Redes MPLS
O que é MPLS?
O MPLS, Multi-protocol Label Switching ou Comutação de Rótulos Multiprotocolo, definido pela RFC 3031, é uma tecnologia de chaveamento de pacotes, que proporciona encaminhamento e comutação eficiente de fluxos de tráfego através da rede, visando diminuir o processamento nos equipamentos e interligar com maior eficiência redes de tecnologia distintas.
O MPLS atua entre as camadas 2 e 3 do modelo OSI e, por isso, é nomeado por alguns autores como o protocolo da camada 2,5.
Essa tecnologia consiste em direcionar dados de um nó da rede para o próximo nó, baseando-se em rótulos de menor caminho ao invés de endereços de rede longos, evitando consultas complexas em uma tabela de roteamento. Esses rótulos identificam enlaces virtuais – caminhos - entre nós distantes, ao invés de pontos terminais.
O termo “Multiprotocol” designa que essa tecnologia pode ser usada sob qualquer protocolo de rede, mas o estudo e a implementação têm se resumido basicamente para redes IP, devido a ampla utilização.
Por possuir a capacidade de associar a facilidade dos roteadores com a eficiência dos switchs, é uma tecnologia que está se consolidando, com atuação notória em países em desenvolvimento e ampla difusão em países de primeiro mundo.
Conceitos de uma rede MPLS
Alguns conceitos são importantes para entendermos como funciona uma rede MPLS, são eles:
FEC (Fowarding Equivalence Class) ou Classes de Encaminhamentos equivalentes: é definida como qualquer grupo de pacotes que podem ser tratados de forma equivalente para fins de encaminhamento. Exemplo: pacotes que tenham o mesmo prefixo de origem e destino.
Label ou rótulos: é um pequeno identificador que o pacote recebe ao entrar em uma rede MPLS. Este identificador será utilizado para o seu roteamento dentro da rede.
LSP (Label Switch Path): É o caminho, ou túnel, determinado dentro de uma rede MPLS.
LER (Label Edge Router): Faz o papel do roteador de borda em uma rede MPLS, rotulando e desrotulando os pacotes que entram e saem da rede.
LSR (Label Switch Router): São os roteadores responsáveis somente pela comutação de rótulos em uma rede MPLS.
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Funcionamento Básico
Quando um pacote entra em uma rede MPLS, o primeiro passo a tomar é identificar a qual classe de encaminhamento (FEC) este pacote pertence. Esta análise é feita somente no LER, ou seja, na entrada da rede MPLS, onde é aberto o pacote de rede para classificá-lo como pertencente de uma determinada FEC. Com esta identificação, é possível desginar o melhor caminho (LSP) para o pacote. Após tomada a decisão do LSP a utilizar, o pacote é rotulado e encaminhado ao próximo salto.
Nos saltos subsequentes não há nenhuma análise do cabeçalho da camada de rede do pacote. A cada Roteador Comutador de Rótulos (Label Switch Router – LSR ) pelo qual o pacote passa, os rótulos são trocados pois cada rótulo representa um índice na tabela de encaminhamento do próximo roteador. Sendo assim, quando um pacote rotulado chega, o roteador procura em sua NHLFE pelo índice representado pelo rótulo. Ao encontrar este índice o roteador substitui o rótulo de entrada por um rótulo de saída associado à CEE a que pertence o pacote. Após completada a operação de troca de rótulos o pacote é encaminhado pela interface que está especificada na tabela de roteamento.
Quando o pacote chega ao LER de saída da rede MPLS, o rótulo é removido e o pacote é encaminhado pela interface associada à FEC a qual pertence o pacote.