मल्टीप्रोटोकॉल लेबल स्विचिंग

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मल्टीप्रोटोकॉल लेबल स्विचिंग (एमपीएलएस) दूरसंचार नेटवर्क में एक रूटिंग तकनीक है जो नेटवर्क पतों के बजाय लेबल के आधार पर एक नोड (नेटवर्किंग) से अगले तक डेटा निर्देशित करती है।[1] जबकि नेटवर्क एड्रेस संचार समापन बिंदु की पहचान करते हैं, लेबल एंडपॉइंट्स के बीच स्थापित पथों की पहचान करते हैं। एमपीएलएस विभिन्न नेटवर्क प्रोटोकॉल के पैकेट को समाहित कर सकता है, इसलिए नाम का मल्टीप्रोटोकॉल घटक। एमपीएलएस डिजिटल सिग्नल 1/ई वाहक, अतुल्यकालिक अंतरण विधा, ढ़ाचा प्रसारित करना और डिजिटल खरीदारों की पंक्ति सहित एक्सेस तकनीकों की एक श्रृंखला का समर्थन करता है।

भूमिका और कामकाज

एक एमपीएलएस नेटवर्क में, लेबल डेटा पैकेट को सौंपे जाते हैं। पैकेट को अग्रेषित करने का निर्णय पूरी तरह से इस लेबल की सामग्री के आधार पर लिया जाता है, बिना स्वयं पैकेट की जांच किए। यह किसी भी प्रोटोकॉल का उपयोग करके किसी भी प्रकार के परिवहन माध्यम में एंड-टू-एंड सर्किट बनाने की अनुमति देता है। प्राथमिक लाभ एक विशेष OSI मॉडल सूचना श्रंखला तल (लेयर 2) तकनीक पर निर्भरता को समाप्त करना है, और विभिन्न प्रकार के ट्रैफ़िक को संतुष्ट करने के लिए मल्टीपल लेयर-2 नेटवर्क की आवश्यकता को समाप्त करना है। मल्टीप्रोटोकॉल लेबल स्विचिंग पैकेट-स्विच्ड नेटवर्क के परिवार से संबंधित है।

एमपीएलएस एक परत पर काम करता है जिसे आम तौर पर ओएसआई परत 2 (डेटा लिंक परत) और परत 3 (नेटवर्क परत) की पारंपरिक परिभाषाओं के बीच झूठ माना जाता है, और इस प्रकार इसे अक्सर परत 2.5 प्रोटोकॉल के रूप में संदर्भित किया जाता है। इसे दूरसंचार सर्किट क्लाइंट और पैकेट-स्विचिंग क्लाइंट दोनों के लिए एक एकीकृत डेटा-वाहक सेवा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो आंकड़ारेख सेवा मॉडल प्रदान करते हैं। इसका उपयोग IP पैकेट (सूचना प्रौद्योगिकी), साथ ही मूल अतुल्यकालिक स्थानांतरण मोड (ATM), फ़्रेम रिले, तुल्यकालिक ऑप्टिकल नेटवर्किंग (SONET) या ईथरनेट सहित कई अलग-अलग प्रकार के ट्रैफ़िक को ले जाने के लिए किया जा सकता है।

फ़्रेम रिले और एटीएम जैसे अनिवार्य रूप से समान लक्ष्यों के साथ पहले कई अलग-अलग तकनीकों को तैनात किया गया था। फ़्रेम रिले और एटीएम नेटवर्क के माध्यम से फ़्रेम (नेटवर्किंग) या सेल को स्थानांतरित करने के लिए लेबल का उपयोग करते हैं। फ्रेम रिले फ्रेम और एटीएम सेल का हेडर उस वर्चूअल सर्किट को संदर्भित करता है जिस पर फ्रेम या सेल रहता है। फ़्रेम रिले, एटीएम और एमपीएलएस के बीच समानता यह है कि पूरे नेटवर्क में प्रत्येक हॉप पर, हेडर में लेबल मान बदल जाता है। यह IP रूटिंग से अलग है।[2] एमपीएलएस प्रौद्योगिकियां एटीएम की ताकत और कमजोरियों को ध्यान में रखकर विकसित हुई हैं। एमपीएलएस को चर-लंबाई वाले फ्रेम के लिए कनेक्शन-उन्मुख सेवाएं प्रदान करते हुए एटीएम की तुलना में कम ओवरहेड रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और इसने बाजार में एटीएम के अधिक उपयोग को बदल दिया है।[3] एमपीएलएस एटीएम के सेल-स्विचिंग और सिग्नलिंग-प्रोटोकॉल सामान के साथ वितरण करता है। एमपीएलएस मानता है कि आधुनिक नेटवर्क के मूल में छोटे एटीएम सेल की जरूरत नहीं है, क्योंकि आधुनिक ऑप्टिकल नेटवर्क काफी तेज हैं कि पूर्ण-लंबाई वाले 1500 बाइट पैकेट भी महत्वपूर्ण वास्तविक समय की कतार में देरी नहीं करते हैं।[lower-alpha 1] उसी समय, एमपीएलएस टेलीट्रैफिक इंजीनियरिंग (टीई) और आउट-ऑफ-बैंड नियंत्रण को संरक्षित करने का प्रयास करता है जिसने फ्रेम रिले और एटीएम को बड़े पैमाने पर नेटवर्क तैनात करने के लिए आकर्षक बना दिया।

