دانلود تحقیق تعویض برچسب چندپروتکلی MPLS )Multi – Protocol Label Switching)

در این مقاله MPLS (Multi-Protocol Label Switching) را از لحاظ تاریخی بررسی کرده و مزایا و اهداف و ویژگیها و چگونگی مسیریابی و علامت گذاری و جریان داده و LIB را در آن شرح می‌دهیم.

سپس کاربرد آن را در مهندسی ترافیک، CoS، QoS و VPNهای لایه 2 و لایه 3 بیان می‌کنیم.
سرویس‌ها و شبکه‌های ارتباطی امروزی، بر روی یک الگوی مترمرکز و به هم نزدیک شده IP نقل مکان می‌کنند.

سوئیچینگ برچسب چند پروتکله یا MPLS (Multi Protocol Label Switching) به عنوان یک کلید قدرتمند تکنولوژی برای این نقل مکان پدیدار شده است و به این جهت اینگونه نامیده می شود که پروتکل شبکه استفاده کننده از MPLS می‌تواند IP یا هر پروتکل دیگری مثل IP باشد.

ارزش تکنولوژی MPLS برای تحویل سرویس‌های جدید کاملاً ثابت شده است و این تکنولوژی نقل مکان از یک شبکه قدیم به جدید را اجازه می‌دهد و هم شبکه‌های قدیم و جدید را پشتیبانی می‌کند.

همچنین MPLS در افزایش کیفیت خدمات QoS و فراهم کردن سطح مناسبی از امنیت، نقش بسزایی را ایفا می‌کند.
MPLS درخواست بزرگی برای فراهم کننده‌های ارتباطات می‌باشد به این علت که تنوع سرویس‌ها را می‌تواند به خوبی هندل کند.

MPLS در سرمایه‌گذاری شبکه‌های بزرگ سازمان و تشکلاتی مانند کمپانی‌های سرمایه‌گذاری و تکنولوژی و آژانس‌ها و ارتش و نظام نیز ایفای نقش می‌کند.
2) MPLS چیست؟
2-1) از لحاظ تاریخی:
MPLS از لحاظ تاریخی بر روی مفهوم سوئیچینگ برچسب (Label) بنیان نهاده شده است.

یک Label مستقل و منحصر به فرد که به هر Packet داده، اضافه می‌شود و از این Label برای سوئیچ و مسیریابی Packet در میان شبکه استفاده می‌شود.

این Label ساده است و اساساً یک ورژن کوچک کمکی برای اطلاعات header یک Packet می‌باشد که می‌توان تجهیزات شبکه را پیرامون پردازش ترافیک حمل و نقل بهینه ساخت و این مفهوم بیشتر در ارتباطات داده صنعتی، در سالهای اخیر مطرح بوده است.

X.25 و Frame Relay و ATM نمونه‌هایی از تکنولوژی سوئیچ کردن Label می‌باشند.

پیش قدمی و ابتکارات سوئیچ کردن Labelهای متعدد در اواسط دهه 1990، برای بهتر شدن نمایش پایه‌ای نرم افزار مسیریابی IP و افزایش کیفیت خدمات (QoS) پدیدار شد، که از جمله این خدمات عبارتند از:
IP Switching (IP Silon/Nokia)، Tag Switching (Cisco) و ARIS (IBM)
در اوایل سال 1997، IETF (Internet Engineering Task Force) براساس استاندارد کردن و طبقه‌بندی تکنولوژی سوئیچ کردن Label کار می‌کرد.

MPLS از این کوشش به عنوان طرح و نقشه‌ای دیگر برای Labeling پدیدار گشت، اما با این مزیت برتر که از آن برای مسیریابی یکنواخت و آدرس دهی میزبان به عنوان IP، یک پروتکل انتخابی در شبکه‌های امروزی استفاده می‌شود.

امروزه MPLS توسط مجموعه‌ای از IETFها و RFCها (یعنی درخواست برای تفسیر) و مشخصات طرح تعریف می‌شود.
تشخیص اختلافات موجود در راه MPLS و مسیریابی IP در سرتاسر داده آماده یک شبکه مهم می‌باشد.
بسته IP قدیمی از آدرس مقصد IP موجود در header بسته برای اتخاذ تصمیم مستقل در هر مسیری از شبکه استفاده می کرد.

این تصمیمات hop به hop بر روی پروتکل مسیریابی لایه‌ای شبکه بنیان نهاده شده است، مانند Open Shortest Path First (OPSF) یا Border Gateway Protocol (BGP).

این پروتکل‌های مسیریابی برای 5 راه کوتاه در میان شبکه طراحی شده‌اند فاکتورهایی مانند تراکم ترافیک و Latency (رکورد) را مورد رسیدگی قرار نمی‌دهند.
MPLS یک مدل اصلی ارتباطی را خلق کرد که بر روی چارچوب ارتباطی سابق شبکه‌های مسیریابی IP فشار آورد و به نوعی آن را خفه کرد.

این ساختار شیء گرای ارتباطی دری را به سوی امکانات جدید برای مدیریت ترافیک روی شبکه IP باز کرد.

MPLS بر روی IP و آگاهی از مسیریابی ساخته می‌شود و این مسئله برای عملیات اینترنت و امروزه برای شبکه IP با نمایش عالی سوئیچینگ مهم و اساسی است.

ماورای کاربرد MPLS در شبکه‌های IP، MPLS در اکثر کاربردهای عمومی به فرم Generalized MPLS (GMPLS) نیز توسعه و گسترش یافته هست که در شبکه‌های نوری و Time Division Multiplexing (TDM) کاربرد دارد.
2-2) مزایای MPLS :
MPLS یک سیگنال شبکه همگرا را به حمایت از سرویس‌های Legacy و جدید قادر می‌سازد و همچنین یک مسیر انتقالی مؤثر را برای ساختار و شالوده اصلی IP خلق می‌کند.

