Trabalho sobre Multi Protocolo de Comutação de Rotulos

1. MPLS
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING
MULTIPROTOCOLO DE COMUTAÇÃO DE RÓTULOS

2. Definição
Esta Arquitectura foi desenvolvida pelo IETF, mas Padrão surgiu com base em diversas tecnologias
similares por diferentes fabricantes.
O que seria o MPLS??
Segundo IEFT seria a camada intermediária entre as camadas 2 e 3, fazendo com que estas se
“encaixem” melhor.
Geralmente citado também por alguns autores como um protocolo de camada 2,5.
Tecnologia de endereçamento baseada em rótulos que actua entre as camadas 2 e 3 do
modelo OSI

3. MPLS – Componentes/Glossário
Labels – Rótulos;
BEC ou CEE – Borda do Equipamento do Cliente;
RCR ou LSR – Roteador Comutação de Rótulos;
E-LSR/LER – Roteador de Bordas de Rótulos;
LDP – Protocolo de Distribuição de Rótulos;
LSP's – Caminho de Comutação de Rótulos;
FEC – Classe de Encaminhamento Equivalentes;
ATM – Modo de Transferência Assíncrona;
LIB – Base de Informação de Rótulos;
QoS – Qualidade do Serviço;
Componente de Controle;
Componente de Encaminhamento;
Engenharia de Tráfego.

4. Componentes - Exemplos
CEE
Exemplo 1 Exemplo 2

5. Exemplo – Troca de Labels
Exemplo 1 Exemplo 2

6. Shim Header – Cabeçalho do MPLS
 20 bits da Label;
 3 bits da CoS (Class of Service);
 O bit de pilha (Stack);
 8 bits da TTL (Time to Live).

7. Surgimento
Nas redes de computadores verificou-se um aumento nos números de utilizadores e aplicações. O que levou a pensar no
desenvolvimento de Multiplataformas que sejam capazes de atender as necessidades actuais dos clientes.
Por volta de 1996 – As principais comunidades no mundo discutiram a Comutação IP.
Eliminando, a princípio, a necessidade de métodos de roteamento para transferência de dados:
Simplificou-se o processamento de equipamento de redes WANs;
Agilizou-se o Processo de Transferência de dados.
Durante essa época varias tecnologias de Comutação de pacotes foram criadas, exemplo:
IP Switching (Ipsilon/Nokia);
CSR (Toshiba);
Tag Switching (Cisco);
ARIS (IBM).

8. Motivação
Acelerar o Processo de roteamento para suportar o trafego gerado pela Internet.
Prover um aceleramento do transporte de pacotes em roteadores era a ideia principal.
Mas acabou resultando em importantes avanços no campo de redes de computadores e
telecomunicação como:
Tecnologia de plano de controle;
Engenharia de tráfego;
Redes privadas virtuais (VPNs);
Melhor aproveitamento de QoS;
Gerenciamento de conexões em redes ópticas, entre outros.

9. Problema - Roteamento IP
No Roteamento IP:
O Pacote IP é enviado;
Cada roteador no caminho analisa o cabeçalho do Pacote;
Cada roteador encaminha o pacote de acordo com sua tabela de roteamento;
Problema:
O Tempo de Processamento tende a aumentar com o aumento das redes.
Solução:
Optimizar o tempo de processamento usando o protocolo MPLS

10. Solução - Roteamento MPLS
No Roteamento MPLS:
Somente os LER analisam o pacote
LER criam o caminho para o pacote e atribuem um Rotulo
Outros roteadores só substituem os rotulos até que o pacote chegue ao destino.
Verificou-se que:
O Processamento no núcleo da rede é reduzido porque maior parte do processamento acontece nas
bordas da rede.
A taxa de pacotes que transitam no núcleo da rede eh maior do que a taxa dos que transitam nas
bordas da rede tornando o processo eficiente.
Na descoberta de um enlace saturado, pode-se escolher caminhos mais rápido, para pacotes de
maior prioridade, melhorando no desempenho da rede.

11. Características
O Encaminhamento na Internet é feito a cada salto assim como o IP ;
MPLS permite a construção de caminhos (LSPs) entre roteadores de entrada e saída em um
domínio;
Insere um rótulo de 20 bits entre os cabeçalhos de camadas 2 e 3 do protocolo IP;
Pacotes são encaminhados pelos roteadores (LSRs) sem consultar a tabela de roteamento
tradicional;
É Multiprotocolo porque pode actuar com qualquer protocolo da camada 3.
Embora seja multiprotocolo, esta sendo criada focando-se nos padrões para o protocolo IP.
É Neutro quanto a Tecnologia de Rede, pois pode ser implantado sobre redes ATM, DWDM,
Ethernet (Multiprotocolo na camada 2).