इतिहास

  • 1994: Toshiba_Telecommunication_Systems_Division ने IETF BOF को सेल स्विच राउटर (CSR) के विचार प्रस्तुत किए
  • 1996: इप्सिलॉन, सिस्को और आईबीएम ने लेबल बदलने की योजना की घोषणा की
  • 1997: IETF MPLS वर्किंग ग्रुप का गठन
  • 1999: पहला एमपीएलएस वीपीएन (एल3वीपीएन) और टीई परिनियोजन
  • 2000: एमपीएलएस ट्रैफिक इंजीनियरिंग
  • 2001: टिप्पणियों के लिए पहला एमपीएलएस अनुरोध (आरएफसी) प्रकाशित[4]
  • 2002: एटीओएम (L2VPN)
  • 2004: जीएमपीएलएस; बड़े पैमाने पर L3VPN
  • 2006: बड़े पैमाने पर टीई हर्ष
  • 2007: बड़े पैमाने पर L2VPN
  • 2009: लेबल स्विचिंग मल्टीकास्ट
  • 2011: MPLS-टीपी

1996 में उन्नत नेटवर्क के एक समूह ने एक प्रवाह प्रबंधन प्रोटोकॉल प्रस्तावित किया।[5] उनकी आईपी स्विचिंग तकनीक, जिसे केवल एटीएम पर काम करने के लिए परिभाषित किया गया था, बाजार प्रभुत्व हासिल नहीं कर पाई। सिस्को सिस्टम्स ने संबंधित प्रस्ताव पेश किया, जो एटीएम ट्रांसमिशन तक सीमित नहीं है, जिसे टैग स्विचिंग कहा जाता है[6] इसके टैग वितरण प्रोटोकॉल (टीडीपी) के साथ।[7] यह सिस्को के स्वामित्व वाला प्रस्ताव था, और इसका नाम बदलकर लेबल स्विचिंग कर दिया गया था। इसे खुले मानकीकरण के लिए इंटरनेट इंजीनियरिंग टास्क फोर्स (IETF) को सौंप दिया गया था। आईईटीएफ कार्य में अन्य विक्रेताओं के प्रस्ताव शामिल हैं, और एक आम सहमति प्रोटोकॉल का विकास है जो कई विक्रेताओं के काम से संयुक्त विशेषताएं हैं।[when?] एक मूल प्रेरणा सरल हाई-स्पीड स्विच के निर्माण की अनुमति देना था क्योंकि एक महत्वपूर्ण समय के लिए आईपी पैकेट को पूरी तरह से हार्डवेयर में अग्रेषित करना असंभव था। बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण में प्रगति ने आईपी पैकेटों के हार्डवेयर अग्रेषण को संभव और सामान्य बना दिया है। एमपीएलएस के वर्तमान लाभ मुख्य रूप से कई सेवा मॉडल का समर्थन करने और यातायात प्रबंधन करने की क्षमता के इर्द-गिर्द घूमते हैं। एमपीएलएस एक मजबूत रिकवरी फ्रेमवर्क भी प्रदान करता है[8] जो तुल्यकालिक ऑप्टिकल नेटवर्किंग (SONET/SDH) के साधारण सुरक्षा रिंग से आगे जाता है।

ऑपरेशन

एमपीएलएस एक या अधिक लेबल वाले एमपीएलएस हेडर के साथ पैकेट को उपसर्ग करके काम करता है। इसे लेबल स्टैक (डेटा संरचना) कहा जाता है। लेबल स्टैक में प्रत्येक प्रविष्टि में चार फ़ील्ड होते हैं:

  • एक 20-बिट लेबल मान। 1 के मान वाला एक लेबल राउटर अलर्ट लेबल का प्रतिनिधित्व करता है।
  • क्यूओएस (सेवा की गुणवत्ता) प्राथमिकता और ईसीएन (स्पष्ट भीड़ अधिसूचना) के लिए 3-बिट ट्रैफिक क्लास फील्ड। 2009 से पहले इस फील्ड को EXP कहा जाता था।[9]
  • स्टैक फ़्लैग का 1-बिट निचला भाग। यदि यह सेट है, तो यह दर्शाता है कि वर्तमान लेबल स्टैक में अंतिम है।
  • एक 8-बिट टीटीएल (जीने का समय) क्षेत्र।
MPLS label
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Label TC: Traffic Class (QoS and ECN) S: Bottom-of-Stack TTL: Time-to-Live

ये एमपीएलएस-लेबल वाले पैकेट आईपी रूटिंग टेबल में लुकअप के बजाय लेबल के आधार पर स्विच किए जाते हैं। जब एमपीएलएस की कल्पना की गई थी, लेबल स्विचिंग रूटिंग तालिका लुकअप की तुलना में तेज़ थी क्योंकि स्विचिंग सीधे स्विच किया हुआ कपड़ा के भीतर हो सकती थी और सीपीयू और सॉफ्टवेयर की भागीदारी से बचा जा सकता था।

