Hlavní navigace

GMPLS

Pavel Satrapa

MPLS (Multiprotocol Label Switching) je jednou z technologií, jejichž jména se dnes často skloňují. Umožňuje rychlé směrování a lákavé vlastnosti, jako třeba virtuální privátní sítě či řízení provozu. Generalized MPLS, čili GMPLS, se snaží rozšířit jeho principy i na vrstvy sítě ležící pod IP.

Připomeňme, že MPLS typicky pracuje na principu „chytrý okraj, hloupé jádro“. Hraniční směrovač MPLS sítě opatří IP datagram labelem (nálepkou), který určuje jeho příslušnost k určité cestě. Další směrovače na cestě jej pak velmi rychle předávají dál - vždy se jen podívají na label a podle něj okamžitě rozhodnou, kam a s jakým novým labelem jej předat. Koncový MPLS směrovač pak label odstraní a předá datagram mimo svět MPLS.

Nejzajímavější jsou pochopitelně mechanismy pro práci s cestami - jejich vytváření a správa. Mohou vycházet ze statických tabulek, ze směrovacích informací, z různých politik a podobně. Právě vhodným zacházením s cestami lze realizovat pokročilé vlastnosti související s řízením provozu. Podstatné ale je, že podobný charakter mají i nižší vrstvy síťové architektury. S nástupem technologií jako optické přepínače či DWDM se objevuje možnost navazovat například optická spojení podle aktuálních potřeb provozu v síti.

Adaptace tématicky příbuzného MPLS pro tyto účely slibuje vznik jednotné řídicí platformy, která bude bdít nad všemi prvky sítě - od IP až po vlnové délky či fyzické okruhy. Tak vzniklo zobecněné MPLS, čili GMPLS.

Hlavní posun proti MPLS nastal v tom, že některé nově zahrnované technologie nepracují na bázi paketů. Proto byl zobecněn pojem labelu a v jeho roli nyní může být i vlnová délka, fyzický port či časový úsek v médiu, které používá časový multiplexing. Zkrátka cokoli, co pomůže odlišit jeden tok dat od druhého.

GMPLS vytváří virtuální cesty (Label Switched Path, LSP) vedoucí od jedné hranice GMPLS sítě ke druhé. K jejich správě (nejsou-li statické) slouží upravené protokoly RSVP-TE nebo CR-LDP. Jejich cílem je připravit cestu s požadovanými parametry a přidělit ji nově vytvářené LSP.

Dynamické vytvoření LSP typicky vypadá tak, že iniciátor pošle žádost s požadavkem na rezervaci cesty. Ta postupně projde zainteresovanými zařízeními, která alokují (nebo také odmítnou) požadované kapacity. Dorazí-li úspěšně až k cíli, odpoví cílový směrovač potvrzením. V GMPLS ale vytvoření LSP může vyžadovat vytvoření dalších LSP v nižších vrstvách architektury - například pro vytvoření cesty mezi dvojicí IP směrovačů bude třeba sestavit optickou trasu v DWDM systému, kterým mají data část své cesty procházet.

K navazování cest je pochopitelně potřeba znát topologii sítě. Tu si zúčastněná zařízení sdělují prostřednictvím běžných, ale opět upravených směrovacích protokolů OSPF-TE, resp. IS-IS-TE. Přípona TE označuje Traffic Engineering, tedy rozšíření ve směru řízení datového provozu. Rozšíření zahrnuje především předávání informací o dostupných zdrojích a případně politikách, které pak umožňuje sestavit si mapu dostupných kapacit sítě a pravidel pro zacházení s nimi.

Východiskem pro činnost směrovacích protokolů jsou informace o stavu jednotlivých linek. Ty má na starosti Link Management Protocol (LMP), což je vlastně jediný zcela nový protokol, který GMPLS zavádí. Jeho starostí je správa řídícího kanálu pro výměnu řídících informací, ověřování funkčnosti jednotlivých linek a zjišťování jejich vlastností. Jedná se o protokol lokální, který běží vždy mezi dvojicí sousedních uzlů.

Aby se pamatovalo na různé možnosti nasazení, podporuje GMPLS dva základní režimy práce: překryvný (overlay) a rovnocenný (peer-to-peer). V překryvném režimu jsou jednotlivé vrstvy (např. IP, SONET a DWDM) navzájem izolovány. Nižší vrstva se chová jako černá skříňka, která nějak přepravuje data z místa vstupu do místa výstupu. Je možné ji také chápat směrovací optikou jako autonomní systém provozovaný jiným poskytovatelem. Známe jeho rozhraní, víme, jaké sítě jsou k nim připojeny, ale neznáme situaci a činnost uvnitř. V tomto režimu jsou možnosti GMPLS pochopitelně omezené.

FIN17_soulejova2

V režimu peer-to-peer spolu vrstvy otevřeně spolupracují. Například IP směrovač zná topologii sítí v nižších vrstvách a může si poručit, kudy přesně má LSP vést v optickém přenosovém systému. V tomto režimu by se měly projevit veškeré výhody, které by GMPLS mělo přinést.

GMPLS zatím není hotová technologie. Očekává se, že v praxi by se mohla začít šířit v letošním či příštím roce. Na jejím vývoji pracují především IETF skupiny CCAMP (Common Control and Measurement Plane), TEWG (Internet Traffic Engineering) a MPLS (Multiprotocol Label Switching).

Našli jste v článku chybu?
12. 3. 2004 13:38
Michal Krsek (neregistrovaný)
Label resi prislusnost prisluneho paketu k danemu "okruhu".

Mira laicizace clanku je vzdycky otazka. Nakonec muzete sklouznout k tomu, ze vysvetlujete, co je to paket.

Soucasna predimenzovanost WAN siti nema prilis co delat v moznostmi prioritizace prenosu. Je zpusobena napriklad tim, ze liberalizacni proces v posledni mili neprinesl dostatecne snizeni cen vysokorychlostnich pripojek (vysokorychlostni pripojkou nemyslim 512 Kb/s - a to ani neagregovane).

12. 3. 2004 9:34
fernet (neregistrovaný)
Ne, jde (velmi zjednodusene a zhruba receno) o to, jak vytvorit v prostredi prepojovani paketu sit s prepojovanim okruhu. QoS s tim primo nesouvisi. Muzes si samozrejme pomoci QoS nebo vhodneho smerovani zajistit velikost roury a jeji parametry, ale to neni princip MPLS, i kdyz se to takto vetsinou pouziva. Vec je samozrejme podstatne slozitejsi (www.cisco.com).