12. Funcionamento - Entrada
Quando pacote IP entra numa rede MPLS, o E-LSR irá associá-lo a uma FEC, caso
já exista uma FEC para este pacote.
Caso contrário o E-LSR irá criar uma FEC para este. Desta forma o pacote
receberá um label e como a FEC está relacionada a uma LSP, o E-LSR
encaminhará o pacote através desta LSP.

13. Funcionamento - Núcleo
Nos saltos subsequentes não há nenhuma análise do cabeçalho da camada de rede do
pacote.
A cada LSR pelo qual o pacote passa, os labels são trocados, pois cada label representa
um índice na tabela de encaminhamento do próximo roteador.
Sendo assim, quando um pacote rotulado chega, o roteador procura em sua tabela
MPLS pelo índice representado pelo label.
Ao encontrar este índice o roteador substitui o label de entrada por um label de saída
associado à FEC a que pertence o pacote.
Após completada a operação de troca de labels o pacote é encaminhado pela interface
que está especificada na LIB.

14. Funcionamento – Saída
Quando o pacote chega ao E-LSR de saída da rede MPLS, o label é removido e o
pacote é encaminhado pela interface associada à FEC a qual pertence o pacote.
Neste momento o pacote deixa de ser analisado pelo protocolo MPLS e é
roteado normalmente pelos protocolos de roteamento.

15. E
X
E
M
P
L
O

16. Vantagens
Utilização de comutadores;
Os pacotes são analisados apenas uma vez quando entram na rede;
Independência dos componentes;
Suporte a Múltiplos Protocolos e a Múltiplos Links;
Suporte a Unicast e Multicast;
Velocidade;
Escalabilidade;
Simplicidade;
Facilidade na criação de VPN’s;
Baixo custo de Implantação;
Possibilidade de implantação incremental.

17. Implementação
O MPLS é uma rede de trânsito, o que em geral significa que há a necessidade de
grande planeamento´e grandes investimentos para sua implementação.
Empresas como AT&T e GlobalOne já estão usando/fornecendo serviços
baseados em MPLS.

18. Implementação - VPN
Características de uma VPN:
Custos menores comparados a utilização de redes privadas;
Confidencialidade;
Integridade dos dados;
Autenticidade.
A utilização do MPLS como mecanismo de encaminhamento de um domínio VPN, provê:
Agilidade;
Facilidade de gerenciamento para grandes redes;
Suporte a segurança;
Suporte a QoS.

19. Implementação - QoS
Actualmente a importância que as redes tem de oferecer serviços que sejam seguros e que
possam garantir qualidade em aplicações que incluem voz e vídeo facilmente notada, e essencial.
Assim, a utilização do MPLS ajuda a alcançar a qualidade de serviço exigida de ponta a ponta, ao
mesmo tempo mantendo a simplicidade, escalabilidade e gerenciabilidade.

20. Implementação - Engenharia de Tráfego
Objectivo:
Fazer com que a operação de troca de dados na rede seja eficiente e confiável enquanto há
uma optimização de seu desempenho.
Aplica-se geralmente m redes de grande porte onde:
O custo de equipamentos é alto;
A pressão para se responder as necessidades actuais do mercado é maior;
A qualidade de serviço têm-se tornado cada vez mais necessária.
A engenharia de tráfego pode ser efectuada manualmente, ou através de alguma técnica
automatizada (como MPLS), com o objectivo de descobrir e fixar os caminhos considerados mais
adequados aos fluxos de dentro da rede.

21. Conclusão
Este protocolo é utilizado em backbones e tem o objetivo de solucionar os problemas
actuais das redes de computadores, por ex:
Velocidade
Escalabilidade
Gerenciamento de qualidade de serviço (QoS)
Necessidade de engenharia de tráfego.
Por esse motivo, o MPLS é hoje reconhecido como a principal tecnologia capaz de oferecer
serviços diferenciados, que atendam às diversas necessidades dos usuários de redes, desde
pequenas empresas que utilizam a rede para negociar com seus clientes e fornecedores, até as
grandes, e que estejam implementando uma VPN global.
FIM..

22. Gratos Pela atenção
☺☻☺☻☺
DUVIDAS???

23. Contacto
Em caso de duvidas, sugestões ou críticas Contacte:
EdilsonMavale@gmail.com