ऐसे लेबल की उपस्थिति को स्विच को इंगित करना होगा। ईथरनेट फ्रेम के मामले में यह क्रमशः यूनिकास्ट और बहुस्त्र्पीय कनेक्शन के लिए इथर-प्रकार मान 0x8847 और 0x8848 के उपयोग के माध्यम से किया जाता है।[10]


लेबल स्विच राउटर

एक एमपीएलएस राउटर जो केवल लेबल के आधार पर रूटिंग करता है उसे लेबल स्विच राउटर (एलएसआर) या ट्रांजिट राउटर कहा जाता है। यह एक प्रकार का राउटर है जो एमपीएलएस नेटवर्क के बीच में स्थित होता है। यह पैकेटों को रूट करने के लिए उपयोग किए जाने वाले लेबल को स्विच करने के लिए ज़िम्मेदार है।

जब कोई एलएसआर एक पैकेट प्राप्त करता है, तो यह पैकेट हेडर में शामिल लेबल का उपयोग लेबल-स्विच्ड पाथ (एलएसपी) पर अगली हॉप और तालिका देखो से पैकेट के लिए संबंधित लेबल को निर्धारित करने के लिए एक इंडेक्स के रूप में करता है। पुराने लेबल को हेडर से हटा दिया जाता है और पैकेट को आगे बढ़ने से पहले नए लेबल के साथ बदल दिया जाता है।

लेबल एज रूटर

एक लेबल एज राउटर (एलईआर, जिसे एज एलएसआर भी कहा जाता है) एक राउटर है जो एमपीएलएस नेटवर्क के किनारे पर संचालित होता है और नेटवर्क के लिए प्रवेश और निकास बिंदु के रूप में कार्य करता है। एलईआर आने वाले पैकेट पर एक एमपीएलएस लेबल 'पुश' करते हैं[lower-alpha 2] और इसे आउटगोइंग पैकेट से पॉप ऑफ करें। वैकल्पिक रूप से, अंतिम हॉप पॉपिंग के तहत यह फ़ंक्शन इसके बजाय एलएसआर द्वारा सीधे एलईआर से जुड़ा हो सकता है।

एमपीएलएस डोमेन में एक आईपी ​​​​डेटाग्राम को अग्रेषित करते समय, एक एलईआर चिपकाए जाने वाले उचित लेबल को निर्धारित करने के लिए रूटिंग जानकारी का उपयोग करता है, तदनुसार पैकेट को लेबल करता है, और फिर लेबल किए गए पैकेट को एमपीएलएस डोमेन में अग्रेषित करता है। इसी तरह, एक लेबल पैकेट प्राप्त करने पर जो एमपीएलएस डोमेन से बाहर निकलने के लिए नियत है, एलईआर लेबल को बंद कर देता है और परिणामी आईपी पैकेट को सामान्य आईपी अग्रेषण नियमों का उपयोग करके आगे बढ़ाता है।

प्रदाता राउटर

एमपीएलएस-आधारित आभासी निजी संजाल (वीपीएन) के विशिष्ट संदर्भ में, एलईआर जो वीपीएन में प्रवेश रूटर या निकास रूटर के रूप में कार्य करते हैं, उन्हें अक्सर प्रदाता एज राउटर (पीई) राउटर कहा जाता है। डिवाइस जो केवल ट्रांज़िट राउटर के रूप में कार्य करते हैं, उन्हें प्रदाता राउटर (पी) राउटर कहा जाता है।[11] पीई राउटर की तुलना में पी राउटर का काम काफी आसान है।

लेबल वितरण प्रोटोकॉल

लेबल वितरण प्रोटोकॉल (एलडीपी) का उपयोग करके एलईआर और एलएसआर के बीच लेबल वितरित किए जा सकते हैं।[12] या संसाधन आरक्षण प्रोटोकॉल (RSVP)।[13] एक एमपीएलएस नेटवर्क में एलएसआर नियमित रूप से नेटवर्क की पूरी तस्वीर बनाने के लिए मानकीकृत प्रक्रियाओं का उपयोग करके एक दूसरे के साथ लेबल और रीचबिलिटी जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं ताकि वे पैकेट को आगे बढ़ाने के लिए उस जानकारी का उपयोग कर सकें।

लेबल-स्विच किए गए पथ

लेबल-स्विच्ड पाथ (LSPs) नेटवर्क ऑपरेटर द्वारा विभिन्न उद्देश्यों के लिए स्थापित किए जाते हैं, जैसे कि नेटवर्क-आधारित IP वर्चुअल प्राइवेट नेटवर्क बनाना या नेटवर्क के माध्यम से निर्दिष्ट पथों के साथ ट्रैफ़िक को रूट करना। कई मामलों में, एलएसपी एटीएम या फ़्रेम रिले नेटवर्क में स्थायी वर्चुअल सर्किट (पीवीसी) से अलग नहीं हैं, सिवाय इसके कि वे किसी विशेष परत-2 तकनीक पर निर्भर नहीं हैं।


