В этой книге представлены все тонкости, архитектура и области применения технологии многопротокольной коммутации по меткам (MPLS). Содержание включает в себя использование алгоритмов и протоколов управления IP, коммутацию IP Ipsilon, коммутацию по меткам Cisco, базовый протокол MPLS (LDP) и другие. QOS, а также способ использования MPLS для установления VPN и т. д. богаты содержанием, иллюстрированы и иллюстрированы. Это полное справочное руководство по MPLS, которое может использоваться как справочник для проектировщиков и разработчиков сетей.
Введение Как олицетворение быстрого развития технологических инноваций в Интернете, концепция «Века Интернета» к настоящему времени широко известна. Технология многопротокольной коммутации по меткам — MPLS — самая быстроразвивающаяся технология в эпоху сетей. При написании нашей первой книги о технологии коммутации меток мы лишь описали возможные будущие направления MPLS, поскольку в то время MPLS все еще находился на ранних стадиях определения и стандартизации. Мы даже не осмелились написать термин MPLS на обложке, опасаясь, что мало кто будет знать, что такое MPLS. В настоящее время MPLS стала фундаментально важной технологией в Интернете, и публикация книги на эту тему явно своевременна (если не запоздала). Некоторые крупнейшие интернет-провайдеры внедрили MPLS в своих сетях для решения таких проблем, как организация трафика и предоставление IP-услуг через магистральные сети ATM. Появились виртуальные частные сети (VPN) на основе MPLS, и первые пользователи этих услуг с энтузиазмом приняли эту новую технологию. Большинство высокопроизводительных маршрутизаторов теперь полностью поддерживают MPLS и продемонстрировали совместимость. . Несмотря на эти успехи MPLS, все еще есть люди, которые мало что знают о MPLS. Некоторые люди даже ошибочно полагают, что главная привлекательность переключения меток заключается в том, что его можно эффективно реализовать и, следовательно, повысить производительность пересылки; другие связывают улучшение производительности пересылки с успехом высокоскоростных алгоритмов и аппаратного обеспечения IP-поиска, утверждая, таким образом, что MPLS не работает; не представляет никакой ценности вообще. В этой книге мы правильно объяснили, что такое MPLS и как работает MPLS, а также подробно представили некоторые преимущества MPLS. Хотя эти преимущества не означают, что MPLS следует использовать во всех сетях мира, их сама важность вызывает беспокойство у подавляющего большинства крупных сетевых операторов и тех, кто вынужден приобретать сетевые услуги у поставщиков услуг. Мы постарались сделать эту книгу простой для понимания и доступной для широкой публики. Мы предполагаем, что большинство читателей уже имеют некоторое представление об IP-маршрутизации, но при необходимости мы предоставим некоторые базовые знания в этой области. Более продвинутые читатели смогут пропустить те разделы, в которых обсуждаются стандарты маршрутизации. В последних двух главах мы обсуждаем некоторые довольно продвинутые функции маршрутизации, но читателям, не имеющим большого опыта в маршрутизации, это не обязательно читать. Аналогичным образом, обсуждение качества обслуживания (QoS) в этой книге может быть слишком кратким для читателей, ищущих исчерпывающее руководство по этой теме, однако некоторые более опытные читатели могут пропустить этот обзор темы. Мы надеемся, что эта книга будет полезна сетевым проектировщикам и инженерам как в сфере поставщиков услуг, так и в корпоративных средах, которым необходимо достаточно хорошо понимать MPLS, чтобы решить, возможен ли MPLS в их сетях. Эта книга предоставит обширные знания о коммутации меток по сравнению с другими технологиями (такими как традиционная маршрутизация и коммутация уровня 2) и взвесит различные варианты для одной технологии. Это позволит вам принять обоснованное решение о том, какую роль (если возможно) MPLS будет играть в вашей сети. Эта книга также предоставит инженерам, разрабатывающим продукты MPLS, некоторые полезные знания в этой области. Представленная здесь информация облегчит понимание подробной технической информации, которую можно найти в интернет-черновиках, запросах на комментарии (RFC) и документации, предоставляемой различными поставщиками MPLS. В областях, где стандарты еще не завершены, у вас могут возникнуть сомнения по поводу того, следует ли применять рекомендованные в настоящее время методы или подождать, пока будут доработаны будущие стандарты. О структуре этой книги Главы этой книги разделены на три части: Введение и обзор: глава 1 и глава 2. ?