MPLS (Multi Protocol Label Switching)

Apesar de existirem inúmeros sites em português com ótimas referencias de Introdução ao Protocolo MPLS, escreveremos uma serie de artigos com a utilização de MPLS em diversos cenários. Esse post servirá como uma pequena introdução para a descrição e utilização do protocolo com o foco um pouco mais simples na arquitetura e serviços.

O protocolo MPLS (Multi Protocol Label Switching) foi criado para permitir o encapsulamento de diversos protocolos de rede para serem encaminhados por Roteadores baseando-se apenas no endereço do Label ao invés do endereço de rede. A tecnologia é largamente utilizada pelos Provedores de Internet  com diversas topologias de serviços orientado a redes em apenas uma única rede convergida com o MPLS em seu Backbone, permitindo  a utilização de Redes Privadas (VPNs MPLS), Qualidade de Serviço (QoS), Any Transport over MPLS (AToM) e Engenharia de tráfego (MPLS-TE).

Ele é chamado de Multiprotocolo pois é utilizado com qualquer protocolo da camada de Rede e em certos cenários permite até o transporte de protocolos da Camada de Enlace sobre MPLS, apesar de quase todo o foco estar voltado no uso do MPLS com o IP.

O objetivo de uma rede MPLS dentro dos Provedores de Serviço não é o de conectar diretamente a sistemas finais.  Ao invés disto ela é uma rede de trânsito, para transporte de pacotes.

Em sua função básica os Roteadores do Backbone chamados de Provider Routers (P) encaminham o tráfego baseando-se apenas nos Labels.  Já os roteadores que são responsáveis por receber os pacotes IP e encapsulá-los com labels em uma rede MPLS são chamados de Provider Edge Routers (PE).

A terminologia dada aos equipamentos em uma rede MPLS é muito importante para identificarmos a função de cada equipamento na topologia e a sua função na arquitetura.

De certa forma, um cliente ao comprar uma comunicação entre as filiais utilizando um link MPLS privado (MPLS VPN), não terá necessariamente em seus roteadores o encaminhamento de pacotes via labels e muito menos a troca deles. Os roteadores designados para clientes, chamados de Customer Edge Routers (CE) possuem a função de prover conectividade na rede MPLS situados na “borda do cliente” (saída para rede).

A conectividade entre PE e CE poderá ser tanto provida por roteamento estático ou via IGP.

Mas o que são os Labels?

Em uma tradução literal, poderíamos dizer que label teria a atribuição de um rótulo. Em sua função no modo frame o label é inserido na frente do cabeçalho da camada de rede. Um pacote pode ter um ou mais rótulos dependendo do serviço oferecido na rede MPLS.

O label é um identificador, de tamanho fixo e significado local. Todo pacote ao entrar numa rede MPLS recebe um label. Desta forma os roteadores só analisam os labels para encaminhar os pacotes. O cabeçalho MPLS deve ser posicionado depois de qualquer cabeçalho da camada de enlace e antes do cabeçalho da camada de rede, ele é conhecido como Shim Header pelo seu posicionamento entre os 2 cabeçalhos e é “carinhosamente” chamado de protocolo da camada 2,5.do Modelo OSI  😛

Nos próximos posts daremos foco no processo de encaminhamento e troca de labels, outros termos comuns em uma rede MPLS e a configuração de Roteadores para a troca de labels.

Um grande abraço

Referências:

http://www.gta.ufrj.br/grad/01_2/mpls/mpls.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/MPLS
Designing and Implementing, IP/MPLS-Based Ethernet Layer 2 VPN Services, An Advanced Guide for VPLS and VLL, Zhuo ( Frank) Xu – Wiley Publishing, INC – 2010
MPLS Fundamentals, Luc De Ghein. – Cisco Press – 2006
TCP sobre MPLS, ENNE, ANTONIO JOSE FIGUEIREDO – Ciência Moderna – 2009

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