रूटिंग

जब एक बिना लेबल वाला पैकेट प्रवेश राउटर में प्रवेश करता है और उसे एमपीएलएस टनलिंग प्रोटोकॉल पर भेजने की आवश्यकता होती है, तो राउटर पहले पैकेट के लिए अग्रेषण समकक्ष वर्ग (एफईसी) निर्धारित करता है और फिर पैकेट के नव निर्मित एमपीएलएस हेडर में एक या अधिक लेबल सम्मिलित करता है। इस टनल के लिए पैकेट को अगले हॉप राउटर पर भेज दिया जाता है।

MPLS हैडर को OSI मॉडल के नेटवर्क लेयर हेडर और लिंक परत हेडर के बीच जोड़ा जाता है।[14] जब एक एमपीएलएस राउटर द्वारा एक लेबल वाला पैकेट प्राप्त होता है, तो सबसे ऊपर के लेबल की जांच की जाती है। लेबल की सामग्री के आधार पर पैकेट के लेबल स्टैक पर स्वैप, पुश (इंपोज) या पॉप (डिस्पोज) ऑपरेशन किया जाता है। राउटर में पहले से निर्मित लुकअप टेबल हो सकते हैं जो उन्हें बताते हैं कि आने वाले पैकेट के सबसे ऊपरी लेबल के आधार पर किस तरह का ऑपरेशन करना है ताकि वे पैकेट को बहुत जल्दी प्रोसेस कर सकें।

  • स्वैप ऑपरेशन में लेबल को एक नए लेबल से स्वैप किया जाता है, और पैकेट को नए लेबल से जुड़े पथ के साथ अग्रेषित किया जाता है।
  • पुश ऑपरेशन में एक नया लेबल मौजूदा लेबल के ऊपर धकेल दिया जाता है, प्रभावी रूप से एमपीएलएस की एक और परत में पैकेट को एनकैप्सुलेट करता है। यह एमपीएलएस पैकेटों के श्रेणीबद्ध रूटिंग की अनुमति देता है। विशेष रूप से, इसका उपयोग एमपीएलएस वीपीएन द्वारा किया जाता है।
  • पॉप ऑपरेशन में पैकेट से लेबल हटा दिया जाता है, जो नीचे एक आंतरिक लेबल प्रकट कर सकता है। इस प्रक्रिया को डिकैप्सुलेशन कहा जाता है। यदि पॉप्ड लेबल लेबल स्टैक पर अंतिम था, तो पैकेट एमपीएलएस सुरंग छोड़ देता है। यह इग्रेस राउटर द्वारा किया जा सकता है, लेकिन नीचे पेनल्टीमेट हॉप पॉपिंग (PHP) देखें।

इन कार्यों के दौरान, एमपीएलएस लेबल स्टैक के नीचे पैकेट की सामग्री की जांच नहीं की जाती है। दरअसल, ट्रांज़िट राउटर को आमतौर पर केवल स्टैक पर सबसे ऊपरी लेबल की जांच करने की आवश्यकता होती है। पैकेट का अग्रेषण लेबल की सामग्री के आधार पर किया जाता है, जो प्रोटोकॉल-स्वतंत्र पैकेट अग्रेषण की अनुमति देता है जिसे प्रोटोकॉल-निर्भर रूटिंग तालिका को देखने की आवश्यकता नहीं होती है और प्रत्येक हॉप पर महंगे आईपी सबसे सबसे लंबा उपसर्ग मिलान से बचा जाता है।

इग्रेस राउटर पर, जब आखिरी लेबल पॉप हो जाता है, तो केवल पेलोड रह जाता है। यह एक आईपी पैकेट या कई अन्य प्रकार के पेलोड पैकेट हो सकते हैं। इसलिए, इग्रेस राउटर के पास पैकेट के पेलोड के लिए रूटिंग जानकारी होनी चाहिए क्योंकि इसे लेबल लुकअप टेबल की सहायता के बिना इसे अग्रेषित करना चाहिए। एमपीएलएस ट्रांजिट राउटर की ऐसी कोई आवश्यकता नहीं है।

आम तौर पर (डिफ़ॉल्ट रूप से स्टैक में केवल एक लेबल के साथ, एमपीएलएस विनिर्देश के अनुसार), अंतिम लेबल पेनल्टीमेट हॉप (निकास रूटर से पहले हॉप) पर बंद हो जाता है। इसे पेनल्टीमेट हॉप पॉपिंग (PHP) कहा जाता है। यह उन मामलों में दिलचस्प हो सकता है जहां इग्रेस राउटर के पास एमपीएलएस टनल छोड़ने वाले कई पैकेट हैं, और इस तरह इस पर सीपीयू समय की अत्यधिक मात्रा खर्च करता है। PHP का उपयोग करके, इस इगोर राउटर से सीधे जुड़े ट्रांज़िट राउटर अंतिम लेबल को स्वयं पॉप करके इसे प्रभावी रूप से ऑफ़लोड कर देते हैं। लेबल वितरण प्रोटोकॉल में, इस PHP लेबल पॉप क्रिया को लेबल मान 3 «अंतर्निहित-शून्य» के रूप में विज्ञापित किया जाता है (जो किसी लेबल में कभी नहीं पाया जाता है, क्योंकि इसका अर्थ है कि लेबल को पॉप किया जाना है)।

