пакета.
В случае коммутации по метке полный анализ заголовка третьего уровня осуществляется лишь один раз – на входе в сеть. В этом месте заголовок третьего уровня преобразуется в метку фиксированной длины. При прохождении пакета через устройство, осуществляющее коммутацию по метке, или через маршрутизатор для отправки ячейки либо пакета далее в сети исследуется лишь метка ячейки или пакета.
На выходе из такой сети маршрутизатор или устройство, осуществляющее коммутацию по метке, заменяет метку на соответствующий заголовок третьего уровня, связанный с меткой.
Структура узла MPLS.
Узлы MPLS имеют две структурные плоскости: плоскость пересылки и плоскость управления. В дополнение к коммутации пакетов, снабженных метками, узлы MPLS могут осуществлять маршрутизацию 3-го уровня или коммутацию 2-го уровня.
Плоскость пересылки пакетов технологии MPLS отвечает за перенаправление пакетов в соответствии со значениями, содержащимися в присоединенных метках. Плоскость пересылки пакетов использует информационную базу пересылки по меткам (Label Forwarding Information Base – LFIB), поддерживаемую узлом MPLS, для дальнейшей передачи помеченных пакетов.
Плоскость управления технологии MPLS отвечает за формирование и поддержку базы LFIB. Все узлы среды MPLS должны использовать протокол маршрутизации IP для обмена соответствующей информацией маршрутизации с другими узлами MPLS-сети. При этом могут использоваться протоколы маршрутизации по состоянию каналов, такие как OSPF и IS-IS, поскольку они предоставляют узлу MPLS топологию всей сети. Информация о привязке меток может распространяться с помощью протокола распространения меток (Label Distribution Protocol – LDP), а также путем передачи информации о привязке меток в модифицированных высокоуровневых протоколах маршрутизации. Однако для достижения цели могут быть использованы расширения протоколов маршрутизации BGP. Они позволяют согласовать распространение информации о привязке меток с распространением данных маршрутизации и избежать ситуации, когда узел MPLS принял информацию о метках, не имея соответствующей маршрутной информации.
Принцип работы MPLS VPN.
Пересылка на основании метки по магистрали провайдера при использовании MPLS VPN базируется либо на технологии динамической коммутации по метке, либо на маршрутах перераспределения потоков. При пересечении магистрали пакет данных пользователя содержит два уровня меток, первая метка направляет пакет к требуемому РЕ-маршрутизатору следующего транзитного перехода, а вторая – указывает комплекс VRF, логически связанный с выходным интерфейсом СЕ-маршрутизатора пункта назначения. Такой двухуровневый механизм обычно называется иерархическим тегом, или коммутацией по меткам.
Получив через какой-либо интерфейс от СЕ-маршрутизатора IP-пакет, РЕ-маршрутизатор логически связывает его с комплексом VRF, в результате чего создается нижняя метка (bottom label), логически связанная с выходным РЕ-маршрутизатором (который идентифицирует VRF-комплекс адресата маршрута и выходной интерфейс выходного РЕ-маршрутизатора). Из глобальной таблицы пересылки РЕ-маршрутизатор получает также другую метку, называемую верхней (top label), которая указывает РЕ- маршрутизатор следующего транзитного перехода; после этого РЕ-маршрутизатор помещает обе метки в стек меток MPLS. Этот стек меток присоединяется к VPN-пакету и направляется к следующему транзитному переходу. РE-маршрутизаторы в сети MPLS анализируют верхнюю метку и направляют пакет по сети к требуемому узлу. На выходном РЕ-маршрутизаторе верхняя метка удаляется и исследуется нижняя метка, указывающая VRF-комплекс адресата маршрута и выходной интерфейс. После этого нижняя метка также удаляется, и IP-пакет посылается на требуемый СЕ-маршрутизатор.
Петухов Олег, юрист в области международного права и защиты персональных данных, специалист в области информационной безопасности, защиты информации и персональных данных.
Телеграм-канал: https://t.me/zashchitainformacii
Группа в Телеграм: https://t.me/zashchitainformacii1
Сайт: https://legascom.ru
Электронная почта: online@legascom.ru
#защитаинформации #информационнаябезопасность