بدین گونه که MPLS بر روی دو (DS3, SONET) Legacy و شبکه‌های (IP, ATM, Frame Relay, Ethernet, TDM) و ساختارهای جدید (10/100/1000/10G Ethernet) عمل می‌کند.
MPLS در مهندسی ترافیک نیز توانا می‌باشد.

مهندسی و مسیریابی روشن ترافیک، به فشردن حداکثر داده داخل پهنای باند قابل دسترس، کمک می‌کند.
MPLS ارائه خدمات با کیفیت بالا را پشتیبانی می‌کند و از آن حمایت می‌کند، (QoS).

Packetها با کیفیت بالا می‌توانند مشخص و علامت گذاری شوند و مهیاکننده‌ها به نگهداری قانونی مشخص برای Voice و Video توانا می‌باشند.
MPLS ارائه خدمات با کیفیت بالا را پشتیبانی می‌کند و از آن حمایت می‌کند، (QoS).

Packetها با کیفیت بالا می‌توانند مشخص و علامت گذاری شوند و مهیاکننده‌ها به نگهداری قانونی مشخص برای Voice و Video توانا می‌باشند.

MPLS احتیاجات پردازش مسیریاب را کاهش می‌دهد چون که مسیریاب‌ها به راحتی Packetهای مستقر بر Labelهای ثابت را ارسال می‌کنند.

MPLS سطوح مناسب امنیتی نظیر IP را فراهم می‌کند که امنیت آن به همان اندازه امنیت Frame Relay در WAN می‌باشد، و تا زمان کاهش نیاز برای عمل پنهان کردن بر روی شبکه‌های IP عمومی این امکان را فراهم می‌کند.

مقیاس VPNهای MPLS از VPNهای مرسوم مشتری بهتر می‌باشد چون که آنها فراهم کننده‌های اصلی شبکه می‌باشند و تجهیزات مدیریت و پیکربندی را برای مشتری کاهش می‌دهند.

3) MPLS چگونه کار می کند؟

MPLS یک تکنولوژی مورد استفاده برای بهینه سازی حمل و نقل ترافیک در سرتاسر شبکه می‌‌باشد، اگرچه MPLS در بسیاری از محیطهای متعدد شبکه‌ای می‌‌تواند به کار برده شود و کاربردهایش به طور عمده در شبکه‌های IP متمرکز خواهد شد که از کاربردهای معمولی امروزی خواهد بود.

MPLS، Labelهایی را برای بسته‌ها به خاطر حمل در سراسر یک شبکه تعیین می‌‌کند.

این Labelها شامل یک header داخل یک Packet داده می‌‌باشد (شکل 1) که آنها کوچک بوده و Labelهای با اندازه ثابت اطلاعات را در هر گره سوئیچینگ از طریق پردازش و ارسال این Packetها از منبع به مقصد حمل می‌‌کند و این مطالب فقط روی ارتباط نود به نود محلی معنی و مفهوم دارند.

هر نود Packet را ارسال می‌ کند و Label موجود را Label مناسب جابه‌جا می‌‌کند به خاطر حرکت Packet به نود بعدی.

این مکانیزم عمل سوئیچینگ Packetها را در میان هسته شبکه MPLS با سرعت بسیار بالا قادر می‌‌باشد.

MPLS، لایه 2 و لایه 3 (به ترتیب IP routing و Switching می‌باشند) را به خوبی در هم می‌آمیزد و به همین دلیل گاهی اوقات “Label 2” نامیده می‌شود.

مسیریاب‌ها در هنگام فرستادن Traffic و سوئیچ کردن و فرستادن داده به hop بعدی احتیاج به هوش سطحی دارند درحالی که به طور ذاتی ساده‌تر، تندتر و کم هزینه تر می‌باشند.

MPLS بر پروتکل مسیریابی IP متداول برای اعلان وتأسیس توپولوژی شبکه تکیه دارد و سپس MPLS بر فراز این توپولوژی قرار می‌گیرد.

MPLS مسیر داده قرار گرفته در شبکه را قبلاً مشخص و مقرر می‌کند و این اطلاعات را داخل یک Label که مسیریاب‌های شبکه آن را می‌فهمند و به رمز درآورده اند قرار می‌دهد.

وقتی مسیر برنامه ریزی در امتداد زمان ودر کنار شبکه اتفاق افتاد (جایی که مشتری و فراهم کننده خدمات همدیگر را ملاقات می‌کنند.) داده برچسب دار MPLS قدرت کمی برای پیمودن هسته اصلی شبکه‌های فراهم کننده خدمات احتیاج دارد.

3-1) مسیریابی MPLS : شبکه MPLS، LSPها (Label Switching Paths) را برای داده‌های موجود در شبکه فراهم می‌کند.

یک LSP توسط یک رشته از Labelهای تعیین شده برای نودها بر روی مسیر Packet از منبع به مقصد تعریف شده است.

LSP، Packetها را به یکی از دو راه زیر هدایت می‌کند: (a مسیریابی hop-by-hop : در این مسیریابی هر مسیریاب MPLS، مستقلاً hop بعدی را برای یک گیرنده FEC (Forwarding Equivalency Class) انتخاب می‌کند.

یک FEC گروهی از Packetهای یکنواخت را توضیح می‌دهد و همه packetهای مختص به یک FEC طرز عمل و رفتار مسیریابی یکنواختی را می‌فرستند.