यह अनुकूलन अब उतना उपयोगी नहीं है (जैसे एमपीएलएस के लिए प्रारंभिक परिमेय - राउटर के लिए आसान संचालन)। कई एमपीएलएस सेवाएं (सर्विस की एंड-टू-एंड गुणवत्ता सहित[15] प्रबंधन, और 6PE[16]) अंतिम एमपीएलएस राउटर पर हमेशा एक लेबल व्यवस्था के साथ अंतिम और अंतिम एमपीएलएस राउटर के बीच भी एक लेबल रखने का मतलब है: «अल्टीमेट हॉप पॉपिंग» (यूएचपी)।[17][18] कुछ विशिष्ट लेबल मान उल्लेखनीय रूप से आरक्षित किए गए हैं[19][20] इस प्रयोग के लिए:

  • 0: IPv4 के लिए «स्पष्ट-अशक्त»
  • 2: IPv6 के लिए «स्पष्ट-अशक्त»

लेबल-स्विच्ड पाथ

एक लेबल-स्विच्ड पाथ (LSP) एक MPLS नेटवर्क के माध्यम से एक पथ है, जिसे नेटवर्क प्रबंधन प्रणाली द्वारा या लेबल डिस्ट्रीब्यूशन प्रोटोकॉल, RSVP-TE, BGP (या अब बहिष्कृत CR-LDP) जैसे सिग्नलिंग प्रोटोकॉल द्वारा स्थापित किया गया है। अग्रेषण समकक्ष वर्ग में मानदंड के आधार पर पथ स्थापित किया गया है।

पथ एक लेबल किनारे रूटर (एलईआर) से शुरू होता है, जो उचित एफईसी के आधार पर निर्णय लेता है कि किस लेबल को पैकेट से पहले जोड़ा जाए। यह तब पैकेट को रास्ते में अगले राउटर के साथ अग्रेषित करता है, जो पैकेट के बाहरी लेबल को दूसरे लेबल के लिए स्वैप करता है, और इसे अगले राउटर के लिए अग्रेषित करता है। पथ में अंतिम राउटर पैकेट से लेबल हटा देता है और पैकेट को उसकी अगली परत के हेडर के आधार पर आगे बढ़ाता है, उदाहरण के लिए IPv4। उच्च नेटवर्क परतों के लिए अपारदर्शी होने के कारण LSP के माध्यम से पैकेट अग्रेषित करने के कारण, LSP को कभी-कभी MPLS टनल भी कहा जाता है।

राउटर जो पहले एमपीएलएस हेडर को एक पैकेट में उपसर्ग करता है, एक प्रवेश रूटर कहलाता है। एलएसपी में अंतिम राउटर, जो पैकेट से लेबल को पॉप करता है, एक इग्रेस राउटर कहलाता है। बीच के राउटर, जिन्हें केवल स्वैप लेबल की आवश्यकता होती है, ट्रांज़िट राउटर या लेबल स्विच राउटर (एलएसआर) कहलाते हैं।

ध्यान दें कि एलएसपी यूनिडायरेक्शनल हैं; वे एक पैकेट को एमपीएलएस नेटवर्क के माध्यम से एक समापन बिंदु से दूसरे में स्विच करने के लिए सक्षम करते हैं। चूंकि द्विदिश संचार आम तौर पर वांछित है, उपरोक्त गतिशील सिग्नलिंग प्रोटोकॉल इसकी भरपाई के लिए दूसरी दिशा में एलएसपी स्थापित कर सकते हैं।

जब सुरक्षा पर विचार किया जाता है, तो एलएसपी को प्राथमिक (कामकाजी), द्वितीयक (बैकअप) और तृतीयक (अंतिम उपाय के एलएसपी) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, LSP आमतौर पर P2P (प्वाइंट टू पॉइंट) होते हैं। LSPs की एक नई अवधारणा, जिसे P2MP (प्वाइंट टू मल्टी-पॉइंट) के रूप में जाना जाता है, हाल ही में पेश की गई थी।[when?] ये मुख्य रूप से मल्टीकास्टिंग उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

पथों को स्थापित करना और हटाना

एमपीएलएस पथों के प्रबंधन के लिए दो मानकीकृत प्रोटोकॉल हैं: लेबल डिस्ट्रीब्यूशन प्रोटोकॉल (एलडीपी) और आरएसवीपी-टीई, ट्रैफिक इंजीनियरिंग के लिए संसाधन आरक्षण प्रोटोकॉल (आरएसवीपी) का विस्तार।[21][22] इसके अलावा, सीमा गेटवे प्रोटोकॉल (बीजीपी) के एक्सटेंशन मौजूद हैं जिनका उपयोग एमपीएलएस पथ को प्रबंधित करने के लिए किया जा सकता है।[11][23][24] एमपीएलएस हेडर एमपीएलएस पथ के अंदर किए गए डेटा के प्रकार की पहचान नहीं करता है। यदि कोई एक ही दो राउटर के बीच दो अलग-अलग प्रकार के ट्रैफ़िक ले जाना चाहता है, प्रत्येक प्रकार के लिए कोर राउटर द्वारा अलग-अलग उपचार के साथ, प्रत्येक प्रकार के ट्रैफ़िक के लिए एक अलग एमपीएलएस पथ स्थापित करना होगा।