Подробнее о двух предыдущих методах: глава 3 и глава 4. «Протокол и применение MPLS: главы 5–8. В главе 1 мы обсуждали необходимость изобретения переключения меток вообще и MPLS в частности. Мы описываем множество проблем, которые призвана решить технология переключения меток, а также ее краткую историю, которая привлекла так много внимания. В главе 2 описаны общие структурные проблемы всей области переключения меток. Между MPLS и некоторыми предшествующими ему технологиями коммутации меток есть определенные базовые сходства, такие как использование алгоритмов пересылки и протоколов управления IP. Кроме того, разработчик любого подхода к переключению меток должен сделать некоторые ключевые структурные решения, такие как выбор между распределением меток на основе контроля и данных. Мы обсуждаем расхождение этих вариантов. Главы 3 и 4 содержат подробное описание двух наиболее важных технологий, которые являются предшественниками продуктов MPLS. Первой из этих технологий является IP-коммутация Ipsilon, которая является основной причиной популярности коммутации по меткам в сетевой индустрии. Вторая технология — коммутация меток Cisco. Многие базовые концепции MPLS основаны на коммутации меток. Подробно анализируя эти две технологии, мы видим, что существует множество вариантов проектирования, и проясняем некоторые факторы, влияющие на конструкцию MPLS. В главе 5 мы начинаем подробное описание MPLS с обсуждения основ архитектуры MPLS и некоторых основных протоколов, особенно протокола распределения меток (LDP). В главе 6 мы описали роль MPLS в обеспечении качества обслуживания и объяснили, как два основных метода QOS в Интернете (интегрированные услуги и дифференцированные услуги) поддерживаются в сети MPLS. В главе 7 объясняется использование MPLS для маршрутизации на основе ограничений и обсуждается диапазон протоколов, которые могут использоваться в этом приложении. Наконец, в главе 8 описан один из методов создания VPN с использованием MPLS. В этой книге мы обсуждаем различные подходы и различные дизайнерские решения. Мы стараемся оставаться максимально объективными и непредвзятыми в нашем анализе. Поскольку мы участвуем в процессе разработки и стандартизации определенных протоколов, предпочтение определенным вариантам проектирования неизбежно. Однако мы постарались объективно представить различные подходы и избежать «переоценки» MPLS, позволяя вам сделать собственные выводы.
Многопротокольное переключение меток
Предисловие Глава 1 Введение
1.1 Причины появления MPLS
1.1.1 Рост и эволюция Интернета
1.1.2 Цена и производительность
1.1.3 Интеграция IP в банкомате
1.1.4 Расширение функции маршрутизации
1.2 Исторический обзор MPLS
1.2.1 IP на банкомате
1.2.2 Маршрутизатор сотовой связи Toshiba
1.2.3 IP-переключение
1.2.4 Обмен флагами
1.2.5 ARIS от IBM
1.2.6 Рабочая группа по многопротокольной коммутации меток
1.3 Резюме
1.4 Справочная информация Глава 2 Основные понятия
2.1 Устройства с функцией маршрутизации сетевого уровня
2.1.1 Класс эквивалентности пересылки
2.1.2 Обеспечение согласованной маршрутизации
2.2 Устройство с функцией пересылки меток
2.2.1 Что такое этикетка
2.2.2 Таблица пересылки переключения меток
2.2.3 Перевозка этикеток в пакетах
2.2.4 Алгоритм пересылки с переключением меток
2.2.5 Алгоритм единой пересылки
2.2.6 Детализация пересылки
2.2.7 Мультипротокол: мультипротокол верхнего уровня и мультипротокол нижнего уровня.