FECها می‌توانند بر روی یک گروه آدرس IP یا سرویس‌های ضروری برای یک Packet مستقر شوند به مانند low latency.

(b Explicit Routing (مسیریابی صریح) : در این مسیریابی لیست کامل نودهای پیمایش شده توسط LSP را در پیشروی مشخص می‌کند و در سرتاسر عقیده و نظریه توپولوژی شبکه و به طور ذاتی بر روی مجموعه Constraint-Based Routing مستقر شده است و در امتداد مسیر، منابع برای تضمین QoS (Quality of Service) ممکن است رزرو شوند.

این مسئله به مهندسی ترافیک برای پیشرفت در شبکه و استفاده بهینه از پهنای باند اجازه می‌دهد.

3-2) Label Information Base (LIB) : هنگام برقراری و اشاره شبکه، هر مسیریاب MPLS یک LIB می‌سازد، یک جدول که چگونگی ارسال یک Packet را مشخص می‌کند.

این جدول هر Label را با FEC متناظرش و پورت خارج از باندش (برای ارسال بسته) پیوند می‌دهد.

LIB به طور معمول در مجموع برای جدول مسیریابی و اساس اطلاعات ارسالی FBI بنا نهاده شده است.

3-3) علامت گذاری (Signaling) و توزیع Label : ارتباطات علامت گذاری و Labelهای توزیع شده در میان نودهای یک شبکه MPLS یکی از چند پروتکل Signaling را استفاده می‌کنند که شامل LDP (Label Distribution Protocol) و RSVP-TE (Resource Reservation Protocol With Tunneling Extensions) می‌باشد.

به طور متناوب، Label می‌تواند بر روی پروتکل مسیریابی IP موجود مانند BGP سوار شود.

اکثر استفاده معمول پروتکل علامت گذاری MPLS، LDP می‌باشد.

LDP مجموعه روش‌هایی است که به وسیله مسیریاب‌های MPLS برای معارضه Label و نگاشت جریان اطلاعات استفاده می‌شود.

همچنین از آن استفاده می‌شود برای برقراری LSPها و نگاشت اطلاعات مسیریابی به طور مستقیم برای مسیرهای سوئیچ لایه 2 و همین طور به طور معمول از آن استفاده می‌شود برای علامت گذاری در لبه شبکه MPLS، نقطه بحرانی جایی که ترافیک MPLS وارد نمی‌شود.

این قبیل علامت گذاری‌ها به طور مثال برای برقراری VPNهای MPLS موردنیازند.

RSVP-TE برای توزیع Label هم استفاده می‌شود که اکثراً به طور معمول در هسته شبکه‌هایی که مهندسی ترافیک و QoS نیاز دارند استفاده می‌شود.

RSVP-TE تابعی است ماورای توزیع Label، که می‌تواند مسیریابی LSP شفاف، مسیریابی پویا پیرامون عدم موفقیت شبکه و قبضه LSPها و کشف لوپ و غیره را فراهم آورد.

RSVP-TE می‌تواند پارامترهای مهندسی ترافیک مانند رزروهای پهنای باند واحتیاجات QoS را توزیع می‌کند.

گسترش Multiprotocol برای BGP تعریف شده است و برای توزیع Labelهای MPLS استفاده می‌شود.

Labelهای MPLS بر روی همان پیامهای BGP قابل استفاده در توزیع مسیرهای وابسته به هم سوار می‌شوند.

MPLS به Labelهای متعدد و چندگانه (که Label Stack نامیده می‌شوند) اجازه حمل بر روی یک Packet را می‌دهد.

Label Stack قادر است که نودهایMPLS را در میان انواع جریانات data و نصب وتوزیع LSPها فرق قائل شود.

یک استفاده Label Stack برقراری تونل‌ها از میان شبکه‌های MPLS برای کاربردهای MPLS می‌باشد.

3-4) جریان داده در یک شبکه MPLS : شکل (2) یک نوع شبکه MPLS و عناصر وابسته به آن را نشان می‌دهد.

ابر مرکزی خود شبکه MPLS را نشان می‌دهد.

عبور و مرور همه داده‌ها در داخل این ابر MPLS برچسب دار صورت می‌گیرد.

همه این ترددها در میان ابر و شبکه مشتری MPLS برچسب دار نمی‌باشد.

(مانند IP).

مسیریاب‌های (Customer Edge) CE به واسطه مسیریاب‌های PE فراهم کننده‌های خدمات را دارا می‌باشند.

همچنین (Label Edge Routers (LERs) نامیده می‌شود.) در آینده کنار شبکه MPLS، مسیریاب‌های PE به label های MPLS برای Packetها اضافه می‌شود و در آخر، مسیریاب‌های PE از Labelها برداشته می‌شود.

داخل ابر MPLS، مسیریاب‌های (Providers) P و همچنین Label Switching Routers (LSPs) نامیده می‌شود و سوئیچ کردن ترافیک hop-by-hop بر Labelهای MPLS مستقر است.

برای نشان دادن یک شبکه MPLS در عمل، ما جریان داده‌ها را از میان شبکه شکل (2) تعقیب و استنباط خواهیم نمود.

1) قبل از عبور و مرور روی شبکه MPLS، مسیریاب‌های PE اول LSPهای میان شبکه MPLS را برای مسیریاب های PEدور دست برقرار می‌کند .

2)هیچ عبور ومروری در MPLSاز یک شبکه مشتری درسرتاسر مسیریاب CE خودش (Frame Relay،ATM ،Ethernet ) برای مسیریاب PE ورودی (که در لبه شبکه MPLS بدست آمده عمل می‌کند) استفاده نمی‌شود.