मल्टीकास्ट एड्रेसिंग

मल्टीकास्ट, अधिकांश भाग के लिए, एमपीएलएस डिजाइन में बाद का विचार था। इसे पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट RSVP-TE द्वारा पेश किया गया था।[25] यह एमपीएलएस पर ब्रॉडबैंड वीडियो के परिवहन के लिए सेवा प्रदाता आवश्यकताओं से प्रेरित था। की स्थापना के बाद से RFC 4875 एमपीएलएस मल्टीकास्ट की रुचि और तैनाती में जबरदस्त उछाल आया है और इससे आईईटीएफ और शिपिंग उत्पादों दोनों में कई नए विकास हुए हैं।

हब एंड स्पोक मल्टीपॉइंट LSP भी IETF द्वारा पेश किया गया है, जो HSMP LSP के रूप में छोटा है। HSMP LSP मुख्य रूप से मल्टीकास्ट, टाइम सिंक्रोनाइज़ेशन और अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।

इंटरनेट प्रोटोकॉल से संबंध

एमपीएलएस इंटरनेट प्रोटोकॉल (आईपी) और इसके रूटिंग प्रोटोकॉल, आमतौर पर आंतरिक गेटवे प्रोटोकॉल (आईजीपी) के साथ मिलकर काम करता है। एमपीएलएस एलएसपी ट्रैफिक इंजीनियरिंग के समर्थन के साथ गतिशील, पारदर्शी आभासी नेटवर्क प्रदान करते हैं, ओवरलैपिंग एड्रेस स्पेस के साथ लेयर-3 (आईपी) वीपीएन को ट्रांसपोर्ट करने की क्षमता, और स्यूडोवायर एमुलेशन एज-टू-एज (पीडब्ल्यूई3) का उपयोग करके लेयर-2 छद्म तार के लिए समर्थन[26] जो विभिन्न प्रकार के परिवहन पेलोड (आईपीवी4, इपवश, एटीएम, फ्रेम रिले, आदि) को ले जाने में सक्षम हैं। एमपीएलएस-सक्षम उपकरणों को एलएसआर कहा जाता है। एक एलएसआर जानता पथ स्पष्ट हॉप-बाय-हॉप कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके परिभाषित किया जा सकता है, या गतिशील रूप से सीएसपीएफ | बाधित सबसे छोटा रास्ता पहले (सीएसपीएफ) एल्गोरिदम द्वारा रूट किया जाता है, या एक ढीले मार्ग के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है जो किसी विशेष आईपी पते से बचाता है या जो है आंशिक रूप से स्पष्ट और आंशिक रूप से गतिशील।

एक शुद्ध आईपी नेटवर्क में, किसी गंतव्य के लिए सबसे छोटा रास्ता तब भी चुना जाता है जब रास्ता भीड़भाड़ वाला हो। इस बीच, एमपीएलएस ट्रैफिक इंजीनियरिंग सीएसपीएफ रूटिंग के साथ एक आईपी नेटवर्क में, ट्रैवर्स किए गए लिंक के आरएसवीपी बैंडविड्थ जैसी बाधाओं पर भी विचार किया जा सकता है, जैसे कि उपलब्ध बैंडविड्थ के साथ सबसे छोटा रास्ता चुना जाएगा। एमपीएलएस ट्रैफिक इंजीनियरिंग पहले सबसे छोटा रास्ता खोलो (ओएसपीएफ) या आईएस-आईएस (आईएस-आईएस) और आरएसवीपी के लिए टीई एक्सटेंशन के उपयोग पर निर्भर करता है। RSVP बैंडविड्थ की बाधा के अलावा, उपयोगकर्ता कुछ विशेषताओं वाले लिंक पर लिंक विशेषताओं और सुरंगों के मार्ग (या मार्ग नहीं) के लिए विशेष आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करके अपनी स्वयं की बाधाओं को भी परिभाषित कर सकते हैं।[27] एंड-यूजर्स के लिए एमपीएलएस का उपयोग सीधे दिखाई नहीं देता है, लेकिन ट्रेसरूट करते समय माना जा सकता है: केवल नोड्स जो पूर्ण आईपी रूटिंग करते हैं, पथ में हॉप्स के रूप में दिखाए जाते हैं, इस प्रकार एमपीएलएस नोड्स बीच में उपयोग नहीं किए जाते हैं, इसलिए जब आप देखते हैं कि एक पैकेट दो बहुत दूर के नोड्स के बीच हॉप करता है और उस प्रदाता के नेटवर्क (या स्वायत्त प्रणाली (इंटरनेट)इंटरनेट)) में शायद ही कोई अन्य 'हॉप' देखा जाता है, यह बहुत संभावना है कि नेटवर्क एमपीएलएस का उपयोग करता है।

