- Если получившееся значение положительное, оно помещается в а попе времени жизни IP-заголовка, после чего IP-пакет перенаправляется дальше путем обычной маршрутизации. До того как переправить пакет дальше, должна быть пересчитана заново контрольная сумма IP-заголовка. Эта процедура необходима, чтобы убедиться, что повреждения заголовка не произошло при пересыл-

ке сообщения [3].

Использование меток значительно упрощает процедуру пересылки пакетов, так как маршрутизатор обрабатывает не весь заголовок IP-пакета, а только метку. Что занимает значительно меньше времени.

4.3.2. Стек меток

В рамках архитектуры MPLS вместе с пакетом разрешено передавать не одну метку, а несколько. При этом различают верхние и нижние метки:

- нижняя метка - будет обрабатываться самой последней по пути следования пакета;

- верхняя метка - обрабатывается самой первой по пути следования пакета.

Операции добавления/изъятия метки определены как операции на стеке. Результат коммутации задает лишь верхняя метка стека, нижние же передаются прозрачно до операции изъятия верхней. Такой подход позволяет создавать иерархию потоков в сети MPLS и организовать туннельные передачи. Стек состоит из произвольного числа заголовков. Если стек меток имеет глубину т, то считается, что самая нижняя метка размещена на уровне 1, метка над ней имеет уровень 2 и т.д., а метка наверху стека имеет уровень т. Верхняя метка в стеке находится ближе к заголовку сетевого уров- ня, а нижняя метка располагается ближе к заголовку канального уровня;

- CoS в стеках не используются.

Метка может принимать любое значение, кроме нескольких зарезервированных.

Пакет сетевого уровня следует сразу за записью стека с установленным в единицу битом S.

* Записи стека меток располагаются после заголовка уровня передачи данных (канального уровня), но до заголовков сетевого уровня. В кадре протокола передачи данных (рис. 4.5, а), например протокола РРР (Point-to-Point Protocol - протокол точка-точка), стек меток располагается ме>кду IP-заголовком и заголовком уровня передачи данных.

В кадре сети стандарта IEEE 802 (рис. 4.5, б) стек меток располагается ме>кду 1Р-заголовком и заголовком уровня LLC (Logical Link Control - управление логическим соединением).

ПолеУР1/УС1

Заголовок АТМ-ячейки Поле DLCI

Заголовок FR

Рис. 4.5. а) Стеки заголовков меток MPLS в протоколе РРР; б) стек заголовков меток в кадре сети стандарта 802.x; в) стек заголовков меток MPLS в поле VPI/VCI; г) стек заголовков меток MPLS в поле DLC1

Если архитектура MPLS используется поверх ориентированной на соединение сетевой службы, может применяться другой подход, который иллюстрируют рис.4.5, виг.

В ячейках ATM верхняя метка помещается в поле VPI/VCI в заголовке ячейки ATM. Верхняя метка остается на вершине стека, вставляемого между заголовком ячейки и IP-заголовком. Помещение значения метки в заголовок АТМ-ячейки упрощает работу АТМ-комму-татора, которому по-прежнему достаточно просмотреть только заголовок ячейки.

Подобным же образом значение самой верхней метки может быть помещено в поле DLCI или в заголовке кадра FR (рис . 4.5, г). Необходимо обратить внимание, что в обоих случаях поле времени жизни остается невидимым для коммутатора и уменьшается на единицу по мере следования через транзитные узлы до станции назначения [3].

4.3.3. Классы эквивалентного обслуживания (FEC)

Классом эквивалентного обслуживания (Forwarding Equivalency Class.FEC) - называется группа пакетов третьего уровня, например IP-пакетов, которые одинаково обслуживаются и пересылаются.

Термин FEC применяют для операций коммутации меткой. При использовании технологи1<MPLS соответствие между пакетом и классом эквивалентного обслуживания FEC устанавливается один раз, на входе в сеть MPLS. К одному FEC относятся пакеты всех потоков, пути следования которых через сеть (или часть сети) совпадают. С точки зрения выбора ближайшего маршрутизатора, к которому их надо переслать, все пакеты одного FEC неразличимы.

FEC используется для описания пакетов с адресом назначения, обычно адресом конечного получателя трафика, например хост-машины. - -

Использование FEC позволяет;

- Объединять пакеты в классы. При таком объединении значение FEC в пакете может использоваться для установки приоритетов. При обработке пакетов предоставляется более высокий приоритет одним пакетам по отношению к другим.

- Обеспечить поддержание эффективных операций QoS. Например, FEC могут быть связаны с высокоприоритетным голосовым трафиком в реальном времени, низкоприоритетным трафиком Интернет-конференций и т. д.

РЕС-класс пакета может определяться по одному или по нескольким параметрам, указанным сетевым администратором. Среди возможных параметров можно назвать;

- IP-адрес отправителя и/или получателя или IP-адреса сетей;

- номера портов отправителя и/или получателя;

- идентификатор IP-протокола;

- код дифференцированной службы;

- метку потока IPv6.

Для различных классов обслуживания используются различные FEC и связанные с ними метки.

В сети MPLS возможны два подхода к пересылке пакетов с учетом класса обслуживания.

Таблица 4.1. Пример связи адресов и FEC

Первый - предусматривает обработку пакетов в выходных очередях маршрутизаторов с учетом значений приоритета, указанного в заголовке MPLS.

Второй - базируется на том, что для каждой пары, состоящей из входного и выходного маршрутизаторов, определяется несколько путей коммутации меток (Label Switched Path, LSP) с различными характеристиками производительности, полосы пропускания, времени задержки и других параметров. После этого входной граничный маршрутизатор направляет один тип трафика по одному пути, другой - по другому, третий - по третьему и т.д.

