Multi Protocol Label Switching

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O Multiprotocol Label Switching (em português, "Comutação de Rótulos Multiprotocolo") é um mecanismo em redes de telecomunicações de alto desempenho que direciona dados de um nó da rede para o próximo nó baseado em rótulos de menor caminho em vez de endereços de rede longos, evitando consultas complexas em uma tabela de roteamento. Os rótulos identificam enlaces virtuais (caminhos) entre nós distantes em vez de pontos terminais. O MPLS pode encapsular pacotes de vários protocolos de rede. O MPLS suporta uma série de tecnologias de acesso, incluindo T1/E1, ATM, Frame Relay e DSL.

História

O MPLS é padronizado pelo IETF - Internet Engineering Task Force através da RFC-3031 e opera numa camada OSI intermediária às definições tradicionais do Layer 2 (Enlace) e Layer 3 (Rede), pelo que se tornou recorrente ser referido como um protocolo de "Layer 2,5".

Camadas do protocolo MPLS.jpg

O label é um identificador curto, de tamanho fixo e significado local. Todo pacote ao entrar numa rede MPLS recebe um label. Este pode ser pensado como uma forma abreviada para o cabeçalho do pacote. Desta forma os roteadores só analisam os labels para poder encaminhar o pacote. O cabeçalho MPLS deve ser posicionado depois de qualquer cabeçalho da camada 2 e antes do cabeçalho da camada 3, ele é conhecido como Shim Header e está apresentado na figura desta página.

Descrições dos campos do Label

O campo Label contém o valor atual deste:

  • O campo TC(rfc5462) - Traffic Class -, anteriormente chamado EXP, define classes de serviços, e pode ser usado para indicar níveis de prioridade, para suportar DiffServ na rede MPLS, entre outros.
  • O campo S (stack) suporta o enfileiramento de labels. Caso o pacote receba mais de um label.
  • O campo TTL (Time to Live) tem o mesmo papel que no cabeçalho IP, contar por quantos roteadores o pacote passou, num total de 255. No caso do pacote viajar por mais de 255 roteadores, ele é descartado para evitar possíveis loops.

Como o MPLS foi concebido para permitir um serviço unificado de transporte de dados para aplicações baseadas em comutação de pacotes ou comutação de circuitos, ele pode ser usado para transportar vários tipos de tráfego, como pacotes IP, ATM, SONET ou mesmo frames Ethernet. O MPLS pode utilizar as seguintes redes de acesso:

1. Acesso xDSL (Digital Subscriber Line): Acesso que utiliza à rede de acesso ADSL das operadoras. Geralmente opera com velocidades simétricas de 128 a 512 kbps (sem garantia de banda mínima).

2. Frame Relay: Utiliza como acesso as redes Frame legada e nas velocidades de 64 a 2048 kbps.

3. ATM (Asynchronous Transfer Mode): Opera nas velocidades de 2 a 622 Mbps.

4. TDM (Time Division Multiplex): Utiliza acessos determinísticos nas velocidades de 1,544 Mbps (T1) a 274,176 Mbps(T4), Sistema Americano ou nas velocidades de 2,048 Mbps (E1) a 139,264 Mbps (E4), Sistema Europeu.

5. Rede Metro Ethernet: Utiliza como acesso à rede IP MPLS da Operadora, a rede Metro Ethernet nas velocidades de 1Mbps a 1Gbps (restrito aos locais atendidos pela rede Metro-ethernet da Operadora ou via projeto especial).

6. Acessos Wireless: Pode ser fornecido através de rádios digitais (tecnologia pré WiMAX), distância até 16 Km e velocidade até 54 Mbps.

Topologia de uma rede MPLS.png

O MPLS permite que os operadores de uma determinada rede tenham alto desempenho no desvio de tráfego de dados em situações críticas, tais como de falhas e gargalos (ou congestionamentos). O MPLS permite assegurar que a transmissão de determinados pacotes tenham perdas ou atrasos imperceptíveis em função da capacidade de uma gestão de tráfego mais eficaz, possibilitando assim maior qualidade dos serviços e conseqüentemente maior confiabilidade. É normalmente utilizado em empresas de telecomunicações responsáveis por backbones que se utilizam de BGP4, QoS e SLA para aumentar sua credibilidade quanto à disponibilidade de seus serviços.