एमपीएलएस स्थानीय सुरक्षा

Main article: MPLS local protection

नेटवर्क तत्व की विफलता की स्थिति में जब पुनर्प्राप्ति तंत्र आईपी परत पर नियोजित होते हैं, तो बहाली में कई सेकंड लग सकते हैं जो वीओआईपी जैसे रीयल-टाइम अनुप्रयोगों के लिए अस्वीकार्य हो सकते हैं।[28][29][30] इसके विपरीत, एमपीएलएस स्थानीय सुरक्षा वास्तविक समय के अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिसमें पुनर्प्राप्ति समय कम से कम पाथ ब्रिजिंग नेटवर्क या 50 एमएस से कम के SONET रिंग के बराबर होता है।[28][30][31]


तुलना

एमपीएलएस मौजूदा एटीएम नेटवर्क या फ्रेम रिले इंफ्रास्ट्रक्चर का उपयोग कर सकता है, क्योंकि इसके लेबल वाले प्रवाह को एटीएम या फ्रेम रिले वर्चुअल-सर्किट आइडेंटिफायर में मैप किया जा सकता है, और इसके विपरीत।

फ्रेम रिले

फ़्रेम रिले का उद्देश्य मौजूदा भौतिक संसाधनों का अधिक कुशल उपयोग करना है, जो टेलीफोन कंपनी (टेलकोस) द्वारा अपने ग्राहकों को डेटा सेवाओं के अंडरप्रोविजनिंग की अनुमति देता है, क्योंकि ग्राहक 100 प्रतिशत समय डेटा सेवा का उपयोग करने की संभावना नहीं रखते थे। नतीजतन, टेलीकॉम द्वारा क्षमता का ओवरसब्सक्रिप्शन (अत्यधिक बैंडविड्थ अतिबुकिंग), जबकि प्रदाता के लिए वित्तीय रूप से लाभप्रद, समग्र प्रदर्शन को सीधे प्रभावित कर सकता है।

टेल्कोस ने अक्सर समर्पित लाइनों के लिए एक सस्ता विकल्प की तलाश में व्यवसायों को फ़्रेम रिले बेचा; विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में इसका उपयोग काफी हद तक सरकारी और दूरसंचार कंपनियों की नीतियों पर निर्भर करता है।

कई ग्राहक आईपी या ईथरनेट पर फ्रेम रिले से एमपीएलएस में माइग्रेट हो गए, जिससे कई मामलों में लागत कम हो गई और उनके व्यापक क्षेत्र नेटवर्क की प्रबंधन क्षमता और प्रदर्शन में सुधार हुआ।[32]


अतुल्यकालिक ट्रांसफर मोड

जबकि अंतर्निहित प्रोटोकॉल और प्रौद्योगिकियां भिन्न हैं, एमपीएलएस और एसिंक्रोनस ट्रांसफर मोड दोनों कंप्यूटर नेटवर्क में डेटा परिवहन के लिए एक कनेक्शन-उन्मुख सेवा प्रदान करते हैं। दोनों तकनीकों में, कनेक्शन को एंडपॉइंट्स के बीच सिग्नल किया जाता है, पथ में प्रत्येक नोड पर कनेक्शन स्थिति को बनाए रखा जाता है, और कनेक्शन में डेटा ले जाने के लिए एनकैप्सुलेशन तकनीकों का उपयोग किया जाता है। सिग्नलिंग प्रोटोकॉल (एमपीएलएस और पीएनएनआई के लिए आरएसवीपी/एलडीपी: एटीएम के लिए निजी नेटवर्क-टू-नेटवर्क इंटरफेस) में अंतर को छोड़कर अभी भी प्रौद्योगिकियों के व्यवहार में महत्वपूर्ण अंतर हैं।

सबसे महत्वपूर्ण अंतर परिवहन और इनकैप्सुलेशन विधियों में है। एमपीएलएस परिवर्तनीय लंबाई के पैकेट के साथ काम करने में सक्षम है, जबकि एटीएम निश्चित-लंबाई (53 बाइट्स) कोशिकाओं को ट्रांसपोर्ट करता है। पैकेट को एक अनुकूलन परत का उपयोग करके एक एटीएम नेटवर्क पर खंडित, परिवहन और पुन: इकट्ठा किया जाना चाहिए, जो डेटा स्ट्रीम में महत्वपूर्ण जटिलता और ओवरहेड जोड़ता है। दूसरी ओर, एमपीएलएस, बस प्रत्येक पैकेट के शीर्ष पर एक लेबल जोड़ता है और इसे नेटवर्क पर प्रसारित करता है।

कनेक्शन की प्रकृति में भी अंतर मौजूद हैं। एक एमपीएलएस कनेक्शन (एलएसपी) यूनिडायरेक्शनल है—डेटा को दो एंडपॉइंट के बीच केवल एक दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है। एंडपॉइंट्स के बीच दो-तरफ़ा संचार स्थापित करने के लिए एलएसपी की एक जोड़ी स्थापित करने की आवश्यकता होती है। क्योंकि कनेक्टिविटी के लिए 2 एलएसपी की आवश्यकता होती है, आगे की दिशा में बहने वाला डेटा विपरीत दिशा में बहने वाले डेटा से भिन्न पथ का उपयोग कर सकता है। एटीएम पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन (वर्चुअल सर्किट), दूसरी ओर, दो-तरफ़ा संचार हैं, डेटा को एक ही पथ पर दोनों दिशाओं में प्रवाहित करने की अनुमति देता है (एसवीसी और पीवीसी एटीएम कनेक्शन दोनों द्विदिश हैं। ITU-T I की जाँच करें। 150 3.1.3.1).

