> ## Content Index
> Fetch the complete content index at: https://innasiec.pl/llms.txt
> Use this file to discover other available public pages before exploring further.

# Wprowadzenie do MPLS
- URL: https://innasiec.pl/wprowadzenie-do-mpls/
- Published: 2021-07-11T18:20:12.000Z
- Updated: 2024-06-26T14:21:39.000Z
- Author: Rafał Rudewicz
- Tags: #wordpress, Service Provider, #toc

MPLS to technologia bardzo popularna wśród dostawców usług internetowych oraz w dużych korporacjach. Sprawdza się wszędzie tam, gdzie mamy wielu klientów, którzy mają określone wymagania dotyczące tego, jak ich ruch ma być obsługiwany.

J**ej popularność wynika z faktu, że w sieci IP/MPLS jesteśmy w stanie praktycznie przesyłać dowolny inny protokół.**

Nic nie stoi na przeszkodzie, aby oferować usługi przekazywania nie tylko pakietów IP, ale również protokołów warstwy drugiej, takich jak Ethernet, HDLC, PPP i inne. Korzystając z inżynierii ruchu (ang. Traffic Engineering TE), jesteśmy w stanie gwarantować konkretne parametry transmisji wykorzystując współdzieloną infrastrukturę.

MPLS umożliwia efektywne zarządzanie ruchem sieciowym oraz zapewnia elastyczność w transporcie różnych typów danych. Dzięki temu dostawcy usług mogą lepiej kontrolować przepływ informacji i dostosowywać się do zmieniających się potrzeb klientów.

### Jak działa MPLS?

Routing to proces polegający na przekazywaniu danych na podstawie informacji zawartych w nagłówku IP. Kiedy router otrzymuje pakiet, porównuje adres docelowy z informacją zawartą w tablicy routingu i podejmuje decyzję, gdzie należy go skierować.

**MPLS natomiast wykorzystuje etykiety, które są umieszczane w stosie pomiędzy nagłówkami warstwy drugiej i trzeciej.** Dlatego jest czasem nazywany protokołem 2.5\. W stosie może znajdować się więcej niż jedna etykieta.

**W przypadku usług MPLS VPN stosuje się na przykład dwie etykiety:** transportową, która informuje, do którego urządzenia w sieci operatorskiej ma trafić pakiet, oraz etykietę VPN, która pozwala odróżnić, do którego klienta powinien być przekazany pakiet.

![Zawartość nagłówka MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/naglowek-mpls.webp)

Router z włączoną usługą MPLS generuje etykietę dla każdej widocznej w tablicy routingu podsieci. Dostępny zakres wartości dla etykiet to od 16 do 1 048 575\. Pierwsza szesnastka jest zarezerwowana.

Po dokonaniu wyboru, router informuje sąsiadujące urządzenia o swoim wyborze poprzez protokół Label Distribution Protocol (LDP).

Oznacza to, że etykieta wskazuje na konkretną podsieć jedynie pomiędzy sąsiadującymi routerami, a ta sama etykieta może być wielokrotnie wykorzystywana w sieci do różnych celów.

![Proces nadawania i podmiany etykiet w MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/nadawanie-etykiet-w-MPLS.webp)

**Prześledźmy proces jeszcze raz w punktach:**

1. Pojawiła się nowa podsieć 10.10.10.1/32.
2. Każdy router samodzielnie wybiera etykietę dla danej podsieci.
3. Korzystając z protokołu LDP, informuje sąsiadujące urządzenia o wybranej etykiecie.
4. R4 informuje R3, że wybrał etykietę 400 dla podsieci 10.10.10.1/32.
5. R3 informuje R2 i R4, że wybrał etykietę 300 dla podsieci 10.10.10.1/32.
6. R2 informuje R1 i R3, że wybrał etykietę 200 dla podsieci 10.10.10.1/32.
7. R1 informuje R2, że wybrał etykietę 100 dla podsieci 10.10.10.1/32.
8. Routery sprawdzają w tablicy routingu, jaki jest adres next-hop dla podsieci 10.10.10.1/32 i odpowiednio aktualizują tablicę przekierowań dla MPLS.

### Operacje na etykietach

MPLS tworzy wirtualne ścieżki pomiędzy dwoma punktami w sieci, które nazywają się **Label Switched Paths (LSP)**. Na takiej ścieżce wszystkie routery nazywane są **Label Switch Router (LSR)** i wykonują one trzy podstawowe operacje na etykietach.

**PUSH** – Etykieta jest dodawana na górę stosu.

![Operacja POP na stosie MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/mpls-operacja-push.webp)

**SWAP** – Pierwsza etykieta od góry zostaje podmieniona.

![Operacja SWAP na stosie MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/mpls-operacja-swap.webp)

**POP** – Pierwsza od góry etykieta zostaje usunięta ze stosu.

![Operacja POP na stosie MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/mpls-operacja-pop.webp)

Ponieważ wszystkie wcześniej wymienione operacje są wykonywane tylko na jednej etykiecie, istnieje jeszcze czwarta opcja – **Untagged/No Label**.

Opcja ta polega na całkowitym zniszczeniu stosu i przekazaniu pakietu dalej.

### Rola routerów w MPLS

W sieciach MPLS, rozmawiając o infrastrukturze, zazwyczaj mówimy o urządzeniach klienckich oraz sprzęcie dostawcy usług.

**Customer Edge (CE)** – to router u klienta z wykupioną usługą MPLS, który jedynie rozgłasza trasy do dostawcy bez stosowania etykiet. Czasami używa się skrótu CPE (Customer-Premises Equipment), aby wskazać lokalizację urządzenia.

**Provider Edge (PE) –**  to router znajdujący się na styku sieci z klientem. To tutaj odbywa się pierwsza operacja umieszczania lub usuwania etykiet ze stosu.

**Provider (P) –**  to router wewnątrz sieci MPLS, którego głównym zadaniem jest przełączanie pakietów zgodnie z przydzielonymi etykietami. Ponieważ na tych urządzeniach nie zachodzi wiele operacji, mogą to być słabsze urządzenia niż PE.

![Uproszczona topologia sieci MPLS](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/Uproszczona-topologia-mpls.webp)

Sprzęt operatorski można podzielić nie tylko ze względu na położenie w topologii, ale także ze względu na pełnioną funkcję.

![Uproszczona topologia z podziałem na role routerów](https://innasiec.pl/content/images/2024/06/uproszczona-topologia-mpls_lsr.webp)

**Ingress Label Switch Router (iLSR)** to router, którego zadaniem jest rozgłaszanie wszystkich podsieci. Odbiera on pakiety od klienta i przypisuje im odpowiednie etykiety.

**Label Switch Router (LSR)** to każdy router w sieci MPLS, który przekazuje pakiety na podstawie etykiet.

**Egress Label Switch Router (eLSR)** to router znajdujący się na końcu LSP, którego zadaniem jest usuwanie etykiety MPLS i przekazywanie pakietu w stronę klienta.

Wszystkie trzy role są przypisywane dla każdego LSP osobno. Oznacza to, że dowolny router może pełnić każdą z nich jednocześnie.

### Podsumowanie 

Zostały przedstawione podstawy działania sieci MPLS. W kolejnych wpisach dowiesz się, czym są usługi MPLS VPN oraz poruszymy tematykę Inżynierii Ruchu.

Jestem bardzo ciekawy, czy miałeś już okazję pracować z sieciami MPLS? Koniecznie daj znać w komentarzu.