Zum Hauptinhalt springen

RFC 3031 - Multiprotocol Label Switching Architektur (MPLS Architecture)

  • Status: Proposed Standard
  • Veröffentlicht: January 2001
  • Stream: IETF
  • Errata: Keine Errata

Zusammenfassung​

Dieses Dokument spezifiziert die Architektur für Multiprotocol Label Switching (MPLS).

1. Spezifikation​

Die Schlüsselwörter "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY" und "OPTIONAL" in diesem Dokument sind wie in RFC 2119 beschrieben zu interpretieren.

2. Einführung in MPLS​

MPLS ist eine Hochleistungs-Paketweiterleitungstechnologie, die die Geschwindigkeit von Layer-2-Switching mit der Flexibilität von Layer-3-Routing kombiniert.

2.1 Überblick​

Bei MPLS basieren Entscheidungen zur Paketweiterleitung auf "Labels" (Etiketten) und nicht auf Ziel-IP-Adressen wie beim traditionellen IP-Routing.

  • Wenn ein Paket in ein MPLS-Netzwerk eintritt, weist der Eingangsrouter (Ingress LSR) ihm basierend auf den Eigenschaften des Pakets (wie Zieladresse, QoS-Anforderungen usw.) ein Label zu.
  • Innerhalb des Netzwerks leiten Router (LSRs) nur basierend auf dem Label weiter. Der Router sucht in der Label-Weiterleitungstabelle, ersetzt das alte Label durch ein neues und leitet das Paket an die nächste Schnittstelle weiter.
  • Wenn ein Paket das MPLS-Netzwerk verlässt, entfernt der Ausgangsrouter (Egress LSR) das Label und stellt das ursprüngliche Paket wieder her.

Die Hauptvorteile dieses Mechanismus sind:

  • Schnelle Weiterleitung: Die Label-Suche ist normalerweise schneller als Longest Prefix Match (LPM).
  • Traffic Engineering: Der Verkehrspfad kann explizit gesteuert werden, anstatt nur auf dem kürzesten Pfad zu basieren.
  • Unterstützung mehrerer Protokolle: MPLS ist "multiprotokollfähig" und kann verschiedene Arten von Verkehr wie IPv4, IPv6, Ethernet, ATM usw. übertragen.

2.2 Terminologie​

  • LSR (Label Switching Router): Label-Switching-Router, ein Router, der MPLS unterstützt.
  • LSP (Label Switched Path): Label-Switching-Pfad, der Pfad, den ein Paket in einem MPLS-Netzwerk nimmt.
  • FEC (Forwarding Equivalence Class): Weiterleitungs-Äquivalenzklasse, eine Gruppe von Paketen, die auf die gleiche Weise behandelt werden (z. B. alle Pakete, die an dieselbe Zieladresse gerichtet sind).
  • Label (Etikett): Ein kurzer Identifikator fester Länge, der zur Identifizierung einer FEC verwendet wird.

3. MPLS-Grundlagen​

3.1 Labels​

Ein Label ist ein kurzer, lokal bedeutsamer Identifikator fester Länge. Labels werden verwendet, um FECs zu identifizieren.

3.2 Upstream und Downstream LSRs​

Wenn LSR A ein Paket an LSR B sendet, ist A der Upstream-LSR und B der Downstream-LSR. Die Label-Zuweisung wird normalerweise vom Downstream-LSR entschieden (Downstream Allocation), d. h. der Downstream-LSR sagt dem Upstream-LSR: "Wenn Sie ein Paket an FEC X senden möchten, verwenden Sie bitte Label L".

3.15 Label Switched Path (LSP)​

Ein LSP ist der Pfad, den eine Sequenz von Paketen einer bestimmten FEC in einem MPLS-Netzwerk nimmt.

  • LSP Ingress: Der Eingangsknoten des LSP.
  • LSP Egress: Der Ausgangsknoten des LSP.

3.26 Label Merging​

Pakete von verschiedenen Upstream-LSRs für dieselbe FEC können am Downstream-LSR zusammengeführt und unter Verwendung desselben Ausgangslabels an den nächsten Hop gesendet werden.

3.27 Tunnel und Hierarchie (Tunnels and Hierarchy)​

MPLS unterstützt den Label-Stack, der den Aufbau von Tunneln und Hierarchien ermöglicht.

  • Pakete können mehrere Labels tragen.
  • Der LSR verarbeitet immer das oberste Label des Stacks.
  • Dies ermöglicht das Verschachteln eines LSP innerhalb eines anderen LSP (z. B. VPN über MPLS).

4. Einige Anwendungen von MPLS​

  • Traffic Engineering: Optimierung der Netzwerkressourcennutzung.
  • VPN (Virtual Private Networks): Aufbau von Layer-2- oder Layer-3-VPNs.
  • Fast Reroute: Bietet Fehlerbehebung im Millisekundenbereich.

Hinweis: Diese Übersetzung dient nur als Referenz. Bitte konsultieren Sie das Original-RFC 3031 für offizielle Details.

Letztes Update am