MPLS tarmog‘i elementlari

MPLS tarmog‘i elementlari. MPLS – belgilar bo‗yicha ko‗p protokolli
kommutatsiyalash
tarmoqlarida
tarmoq
uzellarining
ikki
turidan
foydalaniladi. MPLS tarmog‗i chegaralarida joylashgan marshrutizatorlar
kelayotgan IP-oqimlarni ajrata olishi va tahlil qila olishi va ularni to‗g‗ri
keladigan marshrutlar bo‗yicha yo‗naltirishi kerak. Bu qurilmalar belgilar
kommutatsiyasi bilan chegaraviy marshrutizatorlar deb ataladi (Label
Edge Router-LER). Kiruvchi va chiquvchi LER bir-biridan farq qiladi.
Kiruvchi LER oddiy marshrutizator kabi IP-sarlavhalarni tahlil qiladi va
paketni keyingi uzatish uchun adresni tanlashda u ekvivalent xizmat
ko‗rsatishning qaysi sinfiga (Forwarding Eguivalencu Class - FEC)
tegishli ekanini aniqlaydi. FEC - tarmoq darajasidagi paketlar sinfi bo‗lib,
ular paketni yo‗naltirish yo‗lini tanlashda ham, resurslarga ulanish nuqtai
nazaridan ham tarmoqdan bir xil xizmat ko‗rsatishni oladi.
Alohida paketlarni FEC ekvivalentlik sinfiga (yoki ekvivalent xizmat
ko‗rsatish sinfiga, buning ikkalasi bir xil) abstraksiyalash, bir xil qayta
ishlashni talab etuvchi katta miqdordagi trafik oqimlarini birlashtirish
imkonini beradi. FEC ekvivalentlik sinfiga birlashtirilgan trafik oqimlari
aynan bitta MPLS – belgi bilan identifikatsiyalanadi. Belgilangan tarmoq
adresiga bog‗liq bo‗lmagan holda trafik oqimlarini birlashtirish imkoni
qisman MPLSni masshtablashtirishga bo‗lgan imkoniyatini oshiradi, ya‘ni
marshrutizatorlarda
belgilarni
kommutatsiyalashning
(LSR-
marshrutizatorlari yordamida)
qayta ishlanadigan, saqlanadigan va
yo‗nalishlar haqidagi axborotlar hajmini kamayishi hisobiga.
IP- deytagramma MPLS texnologiyasidagi protokolning (Protocol
Data Unit, PDU) ma‘lumotlar moduliga kiritiladi, MPLS sarlavha esa
deytagrammaga biriktiriladi. Agar sarlavha xizmat ko‗rsatish sifati
QoS
(masalan, DiffServ)
amali bilan birlashtirilgan bo‗lsa, kiruvchi
LER
228
marshrutizatori trafikni DiffServ qoidalariga binoan ko‗radi. So‗ngra LER
berilgan paket uchun yo‗nalishni tanlash haqida qaror qabul qiladi, ya‘ni
paketni mos keluvchi tranzit belgilar kommutatsiyali marshrutizatorga
(Label Switch Routers, LSR) yo‗llaydi.
Mazkur LSR uchinchi sathning sarlavhasini qayta ishlashni
bajarmaydi (IP-sarlavha), balki jo‗natish to‗g‗risidagi qarorni marshrutlash
jadvali asosida emas, balki paket belgisi asosida qabul qiladi va paketni
jo‗natadi. So‗ng paket umumiy holda bir necha LSR orqali o‗tib, paket
chiqish LER ga kelib tushadi, bu yyerda LER PDU tahlil qilish
operatsiyasini bajaradi, ya‘ni paketdagi belgini olib tashlaydi, paketning
sarlavhasini tahlil qiladi va uni MPLS - tarmog‗idan tashqarida joylashgan
manzilga yo‗llaydi. (2.16-rasm)
2.15-rasm. MPLS tarmog‗i elementlari
FEC ning bitta sinfiga tegishli bo‗lgan paketlar, kirish LER dan to
chiqish LER gacha belgilar bo‗yicha virtual kommutatsiyalanuvchi traktni
yoki yo‗lni (Label Switched Parh, LSP) hosil qilib, juda ko‗p tranzit LSR
lardan o‗tadilar. O‗rnatilgan ulanish simpleks hisoblanadi. Yarimdupleksli
ulanishni tashkil etish uchun ikkita LSP o‗rnatilishi kerak. LSP doim
tarmoqning chetidan boshlanadi va bir necha tranzit marshrutizatorlar
orqali o‗tib qarama-qarshi tamonda tugaydi.
229
2.16-rasm. MPLS belgisining o‗rni va uning formati
MPLS texnologiyasi belgilar yordamida paketlar kommutatsiyasidan
foydalanadi va axborotni NGN transport tarmog‗iga yetkazib berish uchun
qo‗llaniladi (2.17-rasm).