3)مسیریاب PE مراجعه ونگاه اجمالی را روی اطلاعات داخل بسته برای پیوستن به یک FEC انجام می‌دهد وسپس Label یا Labelهای مناسبی را برای بسته جمع می‌کند.

4) یک Packet فقط برروی LSP خودش اقدام می کند.

Label های تعویضی میانجی مسیریاب P بوسیله اطلاعات داخل LAB خودش برروی حرکت بعدی Packet نظارت می‌کند.

5)در هنگام خروج PE برچسب MPLS بعدی برداشته می‌شود و Packet با مکانیزم‌های مسیریاب متداول پیش می‌رود و ارسال می‌شسود.

6)Packet برای مقصد CE و حرکت بسوی شبکه customer اقدام می‌کند.

4) چگونه از MPLS استفاده می‌شود؟

یکی از هدفهای اصلی وعمده MPLS ،ترقی داندن اجرا و کارائی مسیریاب‌های IP مستقر بر نرم‌افزار است،وبعنوان ترقی در تکنولوژی سیلیکون جانشین شده است که ابزار اجرایی مسیریابی line-rate را درمسیریاب سخت افزار قادر ساخته است.درضمن سرویسهای VPN بدون هزینه ومهندسی ترافیک توسطMPLS تحقق بخشیده شده است.

4-1) شبکه های خصوصی مجازی: یک شبکه خصوصی مجازی (VPN) یک سرویس شبکه خصوصی را برفراز یک شبکه عمومی ارائه می‌دهد.

از فواید VPN این است که به موقعیت های دوردست مجاز مشتریان برای ارتباط مطمئن ومحکم برروی یک شبکه عمومی خاتمه می‌دهد، که البته فاقد مصرف هزینه درخرید خطوط اختصاصی شبکه می‌باشد.

MPLS، VPNها را به فراهم آوردن یک مدار ، شبیه به چارچوب ارتباطی شیْ گرا، یابرنامه‌های مجاز برای VPN های گسترده برروی IP با وابستگی بسیار کم متداول، قادر می‌سازد.

4-2) MPLS VPNs vs.

IpSec VPNs اصطلاح VPNمی تواند باتوصیف یک شمارنده تکنولوژی ، اشتباه شود.VPNها درداخل دو دسته بزرگ می‌توانند سازماندهی شوند .

VPN:customer-based(aمنحصراً برروی تجهیزات تعیین شده customerپیکربندی شده است.

ودر پروتکل‌های tunneling درسراسر شبکه عمومی استفاده می‌شود وبیشتر از همه در IpSec عادی استفاده می شود.

VPN:Network- based(b برروی تجهیزات خدماتی مهیا شده ومدیریت بوسیله مهیا کننده‌ها شکل گرفته است.VPNهای MPLS یک نمونه از VPNهای Network- based می‌باشد.

IpSecقابلیت های پنهان کردن مطمئن وایمن را بهIP می‌افزاید ودرجایی که درجه بالایی از افشاء ونمایش برای رخنه درداده‌های پوشیده وجود دارد بوسیله end castomer شبکه را اداره می‌کند.

IpSec بطور ویژه برای امنیت ارتباطات VPN با موقعیت دوردست برای شبکه‌های یکی شده ودارای شخصیت حقوقی مفید می‌باشد.

VPNهای MPLS برروی تجهیزات خدماتی فراهم شده نگهداری می‌شود چیزی که هزینه قابل توجه وعمده‌ای را دارا می‌باشدوباعث افزایش سنجش عددی بادیگر تکنولوژی VPNمی‌شود.

VPNهای MPLSاختلاف customer traffic را جداگانه بوسیله تشخیص منحصر هرجریان VPN و نصب مدار شبیه ارتباطات را نگه می‌دارد.این مکانیزم ترافیک جداگانه ای را فراهم می‌کند که توسط کاربرهای داخل گروه VPNناپیدا است.

VPNهای MPLS امنیت را بطور ذاتی فراهم می‌کنند وبطور اساسی امنیت IPرا به همان اندازه Frame RelayیاATMفراهم می‌کنند و نیاز به پنهانی کردن راکاهش می‌دهند.

L3 VPNs: MPLS دردو گروه بزرگ قرار دارد آنهایی که در لایه 3و آنهایی که در لایه 2 عمل می‌کنند.

VPNهای لایه 3 درابتدا برای رسیدگی و استاندارد کردن RFCها وجود داشتند وآنهایی که بر RFC 2547bisمستقر هستند بیش از همه در گسترش داده‌ها وتعمیم BGPاستفاده می‌شوند،خصوصاً برای پروتکل چندگانه داخلی BGP(Mp-iBGP )وتوزیع اطلاعات مسیریابی VPNدرسرتاسر چارچوب فراهم کننده، مشاهده می‌شوند.

مکانیزم استاندارد MPLSبرای ارسال ترافیک VPNدرسراسر چارچوب اصلی استفاده می‌شوند.

درL3VPNمسیریاب‌های CE وPEوIPهمدرجه می‌باشند.CE،مسیریاب PE را با اطلاعات مسیریابی برای شبکه خصوصی customer در پشت آن فراهم می‌کند.

مسیراب PEاین اطلاعات مسیریابی خصوصی را داخل یک جدول VRF ذخیره می‌کند و هر VRFبطور اساسی یک شبکه IP خصو.صی می‌باشد.مسیریاب PEیک جدول VRFجداگانه را برای هر VPNنگه می دارد که بدانوسیله امنیت و انزوای مناسب را فراهم می‌کند.کاربرهای VPN فقط به sitها وhostهای داخل همان VPNدسترسی دارند.درمجموع مسیریاب PEبرای این جداول اطلاعات مسیریابی نرمال را که برای فرستادن ترافیک در سراسر public Internet نیاز دارند ذخیره می‌کنند.

