Entorno con protocolo MPLS.
Los protocolos de capa de red presentados anteriormente se pueden llamar "clásicos", en términos de funcionamiento en la capa de red del modelo jerárquico OSI. El protocolo MPLS (conmutación de etiquetas multiprotocolo) se comunica en dos niveles de modelo a la vez: la etiqueta se agrega entre el encabezado del marco (segundo nivel OSI) y el encabezado del paquete (tercer nivel del modelo OSI).
Esta etiqueta se asigna a cada paquete IP. Los enrutadores deciden enviar el paquete al siguiente dispositivo en función del valor de la etiqueta.
La conmutación MPLS es un método avanzado para transmitir tráfico a través de una red utilizando la información contenida en las etiquetas que se unen a los paquetes IP. En el caso de las tecnologías de nivel 2 basadas en la transferencia de Marcos, las etiquetas se insertan entre los encabezados de nivel 3 y nivel 2.
Vale la pena prestar atención a las funciones realizadas por los enrutadores en las redes MPLS. Pongamos un ejemplo de una red MPLS típica. Aquí, la etiqueta para todos los paquetes entrantes es asignada por el enrutador de entrada de límite que realiza la conmutación de etiquetas (Label-SwitchedRouter – LSR). A continuación, los paquetes pasan por la ruta de conmutación de etiquetas (Label-Switched Path-LSP). Cada enrutador LSR toma una decisión de envío que se basa solo en el contenido de la etiqueta. En cada transición, el dispositivo LSR elimina la etiqueta existente e inserta una nueva que especifica la dirección de la siguiente transición para enviar el paquete. En el dispositivo LSR de límite de salida (egressEdge LSR), la etiqueta se elimina y el paquete se dirige al destino.
Conmutación por etiquetas.
Los dispositivos de conmutación de etiquetas asignan etiquetas cortas de longitud fija a paquetes o celdas. Para determinar la dirección del movimiento futuro de los datos, tales dispositivos miran las tablas correspondientes, basándose en estas etiquetas. La etiqueta combina la información más importante sobre el destino de un paquete o celda. La información requerida incluye el destino, la cola, la pertenencia a una red virtual privada, la calidad del Servicio y la ruta de redistribución del tráfico para el paquete.
En el caso de la conmutación de etiquetas, el análisis completo del encabezado de tercer nivel se realiza solo una vez, en la entrada de la red. En esta ubicación, el encabezado de tercer nivel se convierte en una etiqueta de longitud fija. Cuando un paquete pasa a través de un dispositivo de conmutación de etiquetas o a través de un enrutador para enviar una celda o paquete, solo se examina la etiqueta de la celda o el paquete en la red.
Al salir de dicha red, el enrutador o dispositivo de conmutación de etiquetas reemplaza la etiqueta con el encabezado correspondiente de tercer nivel asociado con la etiqueta.
Estructura del nodo MPLS.
Los nodos MPLS tienen dos planos estructurales: el plano de reenvío y el plano de control. Además de la conmutación de paquetes Etiquetados, los nodos MPLS pueden realizar enrutamiento de capa 3 o conmutación de capa 2.
El plano de reenvío de paquetes de la tecnología MPLS es responsable de reenviar paquetes de acuerdo con los valores contenidos en las etiquetas adjuntas. El plano de reenvío de paquetes utiliza la base de información de reenvío de etiquetas (lfib) soportada por el nodo MPLS para transferir aún más los paquetes Etiquetados.
El plano de control de la tecnología MPLS es responsable de la formación y soporte de la base LFIB. Todos los nodos del entorno MPLS deben usar el protocolo de enrutamiento IP para compartir la información de enrutamiento relevante con otros nodos de la red MPLS. Se pueden usar protocolos de enrutamiento por estado de enlace como OSPF e IS-IS, ya que proporcionan al nodo MPLS una topología de red completa. La información sobre el enlace de etiquetas se puede distribuir mediante el protocolo de distribución de etiquetas (LDP) o mediante la transmisión de información sobre el enlace de etiquetas en protocolos de enrutamiento de alto nivel modificados. Sin embargo, se pueden usar extensiones de protocolos de enrutamiento BGP para lograr el objetivo. Permiten armonizar la difusión de información de enlace de etiqueta con la difusión de datos de enrutamiento y evitar que el nodo MPLS acepte información de etiqueta sin tener la información de enrutamiento adecuada.
Principio de funcionamiento de MPLS VPN.
El reenvío basado en etiquetas a través de la red troncal del proveedor cuando se utiliza MPLS VPN se basa en la tecnología de conmutación dinámica por etiquetas o en rutas de redistribución de subprocesos. Al cruzar la línea principal, el paquete de datos del usuario contiene dos niveles de etiquetas, la primera etiqueta dirige el paquete al RE-router requerido del siguiente paso de tránsito, y la segunda indica el complejo VRF conectado lógicamente a la interfaz de salida del router CE del destino. Este mecanismo de dos niveles generalmente se llama etiqueta jerárquica, o conmutación por etiquetas.
Al recibir un paquete IP a través de cualquier interfaz del enrutador CE, el RE-enrutador lo vincula lógicamente al complejo VRF, lo que resulta en una etiqueta inferior (bottom label) conectada lógicamente al RE-enrutador de salida (que identifica el complejo VRF del destino de ruta y la interfaz de salida del RE-enrutador de salida). De la tabla de reenvío global, el RE-router también obtiene otra etiqueta, llamada Top label, que indica EL re-router de la siguiente transición; después de eso, el RE-router coloca ambas etiquetas en la pila de etiquetas MPLS. Esta pila de etiquetas se une al paquete VPN y se dirige al siguiente paso de tránsito. Los RE-enrutadores en la red MPLS analizan la etiqueta superior y enrutan el paquete a través de la red al nodo requerido. En el RE-enrutador de salida, se elimina la etiqueta superior y se examina la etiqueta inferior que indica el complejo VRF del destino de ruta y la interfaz de salida. Después de eso, la etiqueta inferior también se elimina y el paquete IP se envía al enrutador CE requerido.
Oleg Petukhov, abogado en el campo del derecho internacional y la protección de datos personales, especialista en información seguridad, protección de la información y datos personales.
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