تکنولوژی MPLS چیست؟

اجرای سناریوی پروژه محور در مقاله با عنوان MPLS در GNS3

تکنولوژی MPLS چیست؟ آموزش پیکربندی ام پی ال اس + سناریو

با سلام و درود به شما همراهان عزیز و دوست داران علوم شبکه در کالی بویز 

امروزه با افزایش تعداد مشترکین شبکه بزرگ اینترنت، ترافیک داده ها در دنیای اینترنت و مصرف پهنای باند توسط کاربران، و تقاضای استفاده از سرویس های وب روز به روز رو به افزایش است و شرکت های ارائه دهنده سرویس اینترنت برای رفع نیاز این تقاضاها احتیاج به switch هایی با ظرفیت بالا را دارند، به همین سبب راه کارهایی برای بهبود ارتباطات شبکه ای پیش بینی شده و به وجود می آید، یکی از این راهکار های مهم MPLS می باشد که ما در این مقاله قصد داریم به بخشی از نحوه عملکرد MPLS به صورت پروژه محور طبق خواسته های موجود بپردازیم. عنوان مقاله به صورت زیر می باشد:

Performance Analysis of Frame Relay Network Using OSPF (Open Shortest Path First) and MPLS (Multi-Protocol Label Switching) based on GNS3

تحلیل عملکرد شبکه های Frame Relay با استفاده از مسیریابی OSPF و پروتکل MPLS در GNS3 

ابتدا مفاهیم و واژه های به کار رفته در مقاله را با ذکر یک مثال “فرایند تولید محصول در خط تولید یک کارخانه”  برای درک بهتر موضوع توضیح داده سپس جایگاه و کاربرد روتر های موجود در شبکه را شرح دادیم.

در بخش ابتدایی آموزش در قالب یک ویدیو به عناصر شکل دهنده MPLS و مفاهیم کلیدی آن پرداختیم سپس در قسمت های بعدی اقدام به پیکربندی و پیاده سازی MPLS در یک شبکه به صورت شبیه سازی شده در محیط نرم افزار  GNS3 نمودیم.

MPLS :Multiprotocol Label Switching

MPLS برای انتقال یا حمل بسته های داخل شبکه با استفاده از  Label یا برچسب گذاری (همانند Routing توسط IP) ایجاد شد.

یکی از ویژگی های این پروتکل از افزایش سرعت(رفع کندی) Router ها در شبکه های بزرگ با مکانیزم یا تکنیکی ساده یعنی Label زدن به ترافیک هر شخص(مشترک) در شبکه می باشد.

با پیشرفت روز افزون روتر ها دیگر نیازی به آن شکل به MPLS برای حل این مشکل نبود و امروزه بیشتر در مهندسی ترافیک- سرویس تضمین کیفیت یا همان Traffic Engineering- Quality of Services =QoSو  Virtual Private Networks =VPN مورد استفاده قرار می گیرد.

نکته : در اینجا  VPN با آن چیزی که به عنوان شبکه خصوصی مجازی در اینترنت استفاده می شود تفاوت دارد. در واقع با MPLS می توان یک شبکه بزرگ شهری را به شبکه های سایر شهر ها متصل کرد و به خاطر مالتی پروتکل بودن MPLS میتوان علاوه بر IP، پروتکل های دیگر حتی در لایه دوم مثل ATM و Ethernet را انتقال داد.

MPLS در لایه خاصی از مدل OSI  قرار نمی گیرد و چون عملکرد آن چیزی بین لایه دوم و سوم یعنی همان Ethernet و IP است یک پروتکل لایه دو ونیم 2/5 تلقی می شود و در واقع به آن مدل ارتقاء یافته ATM و Frame-Relay میگویند.

نکته : تنها device لایه سه ای که از طرف سرویس گیرنده با MPLS در ارتباط است Router است، ما به عنوان یک مشترک یا مصرف کننده از سرویس های اینترنتی کار بخصوصی به ساختار درونی MPLS نداریم و تنها به روتر سمت سرور یا سرویس دهنده (Provider Edge – PE) متصل می شویم و به کمک BGP یا روش های مختلف، از شبکه های دیگر متصل شده خود به  MPLS با خبر می شویم و داده های خود را از بین آنها عبور می دهیم.

MPLS ابتدا به عنوان یک راه حل بهینه توسط مهندسین گروه IPSILON به عنوان پیشنهادی برای انتقال IP روی ATM ارائه شد اما بعدها سیسکو آن را به عنوان یک پروتکل معرفی کرد.

 

عملکرد MPLS

همانطور که در بالا گفتیم MPLS از تکنیک Label گذاری روی پکت یا بسته های ارسالی  استفاده می کند. این برچسب ها در کل شبکه بین روترها پخش می شوند و روترها از طریق این label ها می توانند یک مسیر کلی از labelهای شبکه بدست آورند. این برچسب ها به بسته های IP متصل می شوند و روترها می توانند با این label ها بدون در نظر گرفتن IP مقصد اقدام به ارسال بسته ها کنند. در MPLS بسته ها توسط عملیات Label switching بجای IP switching ارسال می شوند. حتی شبکه های Frame Relay از همین عملیات label switching برای ارسال فریم ها استفاده می کند.

