MPLS - MultiProtocol Label Switching
MPLS оказывает влияние на маршрутизацию пакетов.
В традиционной маршрутизации на маршрут влияет Destination IP, в MPLS то, куда отправляется пакет, зависит не только Destination IP, но и значение специально метки - Label.
В традиционной маршрутизации каждый маршрутизатор сам принимает решение о маршрутизации пакета. В MPLS путь построен заранее.
По мере продвижения пакета от маршрутизатора к маршрутизатору, в MPLS у пакета "перекидываются" метки.

Применение MPLS

Сам по себе MPLS бесполезен, но на его основе работают следующие функции:
- MPLS L2VPN
- MPLS L3VPN
- MPLS TE

Базовый MPLS

При передаче пакета MPLS, маршрутизатор не смотрит во внутренние заголовки.
Под заголовком могут находиться любые протоколы (IP, Ehternet, ATM)

Несмотря на то, что MPLS не привязывается к типу сети, на которой он будет работать, в наше время он живёт в симбиозе только с IP. То есть сама сеть строится поверх IP, но переносить при этом она может данные многих других протоколов.
Важно понимать, что MPLS не заменяет IP-маршрутизацию, а работает поверх неё.

Рассмотрим следующую сеть:

Сейчас она в полностью рабочем состоянии, но без всяких намёков на MPLS. То есть R1, например, видит R6 и может пинговать его Loopback.
ПК1 посылает ICMP-запрос на сервер 172.16.0.2. ICMP-запрос — это IP-пакет. На R1 согласно базовым принципам пакет уходит через интерфейс FE0/0 на R2 — так сказала Таблица Маршрутизации.
R2 после получения пакета проверяет адрес назначения, просматривает свою FIB, видит следующий маршрутизатор и отправляет пакет в интерфейс FE0/0.
И этот процесс повторяется раз за разом. Каждый маршрутизатор самостоятельно решает судьбу пакета.

Рассмотрим как всё будет при добавлении MPLS

Когда IP-пакет от ПК1 попадает в сеть MPLS первый маршрутизатор навешивает метку, дальше этот пакет идёт к точке назначения, а каждый следующий маршрутизатор меняет одну метку на другую. При выходе из сети MPLS метка снимается и дальше передаётся уже чистый IP-пакет, каким он был в самом начале.

Это основной принцип MPLS — маршрутизаторы коммутируют пакеты по меткам, не заглядывая внутрь пакета MPLS. Первый — добавляет, последний — удаляет.

Целиком процесс выглядит так:

Наибольшую ценность MPLS представляет для провайдеров.
Для маршрутизации между AS провайдеры используют BGP. И именно в связке с BGP станут понятны преимущества MPLS.

Сеть MPLS строится поверх IP, за счет чего обладает гибкостью и масштабируемостью.
Трафик MPLS передаётся по заранее определённому пути.

Терминология MPLS

Label — метка — значение от 0 до 1 048 575. На основе неё LSR принимает решение, что с пакетом делать: какую новую метку повешать, куда его передать.
Является частью заголовка MPLS.
Label Stack — стек меток. Каждый пакет может нести одну, две, три, да хоть 10 меток — одну над другой. Решение о том, что делать с пакетом принимается на основе верхней метки. Каждый слой играет какую-то свою роль.
Например, при передаче пакета используется транспортная метка, то есть метка, организующая транзит от первого до последнего маршрутизатора MPLS.
Другие могут нести информацию о том, что данный пакет принадлежит определённому VPN.
Push Label — операция добавления метки к пакету данных — совершается в самом начале — на первом маршрутизаторе в сети MPLS (в нашем примере — R1).
Swap Label — операция замены метки — происходит на промежуточных маршрутизаторах в сети MPLS — узел получает пакет с одной меткой, меняет её и отправляет с другой (R2, R5).
Pop Label — операция удаления метки — выполняется последним маршрутизатором — узел получает пакет MPLS и убирает верхнюю метку перед передачей его дальше (R6).
LSR — Label Switch Router — это любой маршрутизатор в сети MPLS. Называется он так, потому что выполняет какие-то операции с метками. В нашем примере это все узлы: R1, R2, R3, R4, R5, R6.
Intermediate LSR — промежуточный маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Swap Label (R2, R5).
Ingress LSR — «входной», первый маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Push Label (R1).
Egress LSR — «выходной», последний маршрутизатор MPLS — он выполняет операцию Pop Label (R6).
LER — Label Edge Router — это маршрутизатор на границе сети MPLS.
В частности Ingress LSR и Egress LSR являются граничными, а значит они тоже LER.
LSP — Label Switched Path — путь переключения меток. Это однонаправленный канал от Ingress LSR до Egress LSR, то есть путь, по которому фактически пройдёт пакет через MPLS-сеть. Иными словами — это последовательность LSR.
Важно понимать, что LSP на самом деле однонаправленный. Это означает, что, во-первых, трафик по нему передаётся только в одном направлении, во-вторых, если существует «туда», не обязательно существует «обратно», в-третьих, «обратно» не обязательно идёт по тому же пути, что «туда».

Как выглядит LSP.

Это похоже немного на IP-м