2.2.8 Устройства с функцией коммутации и пересылки меток: Краткое описание
2.3 Устройства с функцией управления переключением меток
2.3.1 Локальная и удаленная привязка
2.3.2 Восходящая привязка и нисходящая привязка
2.3.3 Ярлык «Бесплатно»
2.3.4 Установление и отмена привязки меток: привязка меток на основе управления и данных
2.3.5 Информация о привязке тега распространения: какие варианты
2.3.6 Особенности многоадресной рассылки
2.3.7 Обработка переходных процессов маршрутизации
2.4 Периферийные устройства
2.5 Взаимосвязь между коммутацией меток и адресацией и маршрутизацией сетевого уровня
2.6 Резюме
2.7 Справочная информация Глава 3 IP-коммутация
3.1 Обзор IP-коммутации
3.2 Протокол управления потоком Ipsilon
3.2.1 Протокол смежности IFMP
3.2.2 Протокол перенаправления IFMP
3.2.3 Инкапсуляция перенаправленных потоков
3.2.4 IFMP и безопасность
3.2.5 IFMP и TTL
3.3 Универсальный протокол управления коммутатором
3.3.1 Протокол смежности GSMP
3.3.2 Протокол управления соединением GSMP
3.4 Реализация
3.5 Резюме
3.6 Справочная информация Глава 4 Обмен флагами
4.1 Обзор
4.1.1 Поддержка маршрутизации на основе пункта назначения
4.1.2 Улучшение масштабируемости маршрутизации за счет архитектуры знаний о маршрутизации
4.1.3 Многоадресная рассылка
4.1.4 Ответить на приглашение с использованием обмена флагами
4.1.5 Явная маршрутизация
4.2 Обмен флагов в банкомате
4.2.1 Перенос информации о флаге
4.2.2 Переадресация на основе пункта назначения
4.3 Инкапсуляция флагов на каналах, отличных от ATM
4.4 Обработка сбоев флагов
4.5 Обработка петель пересылки во время переходных процессов маршрутизации
4.6 Соглашение о распространении логотипа
4.7 Резюме
4.8 Справочная информация Глава 5 Базовый протокол MPLS
5.1 Происхождение и устав Рабочей группы
5.2 Архитектура MPLS
5.2.1 Упорядоченный контроль в сравнении с независимым контролем
5.2.2 Обнаружение и предотвращение петель
5.3 Упаковка
5.4 Распространение этикеток
5.4.1 Протокол распространения меток
5.4.2 Использование распределения меток BGP
5.5 Проблемы с банкоматами
5.6 Многоадресная рассылка
5.7 Резюме
5.8 Справочная информация Глава 6 Качество обслуживания
6.1 Службы интеграции и RSVP
6.1.1 Обзор служб интеграции
6.1.2 MPLS поддерживает RSVP
6.1.3 Ответить на приглашение и масштабируемость
6.2 Дифференцированные услуги
6.2.1 Обзор дифференцированных услуг
6.2.2 MPLS поддерживает дифференцированные услуги
6.3 Явное уведомление о перегрузке
6.3.1 Обзор ECN
6.3.2 MPLS поддерживает ECN
6.4 Резюме
6.5 Справочную информацию см. в главе 7 «Маршрутизация на основе ограничений».
7.1 Обзор
7.2 Функциональные устройства, основанные на маршрутизации с ограничениями
7.2.1 Сначала ограниченный кратчайший путь
7.2.2 MPLS как механизм пересылки
7.2.3 Расширение RSVP
7.2.4 CR-LDP
7.2.5 Расширения OSPF и IS-IS
7.2.6 Сравнение CR-LDP и RSVP
7.3 Применение в дорожной технике
7.3.1 Описание проблемы
7.3.2 Использование ATM или Frame Relay для решения задач управления трафиком
7.3.3 Почему обычной IP-маршрутизации недостаточно
7.3.4 Использование маршрутизации на основе ограничений MPLS для решения задач управления трафиком
7.4 Применение быстрого изменения маршрута
7.4.1 Конвергенция маршрутов обычной IP-маршрутизации
7.4.2 Использование быстрого изменения маршрута на основе ограниченной маршрутизации
7.5 Применение к QoS
7.5.1 Связь между QoS и маршрутизацией
7.5.2 LSP с гарантированной пропускной способностью
7.6 Резюме
7.7 Справочная информация Глава 8 Виртуальные частные сети
8.1 Что такое VPN
8.2 Модель суперпозиции
8.3 Одноранговая модель
8.4 Ограниченное распределение маршрутной информации
8.5 Несколько таблиц пересылки
8.6 VPN-IP-адрес
8.7 MPLS как механизм пересылки
8.8 Масштабируемость
8.9 Безопасность
8.10 Поддержка качества обслуживания
8.11 Дополнительные темы
8.11.1 Интернет-провайдер как пользователь
8.11.2 Поставщик услуг BGP/MPLS VPN в качестве пользователя
8.11.3 Работа с несколькими провайдерами
8.12 Резюме
8.13 Справочная информация Заключение Глоссарий