نکته : حدود 20 سال است که از ساخت MPLS  می گذرد و  اساس کار آن بر پایه Control Plane و Forwarding Plane می باشد.

 

به روترهایی که قابلیت پردازش و شناسایی Label ها را داشته باشند LSR گفته می شود. دامنه یا محدوده یک شبکه  MPLS شامل تعدادی از روتر های LSR است که هرکدام از آنها دارای یک نقش می باشد.(تحمیل کننده) به اولین LSR ای که در لبه ی (Edge) شبکه  MPLS قرار دارد و به عنوان روتر ورودی پکت های دریافتی را به داخل دامنه یا شبکه  MPLS ارسال می کند. و پکتی را که از خارج از شبکه MPLSبه داخل شبکه  MPLS فوروارد می کند اصطلاحا Ingress LSR گفته می شود و به روتری که در لبه ی انتهایی دامنه ی MPLS قرار دارد و پکتی را از داخل دامنه ی MPLS به خارج از شبکه MPLS ارسال می کند، Egress LSR گفته می شود. توضیحات این مفاهیم در ویدیوی بخش اول شرح داده شده است.

به مسیری که یک Packet یا بسته از یک Ingress LSR تا یک Egress LSR طی می کند LSP یا Label Switched Path گفته می شود که این مسیر یا بر اساس کوتاهترین مسیر محاسبه شده توسط IGP ها مشخص می گردد و یا بر اساس پارامترهای Traffic Engineering یا به اختصار TE.

یادآوری: همانطور که در ابتدای این بلاگ گفتیم هدف ما از ارائه این پست آموزشی فقط شرح و بیان بخشی از مفاهیم کاربردی MPLS که صرفا در این مقاله آمده است می باشد. چرا که اگر بخواهیم به تمامی اجزا و عناصر مربوط به آن بپردازیم نمی توان جزئیات کامل آن را در این پست آموزشی جا داد.

نکته قابل ملاحظه: ویدیوی زیر به صورت بخشی از  گزارش تشریحی مقاله به عنوان یک پروژه دانشجویی رشته فناوری اطلاعات بوده و لذا کیفیت محتوای آموزشی از نظر نگارش ادبی و گفتاری به صورت بیدرنگ و فی البداعه بوده و کم و کاستی های زیادی دارد و با اندک فرصت محدود قادر به ضبط مجدد ویدیو و یا ویرایش آن نبودیم به همین امر از همه شما دوستان پوزش می طلبم . امیدوارم در فرصت های آتی بتوانم اینگونه آموزش ها را تدبیرانه و بهینه تر و کارآمد و مفید از لحاظ محتوایی و کارایی در اختیار شما دوستان عزیز کالی بویزی قرار دهم.

قسمت دوم ویدیو : 
بخش آزمایشگاهی ، اجرای سناریو موجود در مقاله با شبیه سازی شبکه MPLS در نرم افزار GNS3 

شما می توانید فایل مربوط به سناریوی مقاله را در اینجا دانلود کرده و با برنامه GNS3 آن را باز نموده و تنظیمات و پیکربندی های مربوط به هر دستگاه را در آن ببینید و یا مطابق با ویدیوی زیر مراحل کار را دنبال کنید.

متاسفانه به دلیل عدم هماهنگی در تدوین این فیلم آموزشی و در دست نداشتن فایل اصلی رکورد فیلم برای تدوین مجدد، این ویدیو از کیفیت صدای خوبی برخوردار نیست و همانطور که در توضیحات ویدیوی قبلی گفتیم این آموزش گزارش تشریحی یک پروژه دانشجویی بوده و برای ارائه همگانی تنظیم نشده است بنده هدفم از گزاشتن این آموزش داشتن یک پیش زمینه اولیه یا اطلاعات عمومی برای یادگیری مباحث موجود در این مقاله برای کاربران کالی بویز و علاقمندان به مباحث شبکه است به خاطر همه این کاستی ها عذر ما را پذیرا باشید و از همه شما پوزش میطلبم.

قسمت سوم ویدیو:

این ویدیو به صورت نمایش دور تند و فاقد صدا می باشد تنظیمات مربوط به هر روتر از قبل انجام شده و  تست اتصال بین روتر ها بر قرار است و مسیریابی OSPF برای روتر ها تعریف و همه دستورات مورد استفاده در روتر ها به کار گرفته شده است.

دوستان گلم از اینکه تا این قسمت از آموزش همراهمان بودید بسیار خرسندیم .

کاربران عزیز چنانچه هرگونه سوال، انتقاد و یا پیشنهادی مربوط به مطالب آموزشی ما داشتید می توانید در بخش ارسال نظر یا کامنت با ما در میان بگذارید. امیدوارم کاستی های مارو به فال نیک بگیرید و با حضور گرمتان باعث دلگرمی ما شوید تا بتوانیم آموزش های مورد پسند شما را تدارک ببینیم.

موفقیت یک بازی ذهنیست. تغییر روش زندگی،کار، بازی و آموزش

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.