एटीएम और एमपीएलएस दोनों ही कनेक्शन के अंदर कनेक्शन की टनलिंग का समर्थन करते हैं। एमपीएलएस इसे पूरा करने के लिए लेबल स्टैकिंग का उपयोग करता है जबकि एटीएम वर्चुअल पथ का उपयोग करता है। एमपीएलएस सुरंगों के भीतर सुरंग बनाने के लिए कई लेबल लगा सकता है। एटीएम वर्चुअल पाथ इंडिकेटर (वीपीआई) और वर्चुअल सर्किट इंडिकेटर (वीसीआई) दोनों को सेल हेडर में एक साथ ले जाया जाता है, एटीएम को टनलिंग के सिंगल लेवल तक सीमित कर दिया जाता है।

एटीएम की तुलना में एमपीएलएस का सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसे शुरू से ही आईपी के पूरक के रूप में डिजाइन किया गया था। आधुनिक राउटर MPLS और IP दोनों को मूल रूप से एक सामान्य इंटरफ़ेस में समर्थन करने में सक्षम हैं, जिससे नेटवर्क ऑपरेटरों को नेटवर्क योजना और डिज़ाइन और संचालन में बहुत लचीलापन मिलता है। आईपी ​​​​के साथ एटीएम की असंगतताओं के लिए जटिल अनुकूलन की आवश्यकता होती है, जिससे यह आज के मुख्य रूप से आईपी नेटवर्क के लिए तुलनात्मक रूप से कम उपयुक्त हो जाता है।

परिनियोजन

एमपीएलएस वर्तमान में (मार्च 2012 तक) आईपी-केवल नेटवर्क में उपयोग में है और आईईटीएफ द्वारा मानकीकृत है RFC 3031. यह बहुत बड़ी तैनाती के लिए दो सुविधाओं के रूप में जोड़ने के लिए तैनात किया गया है।

व्यवहार में, एमपीएलएस मुख्य रूप से इंटरनेट प्रोटोकॉल प्रोटोकॉल डेटा यूनिट (पीडीयू) और वर्चुअल प्राइवेट लैन सर्विस (वीपीएलएस) ईथरनेट ट्रैफिक को अग्रेषित करने के लिए उपयोग किया जाता है। एमपीएलएस के प्रमुख अनुप्रयोग दूरसंचार यातायात इंजीनियरिंग और एमपीएलएस वीपीएन हैं।

विकास

एमपीएलएस को मूल रूप से आईपी नेटवर्क में उच्च-प्रदर्शन ट्रैफ़िक अग्रेषण और ट्रैफ़िक इंजीनियरिंग (दूरसंचार) की अनुमति देने के लिए प्रस्तावित किया गया है। हालांकि यह सामान्यीकृत मल्टी-प्रोटोकॉल लेबल स्विचिंग (जीएमपीएलएस) में विकसित हुआ है ताकि गैर-देशी आईपी नेटवर्क, जैसे सोनेट|सोनेट/एसडीएच नेटवर्क और तरंग दैर्ध्य स्विच ऑप्टिकल नेटवर्क में भी लेबल-स्विच्ड पाथ (एलएसपी) के निर्माण की अनुमति दी जा सके।

प्रतियोगी प्रोटोकॉल

उपयुक्त रूटिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके एमपीएलएस आईपीवी4 और आईपीवी6 पर्यावरण दोनों में मौजूद हो सकता है। एमपीएलएस विकास का प्रमुख लक्ष्य रूटिंग गति में वृद्धि करना था।[33] यह लक्ष्य अब प्रासंगिक नहीं है[34] नई स्विचिंग विधियों के उपयोग के कारण (एमपीएलएस लेबल वाले पैकेटों के रूप में तेजी से सादे आईपीवी 4 को अग्रेषित करने में सक्षम), जैसे अनुप्रयोग-विशिष्ट एकीकृत सर्किट, सामग्री-एड्रेसेबल मेमोरी # टर्नरी सीएएम और सामग्री-एड्रेसेबल मेमोरी-आधारित स्विचिंग।[35] अब, इसलिए, मुख्य आवेदन[36] एमपीएलएस का उद्देश्य आईपीवी4 नेटवर्क पर सीमित ट्रैफिक इंजीनियरिंग और लेयर 3/लेयर 2 "सर्विस प्रोवाइडर टाइप" वीपीएन को लागू करना है।[37]


यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ The desire to minimize network latency e.g., to support voice traffic was the motivation for the small-cell nature of ATM.
  2. ↑ In some applications, the packet presented to the LER already may have a label, so that the new LER pushes a second label onto the packet.


संदर्भ

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आगे की पढाई

  • "Deploying IP and MPLS QoS for Multiservice Networks: Theory and Practice" by John Evans, Clarence Filsfils (Morgan Kaufmann, 2007, ISBN 0-12-370549-5)
  • Rick Gallaher's MPLS Training Guide (ISBN 1932266003)


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