Belgi formatida to‗rtta maydon bor: paketning yashash vaqti (Time
tolire) – 8 bit; belgilar stekining indikatori (Stek Mentilirs) – 1 bit (S=1-
stekning oxirgi belgisi); kadrning ustunlilik belgisi (Exp) – 3 bit; belgining
o‗zi (Label) – 20 bit.
2.18-rasmda belgilar yordamida paketlarni kommutatsiyalovchi
MPLS domenining chegaraviy (Label Edge Router, LER) va tranzit
marshrutizatorlari (Label Switshing Router, LSR) ko‗rsatilgan.
2.17-rasm. MPLS domenining chegaraviy (Label Edge Router, LER) va
tranzit (Label Switshing Router, LSR) marshrutizatorlari
230
2.19-rasmda LSR yordamida ikkita chegaraviy marshrutizatorni
bog‗lovchi yo‗l (Path) ko‗rsatilgan. LSRda paketlar belgilar yordamida
kommutatsiyalanadi.
2.20-rasmda MPLS domenida ikki sinfdagi ma‘lumotlarni yetkazib
berish usuli (Forwarding Eguivaleme Class, FEC) ko‗rsatilgan.
IP paketlar oqimini Internet orqali eltib berish sifati kafolatlanmagan
holda uzatiladi. Agar foydalanuvchilarning axboroti kechikishlarga,
yo‗qolishlarga, kechikish djitteriga sezgir bo‗lsa, bu holda paketlar uchun
MPLS domenida dastlabki yo‗l yaratilishi mumkin, unda eltib berish
ko‗rsatkichlari sifati kafolatlanadi. Paketlarni eltib berishning har bir sinfi
uchun (FEC) alohida yo‗l yaratilishi mumkin.
2.18-rasm. Ikki chegaraviy marshrutizatorni LSR yordamida bog‗lovchi
yo‗l (Path); LSRda paketlar belgilar yordamida kommutatsiyalanadi
2.20-rasmda A (ATM texnologiyasi bilan domenning 1.5, 1.7
belgilar steki) va B (FR texnologiyasi bilan domenning 1.11, 1.33 belgilar
steki) sinflaridagi belgilangan paketlar uchun axborotlarni aniq sifat
kafolati bilan yetkazishni ikkita yo‗nalishi ko‗rsatilgan.
231
2.19-rasm. MPLS domenida ikki sinf (FEC – Formarding Eguivaleme
Class) ma‘lumotlarini yetkazib berish
2.20-rasm. Har bir bo‗g‗inda noyob bo‗lgan belgilar MPLS domenida
paketlar kommutatsiyasi uchun foydalaniladi
2.21-rasmda har bir yo‗lda noyob bo‗lgan belgilar (1.3, 1.5, 1.9,
1.20)
va
MPLS domenida paketlarni
kommutatsiyalash
uchun
foydalaniladigan belgilar ko‗rsatilgan.
Belgilar qo‗yilgan paketlarni kiruvchi chegaraviy LER A
marshrutizatordan
(2.21-rasmda
chapda)
to
chiquvchi
LER
B
marshrutizatorgacha yetkazib berish uchun yaratilgan yo‗l bir necha
bo‗g‗indan iborat bo‗lishi mumkin. Har bir bo‗g‗inda noyob belgidan
foydalaniladi.
2.22-rasmda belgilar (L2/L1) steki (Push) va 2 tarmoq orqali paketlar
oqimini tunellash ko‗rsatilgan.
232
2.21-rasm. Belgilar steki (Push) va paketlar oqimini 2 tarmoq orqali
tunellash
1-tarmoq bir operatorga, 2-tarmoq esa boshqa operatorga tegishli
bo‗lishi mumkin. Belgi qo‗yilgan paketlarni eltib berish yo‗li ikki va
undan ortiq tarmoq orqali o‗tishi mumkin. 1-tarmoqda ikki chegaraviy
marshrutizator orasidagi paketlarni eltib berish uchun L1 stekning quyi
belgisi qo‗llanilishi mumkin, 2-tranzit tarmoq orqali paketlarni uzatish
uchun L2 stekning yuqori belgisi qo‗llaniladi. Shu tarzda 2-tarmoqda L1
belgili belgilangan paketlar uchun tunnel shakllanadi.
2.23-rasmda belgilar yordamida kommutatsiyalanuvchi yo‗lning
yaratilishi (Label Switehed Path, LSP) yordamida kommutatsiyalanadigan
yo‗lni yaratish va IP paketlarni MPLS domenlari orqali eltib berish
ko‗rsatilgan.
