Netzwerk Grundlagen – MPLS

Warum Multiprotocol Label Switching (MPLS) auch heute noch wichtig ist

29.07.2010 | Autor / Redakteur: Markus Nispel, Sarah König / Andreas Donner

Schematische Darstellung eines MPLS-Netzes
Schematische Darstellung eines MPLS-Netzes

Multiprotocol Label Switching (MPLS) wurde in den 90er Jahren entwickelt und standardisiert, um den Routing-Prozess zu beschleunigen. Denn bei MPLS muss ein Router nicht mehr den gesamten IP Header sondern nur noch das Label lesen, um korrekt arbeiten zu können. Heute stehen jedoch ganz andere MPLS-Funktionen im Vordergrund.

MPLS wurde aus den Technologien von IBM ARIS, Ascend IP Navigator, Ipsilon IP Switching und Cisco TAG Switching in den 90er Jahren entwickelt und standardisiert. Das erste Ziel dieser Technologien war die Beschleunigung des Routing-Prozesses (des Forwarding Prozesses, um genau zu sein) durch die Fokussierung auf das so genannte Label: das heißt, ein Router musste dabei nicht mehr den gesamten IP Header lesen, um eine Entscheidung zu treffen, nur noch das dem IP Header vorangestellte Label musste ausgewertet werden.

Dies half insbesondere den Service Providern beim Wachstum ihrer Netze. Durch die neuen Generationen von Hardware bzw. NPU-basierten Routern (Network Processor Unit) ist dieser Vorteil aber in den Hintergrund getreten. Heutzutage stehen andere Funktionen für die Service Provider (SP) im Vordergrund:

  • VPN – Virtual Private Networks, um mehrere Kunden dennoch getrennt auf der gleichen Infrastruktur zusammenzufassen
  • TE – Traffic Engineering und Quality of Service (QoS)
  • Eine Reduktion der Route-Tabelle für die Core Router Systeme eines SPs
  • Sehr schnelle Umschaltzeiten mit Protection Switching, die im SDH-Bereich (Synchrone Digitale Hierarchie) unter 50 ms liegen
  • IP Integration in SP-Netze
  • Lösung des N² Problems bei voll vermaschten Netzen (mit ATM oder FrameRelay PVCs in der Vergangenheit)
  • Unterstützung zukünftiger Technologien mit GMPLS (Generalized MPLS)

Das Thema VPN gliedert sich hierbei in 2 Bereiche:

  • Network based Layer 3 VPNs, die es dem SP ermöglichen, mehreren Kunden (ggf. sogar mit den gleichen privaten IP Adressbereichen) auf der gleichen IP-Infrastruktur einen Any-to-Any Routing-Dienst anzubieten. Die Kunden werden dabei untereinander durch verschiedene Labels voneinander getrennt transportiert und die Core-Systeme müssen sich nicht um die Routing-Tabellen der einzelnen Kunden kümmern.
  • Transparente Layer 2 VPNs (Punkt zu Punkt Virtual Leased Line (VLL) oder auch Punkt zu Mehrpunkt VPLS Virtual Private LAN Service) bieten den SPs die Möglichkeit, ihren Kunden SDH-like bzw. Ethernet-Dienste auf der gleichen Infrastruktur anzubieten.

Das Thema TE wiederum bietet Quality-of-Service-Möglichkeiten durch das dynamische oder statische Routing von VPNs/Labels, nicht nur anhand des kürzesten Weges, sondern auch anhand der verfügbaren Bandbreite und weiteren Parametern wie Verzögerungen oder Jitter auf dem Weg (so genanntes Constraint Based Routing).

weiter mit: MPLS Bausteine

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