L3VPNها از 2 سطح پشتهMPLSبرچسبدار استفاده می‌کند(به شکل 3 توجه کنید.)که Labelدرونی اطلاعات مخصوص VPNرا ازPE به PE حمل می‌کند.مسیریابهای P داخل شبکه MPLSفقط عمل خواندن را انجام می‌دهند و Labelهای بیرونی بعنوان بسته عبوری از میان شبکه تعویض می‌شوند.

معبر L3VPNچندین مزیت دارد.فضای آدرس IPمشتری درسرتاسر برنامه مدیریت می‌کند.

وبطور قابل توجهی نقش customer IT را مختصر وساده می‌کند وسایت‌های VPNمشتری جدید به آسانی به وسیله مهیا کننده‌ها متصل و مدیریت می‌شوند.

وهمچنین مزیت پشتیبانی وکشف خودکار را به وسیله نفوذ توانایی مسیریابی پویای BGPبرای توزیع مسیرهای VPN دارا می‌باشند.

البته معبر لایه 3 زیان‌هایی دارد که بدون اشکال می‌باشد.

VPNهای لایه 3 فقط IPیا«IP-encapsulated» را پشتیبانی می‌کنند.

L2VPN: VPNهای MPLS لایه 2 جدیداً باسود زیاد حامل‌ها وفروشنده‌ها تولید می‌شوند.(2003).

این لایه در فاز پیشرفت قرار دارد، اما صنعت بر روی پیش‌نویس‌های IETF Martini متمرکز شده است که در پی نویسنده اولیه آن Luca Martini نام نهاده شده است.

این پیش‌نویس‌ها یک متد برای نصب تونل‌های L2VPN در سرتاسر یک شبکه MPLS تعریف می‌‌کند که می‌‌تواند همه تایپ‌های ترافیک لایه 2 را هندل کند که شامل Ethernet، Frame Relay، ATM، TDM و PPP/HDLC می‌باشد.

دو نوع L2VPN وجود دارد که از متدولوژی Martini استفاده می‌ کند.

(a Point to Point : شبیه به ATM و Frame Relay که از ارتباطات ثابت و نقطه به نقطه در سراسر شبکه استفاده می‌‌کند.

(b Multi-Point : حمایت و پشتیبانی تنیده و مشبک و توپولوژی‌های دارای سلسله مراتب.

(Virtual Private LAN Services) VPL یک L2VPN می‌‌باشند که سود عمده‌ای از گذشته تولید کرده است.

VPL از Ethernet استفاده می‌ کند به عنوان توپولوژی قابل دسترس در میان مشتری و شبکه فراهم کننده می‌‌باشد و به توسعه مدیریت زیربنای MPLS برای یک شبکه Ethernet دارای شخصیت حقوقی قادر می‌ باشد.

سایتهای مشتری دارای شخصیت حقوقی متعدد می‌‌توانند به هم متصل شوند به وسیله ظاهر شدن در همه مکانها و موقعیتها، برای اینکه بر روی شبکه لایه 3 بمانند و همگی خارج از پیچیدگی پیکربندی مسیریاب‌های لایه 3 هستند.

در VPNهای لایه 2، مسیریابهای CE, PE احتیاج ندارند که با هم برابر باشند درحالی که در لایه 3 این برابری احتیاج هست.

در عوض تنها، یک ارتباط لایه 2 به بودن در PE و CE نیاز دارد، با مسیریابهای PE به سادگی ترافیک وارد شونده به پیکربندی تونل‌ها را برای یک یا چند مسیریاب دیگر PE می‌‌توان سوئیچ زد.

یک MPLS VPN لایه 2 برای توانایی رسیدنشان از میان Plane داده‌ها با داشتن اطلاع از آدرس تصمیم می‌‌گیرند.

در مقابل VPNهای لایه 3 برای توانایی رسیدنشان از میان Plane کنترل با داشتن مسیرهای BGP قابل تبادل تصمیم می‌‌گیرند.

VPNهای لایه 2 از Label پشت سر هم شبیه به VPNهای لایه 3 استفاده می‌‌کنند.

Label تونل مسیریاب، مسیر hop-by-hop را از میان شبکه تصمیم می‌‌گیرد.

4-3) QoS-CoS : یکی از نقطه ضعفهای کلید زدن شبکه های IP-Based در مقایسه با شبکه‌های Frame Relay، ATM، ناتوانی در فراهم کردن ضمانت سرویس‌ها برای ترافیک می‌‌باشد.

برای مثال، ترافیک Real-Time مانند Voice یا Video به سرویسی با کیفیت بالا برای پیمایش موفق یک شبکه نیاز دارد.

به طور مشابه، ماموریت داده بحرانی مانند معادله‌های e-commerce بر ترافیک مرورگر وب نرمال اولویت و حق تقدم دارند.

ارتباط ذاتی شیء گرای MPLS چارچوب لازمه را برای دادن ضمانت با کیفیت برای ترافیک IP فراهم می‌‌کند.

درحالی که QoS (Quality of Service) و CoS (Class of Service) ویژگی‌های بنیادی MPLS نیستند.

آنها می‌‌توانند در شبکه MPLS مورد تقاضا واقع شوند در جایی که مهندسی شبکه به آنها احتیاج دارد.