233
2.22-rasm. Belgilar (LSP) yordamida kommutatsiyalanadigan yo‗lni
yaratish va IP paketlarni MPLS domenlari orqali eltib berish:
LER1 – kiruvchi chegaraviy marshrutizator;
LER4 – chiquvchi chegaraviy marshrutizator;
LSR1,
LSR2,
LSR3
– paketlarni belgilar yordamida
kommutatsiyalovchi tranzit marshrutizatorlar.
IP paketlarni eltib berish o‗z tabiatiga ko‗ra ulanishni o‗rnatishni
talab etmaydi, chunki har bir paketning marshrutlanishi uning
sarlavhasidagi axborot asosida amalga oshiriladi. LER1 kiruvchi portga
kelayotgan paketlar
yig‗indisiga
eltib
berish
sinfi (Forwarding
Eguavalence Class, FEC) beriladi. Bu paketlar yig‗indisini eltib berish
uchun LER1 belgini LER4 dan talab qilib oladi. Belgilarni taqsimlash
protokoli (Label Distri Pution Protocol - LDP) belgilar yordamida
kommutatsiyalanuvchi yo‗l bo‗ylab belgilarni taqsimlab LER1 dan LER4
gacha bo‗lgan yo‗lni tayyorlaydi, Shundan so‗ng belgi qo‗yilgan paketlar
manbadan (Source) oluvchiga (Destination) MPLS domenining ―LER1–
LER1–LER1–LER2–LER3–LER4‖ virtual birikmasi bo‗ylab uzatiladi.
Belgilarni taqsimlanishi qo‗shni marshrutizatorlarda belgilarni FEC (eltib
234
berish
sinfi)ga
bog‗lanishining
umumiy
akslanishi
mavjudligini
ta‘minlaydi.
MPLS
texnologiyasida
marshrutlashtirish
va
eltib
berishni
(jo‗natilishini) ajratish prinsipi qo‗llaniladi. 2.24-rasmda amaliy sathdagi
marshrutlashtirish protokollari keltirilgan bo‗lib, ular kommutatsiyalovchi
LER va LSR marshrutizatorlari uchun marshrutlashtirish jadvallarini va
kommutatsiyalash jadvallarini shakllantirish uchun axborotni taqsimlash
rejasini va tarmoq topologiyasini qo‗llaydi.
MPLS ning asosiy komponentlari quyidagi sathlarga bo‗lingan:
- tarmoq sathidagi marshrutlashtirish protokoli (network layer IP
routig protocols);
- ma‘lumotlarni tarmoq sathidan tashqarida eltib berish (edge of
network layer forwarding);
- tarmoq yadrosida belgilardan foydalangan holda kommutatsiyalash
(Core network label-pased switching);
- belgilar texnika sxemasi va detalizatsiyasi (label schematics and
granularity);
- belgilarni taqsimlash uchun signalli protokol (signaling protocol
for Cabel distribution);
- trafikni boshqarish (traffic engineering);
ikkinchi protokol sathida ma‘lumotlarni eltib berish variantlarining
qo‗shilishi (ATM, Frame Relay, PPP).
2.25-rasmda
MPLS
protokollarining
steki
keltirilgan.
Marshrutlashtirish va belgilarni taqsimlash (LDP) masalalari amaliy sathda
hal etiladi. LDP protokolining signalli xabarlarini yetkazib berish,
Internetning trasport darajasidagi TCP va UDP protokollari tomonidan
amalga oshiriladi. Marshrutlashtirish va belgilarni taqsimlash protokollari
dasturlar va ma‘lumotlarning (LIB) tezkor axborotidan foydalanadi. MPLS
funksiyali IP marshrutizatorining protokoli paketlarga belgi berish uchun
kommutatsiyalash jadvalidan (MPLSFwd) foydalanadi. IP paketlar
sarlavhasida bo‗lmagan va yuqori sathlarning protokollarini talablarini
hisobga oluvchi qo‗shimcha ma‘lumotlar, dasturlar va ma‘lumotlar
kutubxonasidan olinishi mumkin.
235
2.23-rasm. MPLS texnologiyasi qo‗llanilganda marshrutlashtirish va
eltib berish (jo‗natish)ning ajratilishi
2.24-rasm. MPLS protokollari steki:
LDP (Label Distribuion Protokol) – belgilarni taqsimlash protokoli;
CR–LDP–
―Constraint‖
based
―Routing‖
cheklashlar
asosida
marshrutlashtirish;
НВ (Library)–dasturlar va ma‘lumotlar kutubxonasi;
MPLSFwd – ma‘lumotlarni IP protokoli yordamida yetkazish;
TCP (Transmission Control Protocol) – uzatishni boshqarish protokoli;
UDP (Uzer Datagrem Protocol)– foydalanuvchining datagrammalarini
uzatish protokoli
|