5.9 Обеспечение качества IP-телефонии на базе MPLS

Конкурентом DiffServ на роль протокола для обеспечения QoS является другой проект IETF под названием «Многопротокольная коммутация меток» (Multiprotocol Label Switching, MPLS).

В соответствии с концепцией OSI (X.200), на третьем уровне реализуется маршрутизация, а на втором - коммутация и защита информации.

Маршрутизатор IP анализирует первые несколько пакетов поступающего потока и, в случае небольшого объема данных, например, запроса службы имен доменов (Domain Name System, DNS) или простого протокола сетевого управления (Simple Network Management Protocol, SNMP), обрабатывает их как обычный маршрутизатор. Если же узел идентифицирует поток большой длины (представляющий, например, трафик Telnet, FTP, мультимедийных приложений или загрузку файлов через Web), то он переключается на нижележащую структуру ATM и применяет сквозную коммутацию для быстрой доставки данных адресату.

Технология коммутации пакетов поддерживает различные уровни качества доставки информации (GoS). Коммутация пакетов может быть реализована с помощью технологии ATM, имеющей многочисленные встроенные средства поддержки QoS, и RSVP.

Конкуренцию IP-коммутации составила тег-коммутация. Как видно из названия, данная технология предполагает присоединение к пакетам меток для информирования коммутаторов и маршрутизаторов о природе трафика. Не углубляясь в анализ пакета, устройства просто считывают метку в заголовке для определения соответствующего маршрута потоку трафика.

Если DiffServ задействует заголовок DS, уже имеющийся в пакетах IPv4, то MPLS использует 32-разрядную информационную метку, добавляемую к каждому IP-пакету. Эта метка, добавляемая при входе в сеть с поддержкой MPLS, сообщает каждому маршрутизатору вдоль пути следования, как надо обрабатывать пакет. В частности, она содержит информацию о требуемом для данного пакета уровне QoS.

В отличие от поля DS, метка MPLS изначально не является частью пакета IP. Она добавляется при поступлении пакета в сеть и удаляется при выходе пакета из сети MPLS.

В обычной ситуации маршрутизаторы анализируют заголовок пакета для определения его адресата. Ввиду того, что такой анализ проводится на каждом транзитном узле независимо, предсказать, каким маршрутом будет следовать пакет, практически невозможно, поэтому обеспечение гарантированного уровня QoS оказывается невероятно сложной задачей.

При использовании меток MPLS маршрутизатор или коммутатор может присвоить метки записям из своих таблиц маршрутизации и в виде меток передать информацию о маршрутизации конкретным маршрутизаторам и коммутаторам. Считывая метку, каждый коммутатор или маршрутизатор узнает информацию о следующем адресате на пути, не анализируя заголовок пакета. Это экономит время и ресурсы ЦПУ. Пакеты с метками MPLS могут, следовательно, передаваться от отправителя (пограничного маршрутизатора домена) к получателю (другому пограничному маршрутизатору домена) без задержек на обработку, причем все промежуточные узлы (коммутирующие маршрутизаторы) имеют данные о том, как нужно обрабатывать каждый пакет, благодаря предварительно созданному пути (LDP) внутри домена.

По сути, MPLS привносит способ коммутации каналов, какой мы имеем в ATM, в мир пакетных сетей, связанных с IP. На практике технологию MPLS можно использовать для доставки трафика IP-телефонии по сетям IP.

Следует отметить, что DiffServ функционирует на третьем уровне, а технология MPLS - на втором, поэтому с технической точки зрения обе технологии могут мирно сосуществовать. Как уже упоминалось, DiffServ классифицирует пакеты при их поступлении на пограничный маршрутизатор, поэтому данный стандарт, скорее всего, будет использоваться на границе сети, например, между компанией и ее сервис-провайдером.

Ввиду того, что MPLS предполагает включение дополнительных меток и использование коммутирующих маршрутизаторов, способных интерпретировать данную информацию, он, вероятно, найдет применение исключительно внутри корпоративных сетей или в транспортной сети оператора, где требуется высокий уровень качества для IP-трафика.

Если DiffServ требует некоторой настройки сетевых маршрутизаторов, то MPLS предполагает более серьезную модернизацию, чтобы маршрутизаторы могли читать метки и направлять пакеты по конкретным маршрутам.

В настоящее время DiffServ пользуется более широким вниманием, и он ближе к окончательной стандартизации, чем MPLS. Однако каждая из технологий имеет свои преимущества в конкретных областях сети, поэтому поставщики, скорее всего, будут поддерживать обе эти технологии.

Hosted by uCoz