این providerها قادر به برقراری SLA (Service Level Agreements) با مشتریان برای ضمانت ظاهری سرویس‌ها مانند پهنای باند شبکه، delay، jitter می‌‌باشند.

بهای اضافه شده به سرویس‌ها در مجموع، انتقال داده اصلی را می‌‌تواند بهتر کند و دعوت به افزایش بازده نهایتاً حرکت به سوی شبکه‌های همگرا را قادر می‌‌سازد و در شبکه های ترافیک گران و متعال مانند techniques غیرمؤثر و بی فایده می‌‌باشد.

QoS استیل ATM را در سرتاسر مسیریابی اصلی محدود می‌‌کند و مسیرهای شبکه برای پهنای باند ضمانت شده آشکار و واضح می‌‌باشد و توانایی آن به همان اندازه خوب هست که در جهت پروتکل‌های موجود مانند RSVP عمل می‌‌کند.

4-4) Traffic Engineering : نقطه ضعفهای دیگر IP، در شبکه‌های عمومی اساساً درماندگی در تنظیم بهره‌وری منابع شبکه می‌‌باشد.

مسیریابی IP استاندارد قابل استفاده، هرگونه ترافیک میان دو نقطه ارسال را در کوتاهترین مسیر برمی‌گزیند، حتی اگر مسیرهای متعددی وجود داشته باشد.

در مدتی که حجم ترافیک بالا می‌‌باشد این مسئله، تراکم و ازدحام را روی مسیرهای مشخص تا گذراندن مسیرهای استاندارد شده ایجاد می‌‌کند و شکل (5) این تجمع و تراکم را نشان می‌‌دهد.

مهندسی ترافیک MPLS از پهنای باند موجود به طور مؤثر در سراسر بسته‌های مجاز برای مسیریابی مسیرهای صریح در جهت ضمانتهای ویژه و مشخص پهنای باند استفاده می‌‌کند.

Constraint – Based Routing کلیدی برای مهندسی ترافیک MPLS می‌‌باشد که مسیرهای ترافیک را در یک شبکه MPLS مدیریت می‌‌کند و ترافیک مجاز را به سوی مسیرهای خواسته شده هدایت می‌‌کند.

مهندسی ترافیک MPLS همچنین حالت ارتجاعی و قابلیت اطمینان را برای ساختن شبکه‌های حامل و برنامه‌های شبکه ایجاد می‌‌کند و قابلیت و ارزش شبکه را برای مشتریانشان افزایش می‌دهد.

مهندسی ترافیک در ارتباط LSP تنظیم کننده نیز استفاده می‌ شود.

زمانی که قطعی برق اتفاق می‌‌افتد، ترافیک فعالانه پیرامون لینک‌های خراب شده دوباره مسیریابی می‌‌کند و یک مثال از این مسئله RSUEP-TE FAST می‌‌باشد که تعویض زیر ms50 را در میان LSPها یا LSP Boundleهای پشتیبان و اصلی و ابتدایی فراهم می‌‌کند.

مهندسی ترافیک از طریق گسترش مهندسی ترافیک برای IGP (مانند OSPF و IS-IS) در شبکه‌های MPLS توسعه می‌‌یابد.

OSPF-TE و IS-IS-TE مجموعه اطلاعاتی مانند لینک پهنای باند، لینک مصرفی، تأخیر، اولویت، انحصارات و غیره را حمل می‌‌کند تا به شبکه اجازه بدهد که از مسیرهایی با احتیاجات خدماتی، منابع قابل دسترسی، توازن بار و بازیافت اشیاء خراب استفاده کند.

عموماً RSVP-TE برای علامت گذاری MPLS در شبکه‌هایی که به مهندسی ترافیک احتیاج دارند استفاده می‌‌شود.

معمولاً مهندسی ترافیک MPLS در هسته شبکه MPLS ایجاد می‌‌گردد در هنگامی که QoS در لبه استفاده می‌‌شود.

QoS در لبه تضمین می‌‌کند که بسته‌های با اولویت بالا رفتار ممتاز کسب کنند درحالی که مهندس ترافیک از ازدحام شبکه اجتناب می‌‌کند و به طور مناسب از منابع قابل دسترسی پهنای باند استفاده می‌‌کند.

به علاوه QoS و مهندسی ترافیک سازمانهایی را دارا می‌‌باشد برای دور شدن از تعدد و برای اختصاصی شدن شبکه‌های Voice و ویدیو و همگرایی سیگنال شبکه IP/MPLS که به طور نمایشی overhead و هزینه را کاهش می‌‌دهد.

(5رقابت Mpls : MPLS در سالهای اخیر پیشرفت‌های مهم و پر معنی را داشته است و به خوبی در جریان اصلی ترقی شبکه‌های اطراف جهان قرار دارد .

MPLS رنج وسیعی از امکانات و کاربردها را شامل می‌شود .

بنابراین می‌تواند سطح بالایی از پیچیدگی را پیوسته نماید .

فروشنده‌های تکنولوژی پیشرفته MPLS ، به خوبی از پیشرفت MPLS در شبکه سازمانها آگاه بوده و از آن به خوبی مراقبت می‌کنند و همچنین به خوبی باید مرحله تکامل در برخورد با کارآیی و مقیاس پذیری شبکه به صورت دائمی و همیشگی توسط MPLS صورت گیرد و فروشنده‌ها نسبت به این مسئله نیز کاملاً آگاهند .

MPLS یک تکنولوژی مستقل نیست ، بلکه MPLS بر روی تکنولوژی‌های لایه 2 مانند Ethernet یا ATM قرار می‌گیرد و با دیگر پروتکل‌های سطح کنترل مانند مسیر یابی IP باید بتوانند کار کنند.

