20 de agosto de 2017

MPLS - MultiProtocol Label Switching

En la actualidad hay una tecnología dominante a nivel de proveedores de servicio de conectividad WAN: MPLS.
MPLS es un mecanismo de conmutación de tráfico fruto de la evolución de las redes IP ruteadas tradicionales que está reemplazando tecnologías WAN tradicionales tales como Frame Relay, ATM, X.25, etc.

Sobre la base de un concepto inicial introducido en 1994 por Toshiba (CSR - Cell Switch Router) en el año 1996 se genera un grupo integrado por Ipsilon Networks, Cisco Systems e IBM y como resultado de ese trabajo Cisco presenta una tecnología propietaria inicialmente llamada Tag Switching que luego daría lugar al actual Label Switching.
El MPLS actual es una tecnología estándar desarrollada por la IETF y documentada inicialmente en el RFC 3031.

La base de la operación de MPLS es la introducción de una "etiqueta" entre los encabezados de capa 2 y 3 en base a la cual la red del proveedor reenvía el tráfico entre origen y destino.
  • Documentado inicialmente en el RFC 3031.
  • Agrega una etiqueta de 4 bytes entre el encabezado de la trama y el del paquete.
  • Puede encapsular tráfico no-IP.
  • El reenvío de tráfico se hace en base a la información de la etiqueta, sin llegar a revisar el encabezado del paquete.

  • Proporciona una red flexible en el manejo de las rutas, independiente del encabezado de capa 3 y de alta capacidad de reenvío de tráfico.
  • En redes Cisco exige la implementación de CEF.
  • Reduce los requerimientos de procesamiento en la red del proveedor de servicios.
  • Los dispositivos que imponen y retiran etiquetas al ingresar o salir de la red MPLS reciben la denominación de LER (Label Edge Router).
  • La arquitectura está compuesta por dispositivos llamados LSRs (Label Switching router) que reenvían tráfico en base a la información de las etiquetas.
  • En el ingreso a la red MPLS el LER identifica el tráfico perteneciente a una FEC (Forward Equivalent Class) y le asigna la etiqueta correspondiente que lo identifica.
  • La ruta que utiliza una FEC para atravesar la red MPLS recibe el nombre de LSP (Label Swtiched Path).
  • Una FEC es en definitiva un conjunto de tráfico que utiliza una ruta común para atravesar la red MPLS y que se identifica con una misma etiqueta.
  • Las etiquetas tienen significado exclusivamente local.
  • Cada dispositivo (LSR) genera sus propias etiquetas y las intercambia con sus dispositivos vecinos utilizando LDP (Label Distribution Protocol).
  • Una LSP define una ruta virtual que el tráfico de una FEC utilizará para atravesar la red del proveedor desde un origen específico (LER de origen) y un destino específico (LER de destino).
  • Hay diferentes implementaciones posibles de MPLS. La más frecuente es la denominada frame mode, utilizando como base del reenvío de tráfico las rutas IP (cada etiqueta identifica una red IP destino).
  • Hay múltiples aplicaciones para esta tecnología en la red de los proveedores de servicios: Enrutamiento unicast, VPNs capa 2 y capa 3, ingeniería de tráfico, transporte de múltiples contenidos digitales.
Las abreviaturas y siglas utilizadas en este post puede encontrarlas desarrolladas en
que está disponible en la Librería en Línea de EduBooks.


5 comentarios:

  1. Hola Oscar, muy interesante, tendrás mas material sobre MPLS, necesito hacer un trabajo sobre el tema y necesito bibliografia. gracias

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    1. Estimado
      Hace ya un tiempo publiqué un cuadernillo introductorio que quizás te pueda ser de utilidad.
      https://es.scribd.com/document/100682967/MPLS-Frame-Mode-Basico-1-0-Demo

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  2. ¿Pero realmente se puede decir que mpls es una tecnología WAN equiparada a Frame Relay, ATM, etc? Porque como se dice se añade una etiqueta entre la capa 2 y 3 por lo que necesita un protocolo de capa 2 como los anteriores por lo que serían compatibles ya que por "debajo" de MPLS estarían estos protocolos incluido ethernet que yo creo que si podría decirse que es la tecnología WAN que está sustituyendo a los anteriores.
    Resumiendo ¿puede considerarse MPLS una tecnología WAN si necesita otro protocolo operando por "debajo"?

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    1. Estimado.
      En esa introducción me refiero específicamente a la arquitectura de las redes de los proveedores de servicios. En ese sentido, tecnología y arquitectura están vinculadas una a la otra.
      En ese contexto las redes ATM y Frame Relay están siendo reemplazadas por redes MPLS. Por supuesto que por sus características MPLS requiere una tecnología de capa 2 que generalmente no es ninguna de las que mencioné antes.
      En el caso de los SP tecnología, arquitectura y modelos comerciales están vinculados. La introducción de MPLS ha llevado a generar la posibilidad de servicios y productos que antes no eran comercialmente viables.
      La implementación de MPLS conlleva una arquitectura específica y la posibilidad de brindar servicios y modelos comerciales que dependen directamente de MPLS independientemente del encapsulado de capa 2 que se implemente.
      Desde esa perspectiva, MetroEthernet es también una arquitectura específica que da lugar a servicios específicos.
      Al día de hoy me atrevería a decir que MetroEthernet es la arquitectura dominante en redes MAN mientras que MPLS lo es en redes WAN.
      Quizás hubiera sido más preciso utilizar el término arquitectura en lugar de tecnología en el post.

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