В маршрутизаторах хранится таблица связи меток (Incoming Label Mapping, ILM). Для ее создания используется таблица переадресации помеченных пакетов (Next Нор Label Fonwarding Entry, NHLFE). Производится обмен старой метки на новую, после чего пакет пересылается с новой меткой дальше. Эта процедура называется обменом меток. Одна входная метка может меняться на несколько исходящих меток. FEC является одним из основных компонентов MPLS, который определяет во многом работу всей сети. Все целевые адреса принадлежат к классам обслуживания FEC. FEC обычно ассоциируется напрямую с одним или несколькими адресами назначения. Эти данные записываются в таблицу маршрутизации. Если требуется направить поток данных к нескольким сетевым адресам одним и тем же путем, то для этих адресов выбирается один класс обслуживания.

В простейшем случае записи не должны быть очень точными. Все пакеты с одной определенной сетью назначения ассоциируются с одним и тем же FEC. Также возможно один и тот же префикс относить к различным классам FEC. Назначение определенного РЕС-класса должно выполнятся либо путем ручной настройки, либо с помощью сигнального протокола, либо на основе анализа пакетов, поступающих на входные маршрутизаторы.

Трафик одного РЕС-класса пересекает MPLS-домен по LSP-пути. Для определения топологии и текущего состояния домена требуется протокол маршрутизации, позволяющий каждому РЕС-классу назначать конкретный LSP-путь. Протокол маршрутизации должен быть способен собирать и использовать информацию для поддержания требований к качеству обслуживания данного РЕС-класса. Отдельные маршрутизаторы должны знать о LSP-пути данного РЕС-класса, должны назначать LSP-путь входящей метке, а также должны обмениваться этой меткой со всеми остальными маршрутизаторами, которые могут послать им пакеты данного РЕС-класса. LSP-пути кпасси-фицируются следующим образом:

- Между двумя фаничными LER MPLS-домена проходит один маршрут.

- Один выходной LER, несколько входных маршрутизаторов. Назначенный одному РЕС-классу трафик может поступать от разных ис-

точников через разные входные LER. Примером такой ситуации является корпоративная Интернет-сеть, расположенная в одном регионе, но с доступом к MPLS-домену через несколько входных LER. В такой ситуации через MPLS-домен проходит несколько маршрутов, возможно, с общими конечными ретрансляционными участками.

- Несколько выходных маршрутизаторов для трафика целевой рассылки. В рекомендации RFC 3031 утверждается, что чаще всего пакету присваивается FEC-класс на основе (частично или целиком) адреса получателя сетевого уровня. В противном случае, возможно, для FEC-класса потребуются маршруты к нескольким различным выходным маршрутизаторам. Однако, скорее всего, существует несколько сетей, в которые трафик может быть доставлен через один выходной LSR-маршрутизатор.

- В RFC 3031 групповая рассылка упоминается как предмет~даль-нейших исследований.

При создании сети нужнр обратить внимание, чтобы число классов обслуживания было оптимальным для реализации всех важных приложений и требуемых параметров качества.

4.3.4. Таблицы

Для связи полученных меток с выходными метками используются различные таблицы и карты. Они предназначены для последующего управления стеками меток.

1. Таблица переадресации помеченных пакетов (Next Нор Label Forwarding Entry, NHLFE) - или строка пересылки следующего транзитного участка - используется, когда происходит пересылка пакета с меткой (табл. 4.2). Записи в таблице NHLFE содержат адрес следующего маршрутизатора и операции, которые необходимо совершить с данным пакетом:

- обмен внешней метки из стека;

- извлечение внешней метки из стека;

- обмен метки (т.е. каждый LSR после получения пакета изменяет значение метки прежде, чем послать пакет следующему LSR);

- вставка новой метки в стек.

Таблица 4.2. Пример таблицы NHLFE

it

Таблица 4.3. FEC-to-NHLFE

Таблица также может содержать информацию о последовательности сборки пакета на канальном уровне и кодировании MPLS-заголовка стека.

Возможно, что принявший пакет маршрутизатор является последним на маркированном маршруте LSP. Тогда метка из пакета извлекается и пакет посылается дальше на основании решения третьего уровня эталонной модели ВОС (OSI).

2. Таблица связи (FEC-to-NHLFE, FTN) используется, если был принят пакет, не имевший до этого метки, но к которому была добавлена метка перед отправкой. В табл. 4.3. записано соответствие между каждым FEC и набором NHLFE. То есть карта FEC-to-NHLFE соотносит каждый класс FEC к множеству NHLFE, содержащих больше чем одну метку, но, прежде чем пакет будет послан, должна быть выбрана ровно одна метка множества.

3. Существует также карта входной метки (Incoming Label Map, ILM) - табл. 4.4. В ней находится связка к таблице NHLFE для пакетов, уже содержащих метку, т. е. протокол распределения меток (Label Distribution Protocol, LDP) записывает каждую входную метку в NHLFE. Если ILM вносит конкретную метку во множество NHLFE, то, прежде чем пакет будет отправлен, из стека должна быть выбрана ровно одна метка из множества. Метка в начале стека используется как индекс в ILM. Если ILM вносит метку во множество, содержащее больше чем один NHLFE, то это может быть полезно, если, например, она применяется для распределения нагрузки между различными каналами.

4.3.5. Правила назначения меток

На рис. 4.6 узлы А, В, G и Н являются пользовательскими машинами и они не работают с MPLS. Узел С является входным LER, узлы D и Е - транзитные LSR, а узел F - выходной LER. Информация передается пользователю узла G. Адрес этого узла может быть IP-адресом или некоторым другим адресом, например, IPX- или телефонным номером. х тэжоммбя.