پیچیدگی پیشرفت‌های MPLS افزایش یافته است چون که آن بسیار مؤثر می‌باشد و در موارد دیگر ، چهار یا تعداد زیادی از پروتکل‌ها ممکن است در صحنه شبکه وارد شوند ، این مسئله مستلزم قانونی و هماهنگ ساختن تلفیق سیستم سرویس‌های legacy ( موروثی ) مانند VPN‌ها می‌باشد .

هر چند MPLS در این چند سال پیشرفت‌های زیادی کرده است اما همچنان MPLS سریعاً به تکامل خود ادامه می‌دهد .

هدف‌های اولیه این تکنولوژی افزایش اضافه کاری به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته بوده است و این نوع پویا هدف متحرکی برای پیشرفت MPLS ارائه می‌دهد .

فروشنده‌ها باید برای تکمیل و انجام ویژگی جدید با یک نگاه بر روی جریان مستقیم صنعتی تصمیم بگیرند .

فراهم کننده‌های سرویس پیشرفت‌های جدید را اندازه می‌گیرند و از طریق پرسش مشکلات را می‌پرسند و این پرسش‌ها را به خوبی حل می‌کنند .

توانایی تجهیزات در شبکه‌های نامتجانس MPLS ، یک نتیجه و جریان خوبی را باقی می‌گذارد و چندین سال این اثر ادامه می‌یابد.

اگر چه پیشرفت‌ها در تکنولوژی سیلیکون به طور گسترده‌ای کارآیی مسیریابی امروزه را بهتر کرده است ، پیچیدگی و ترکیب MPLS در کاربردهای شبکه واقعی میزان مقیاس پذیری و کارآیی نتایج را نشان می‌دهد .

در جایی که داده‌ها به سادگی Label Switched می‌باشند .

رقابت نوعاً در هسته شبکه MPLS نمی‌باشد، اما در لبه شبکه جایی که MPLS باید بدون MPLS و با شبکه‌های و سرویس‌ها و تازه واردها تلفیق شود .

همان طور که تمرکز شبکه‌ها ، افزایش بارهای ترافیک و شبکه‌ها باید سرباره ترافیک اولویت‌بندی شده و بلادرنگ را رسیدگی کنند و درباره آن اقدام نمایند در ارتباطات Mesh برای صفوف VPN به حفظ و مطالعه سریع میزان محدودیت‌های تجهیزات به مبارزه طلبیده شده ، به همان خوبی احتیاجات مدیریت و مقررات و شرط‌ها احتیاج دارند و توجه می‌کنند .

شبکه‌های بزرگ فراهم کننده سرویس ، مقیاس رقابتی نهایی دارند و باید محدودیت‌های تجهیزات‌شان را در نظر بگیرند .

همان گونه که آنها رسیدن به سرمایه و منفعت بیشتر را مورد توجه قرار داده و بررسی می‌کنند .

مبارزه طلبی توسطMPLS ، احتیاج را از میان تست کردن و مقدار دهی سیستم‌های MPLS در حال پیشرفت و اولویت صفوف ، نمایش و ارائه می‌دهد .

(6چرا تست برای تطابق Mpls ؟

تکامل ، استانداردها و اسباب MPLS پویا هستند .

در زمان این نوشته بالای 100 پیش نویس طرح IETF مشترک با MPLS وجود دارد و همچنین بیش از 20 ، RFC وجود دارد .

در چنین محیط پویایی قبول استانداردها و انتظار تشابه تجهیزات ، رقابت مشخص و معینی را ارائه می‌دهد و معرفی می‌کند .

فروشنده‌های تجهیزات خودشان را در لبه عمده و اصلی رقابتشان پیدا می‌کنند .

به طوری که دائماً ویژگی set شده با استانداردها و option‌های قدیمی‌شان را به روز می‌کنند ، در حالی در همین زمان مقیاس پذیری و کارآیی آن بهتر می‌شود .

آنها باید دو کار انجام دهند یکی رقابت در بازار را حفظ کنند و باقی نگه دارند و دوم اینکه تقاضاهای مشتریشان را برآورده سازند .

برای تست کردن پیشرفت‌ها و اطمینان حاصل کردن از کیفیت گروهها به یک راه کار آمد برای اثبات صحت اسباب‌ها نیاز داریم .تست تطابق در برابر استانداردها این اطمینان را فراهم می‌آورد و همچنین می‌تواند پیشرفت تولیدات را تسریع نماید که این کار طریق آشکار ساختن bug‌ها یا تصحیح نتایج طرح در سیکل پیشرفت ، که به موجب آن زیان تولید برای بازار کاهش می‌یابد و از این رو سود و مفعت افزایش می‌یابد .

برای دو گروه فراهم کننده‌های سرویس و سازمانهای متعهد ، محیط‌های چند فروشنده‌ای ، واقعیت امروز هستند .

شبکه‌ها پویامی باشند و همچنین زمانی که برای تست ارتقا و برگشت و تطابق می‌آیند به صورت قاطع مطمئن هستند که نرم افزارهای جدید از شکاف سرویس‌های موجود آزاد هستند .

برای اینکه پروتکل‌های موجود را تامین کنند و آنها را بپوشانند و این تست‌ها باید به طور مناسب به عنوان یک مسئله مهم و لازم ارتقا یابند .

چون سیکل‌های تست اغلب خیلی در نوسان هستند ، این تست‌ها باید به خوبی اتوماتیک باشند .

برای آدرس این رقابت ، بیشتر فروشنده‌ها و فراهم کننده‌های سرویس بر تولیدات تست تطابق متکی هستند که به وسیله شخص ثالث اهدا شده نگهداری و حمایت می‌کنند .

(7چرا مقیاس پذیری و کارآیی MPLS را تست می‌کنیم ؟

بعد از اینکه رعایت استانداردها توسط سیستم‌های MPLS به اثبات رسید و صحت و سیستم آن مشخص گردید و پس از آن رقابت MPLS نشانگر توانایی کامل آن برای اجرای یک شبکه واقعی می‌باشد .

پیچیدگی پروتکل‌های مورد بحث و چند لایه‌ای طبیعی MPLS ، مقیاس پذیری و کارآیی اغلب به طور صحیح مربوط به تجهیزات فروشنده‌ها می‌باشد که نوعاً مقیاس پذیری و کارآیی توانایی‌های تولیداتشان را تست و منتشر می‌کند .

Iuser اغلب شماره‌ها را قانونی و معتبر می‌سازند و تا مادامی که به طور اضافی واحد سناریوهای شبکه ویژه را برای صفوشان تست کنند .

(8مقیاس پذیری : امروز مقیاس پذیری نوعاً به عنوان بزرگترین رقابت در سرویس فراهم کننده‌ها شبکه MPLS مشاهده شده است .

آنها باید پویایی در رشد شبکه‌هایشان را به عنوان Customer‌های جدید اضافه شده بفهمند ، به همان خوبی محدودیت‌های نهایی شبکه‌هایشان .

چندین ماتریس کلیدی در مشخص کردن درجه بندی می‌باشد : Router capacity : گنجایش router‌های MPLS برای تعداد زیادی از LSP‌ها و نمونه‌های VPN ( VCS یا VRF‌ها ) هندل می‌شوند و مسیرها برای تشخیص مهم هستند وقتی که شبکه‌های جامع از حیث اندازه طبقه بندی می‌شوند .

LSP setup rate : سرعت در نصب LSP‌ها یک فاکتور مهم در شبکه جامع و کلی می‌باشد .

Signaling protocol scalability : محدودیت‌های یک مسیر یاب MPLS پروتکل‌های راهنما را مانند LSP یا RSVP-TE اجرا می‌کنند که باید برای تعیین نوع جلسه‌های پروتکل تصحیح شده باشند که بتوانند پشتیبانی کنند .

در مجموع این تعداد باید کمیت router‌ ها را تعیین نمایند که باید برای یک تعداد مشتری‌هایی که می‌دهند به صف در آورده شوند .

(9کارآیی : یکی از مزایای اصلی طرح شده MPLS افزایش کارآیی به طور پیوسته همراه با سوئیچ بر روی یک label به عنوان نقطه مقابل مسیریابی بر روی یک آدرس IP ، می‌باشد .

در حالی که این مسئله کمتر به امروزه مربوط می‌باشد ، کارآیی پیشین router‌های PE در لبه شبکهMPLS فقط IP مورد بحث را جستجو ، تعیین و تخصیص می‌دهد .

فروشنده‌ها و فراهم کننده‌های سرویس باید وسایل MPLS را در سر تا سر چندین سطوح نمونه برای کارآیی مجموع ماتریس‌های سطح داده تست و توصیف نمایند : بازده داده )گم شدن( Packet latency gitter در سالهای اخیر با ارائه مزایا و پیشرفت‌هایی در زمینه حرکت بنیادی سخت افزار ، انتظار و توقع در زمینه کارآیی divice‌ها افزایش یافت ، به طوری که ساپورت نرخ ترافیک عمدتاً معین می‌باشد .

اما مسیرهای MPLS امروزی به انجام بسیاری از function‌ها دعوت می‌کند ، با احتیاجات عملکردی در داده ( ترافیک ) ، کنترل ( مسیر یابی ) ، امنیت و سطوح مدیریتی .

با مقرراتی که برای مسیریاب‌های MPLS برای اجرای چندین پروتکل به طور همزمان وجود دارد ، برای عمل استفاده در میان چند تکنولوژی و برای تقاضای Qos و دیگر سیاست‌ها در ترافیک ، وجود دارد و این حقیقت است که کارآیی بسیار بالا و کامل باید در سناریوهایی با کاربردهای مختلف باید دیده شده باشند .

و این مسئله وابسته به آن است که شبکه چگونه طراحی شده است و چگونه کاری کند و به بهره برداری می‌رسد .

هر دو ماتریس کارآیی و مقیاس پذیری می‌توانند برای فروشنده‌های تجهیزات در زمینه‌های مختلف رقابت کنند .

فروشنده‌های سرویس و مدیران شبکه ، یک بخش از کلید محک در میان فروشنده‌ها می‌باشند .

توصیف این المانها ، بحرانی می‌باشد ، چون آنها به طور مستقیم با کیفیت سیستم‌ها در تماس می‌باشند که می‌توانند به مشتریان تحویل دهند .

(10ملزومات حل تست : ابزارهای تست MPLS باید قادر باشند که گسترده وسیعی از function‌ها مختلف را برای تست و معتبر سازی و تصدیق وسایل و سیستم‌های MPLS به قدر کافی انجام دهند .

برای تست تطابق ، راه حل آزمایش باید برای تمرین کامل سطح وسایل و سیستم‌های تحت آزمایش ، توانا باشد .

برای تست کارآیی و مقیاس پذیری ، راه حل آزمایش باید قادر باشد که با مسیرهای MPLS در سطوح کنترل و مقیاس پذیری بالا برای تست ظرفیت‌های زیاد رقابت کند و باید در تقسیم ترافیک میان سطوح داده سیستم برای فشارهای زیاد توانا باشد .