MPLS(Multi Protocol Label Switching)

MPLS(Multi Protocol Label Switching)은 인터넷의 백본망 등에서 대량의 트래픽 처리를 고속으로 처리 및 관리하기 위한 방안으로 IETF에서 표준화하였습니다.

MPLS 망에 진입 시 단 한번만 헤더를 조사하고 다음부터는 짧은 라벨을 이용하여 경로 설정을 합니다.

MPLS는 실시간 스트리밍 영상서비스, VoLTE 등의 서비스가 가능하게 해준 네트워크 기술입니다.

1. 특징

• MPLS-TE(Traffic Engineering)에 의한 QoS 보장(망 트래픽에 대한 명시적 분류기능 & 분류된 트래픽에 대한 명시적 라우팅을 통하여 트래픽 엔지니어링 및 QoS를 지원)
• 정책에 따른 라우팅 선택이 가능
• 짧은 라벨을 이용한 경로 설정(고정 크기의 ‘라벨 스와핑’ 기능에 의한 고속 패킷 스위칭 및 전송)
• 라우팅 및 포워딩의 분리(2, 3계층을 각각 독립적으로 수행함에 따라 다양한 2, 3계층 프로토콜 지원)
• 가상사설망(IP-VPN) 구축 가능

2. MPLS 구조 및 구성

1) 계층 구조

• 대략 2.5계층(Shin 계층)
• 2∼3계층 사이에 ‘MPLS 헤더’가 있으며, 이 라벨에 의한 고속의 하드웨어 스위칭 기능. 즉, Layer 2에서 Forwarding 및 Layer 3에서 Routing

2) 망 구성

• LER(Label Edge Router) : 비 MPLS 망과의 연동
• LSR(Label Switch Router) : MPLS 망의 중심에 위치

3) MPLS 라우터의 구성요소

• 제어평명(Control Plane) : 3계층 라우팅 정보 및 라벨 교환
• 데이터 평면(Data Plane) : 라벨에 의해 패킷 스위칭

3. 핵심기술

1) 라벨 바인딩(Label Binding)

• Label을 특정 데이터 흐름에 대응

2) 라벨 스와핑(Label Swapping)

• 입력 Label을 출력 Label로 변경

3) 라벨 분배(Label Distribution)

• Label binding을 인접 노드에 전파

4. 망 구성도

1) CE(Customer Edge) device

• 가입자의 가장자리(Edge)에 위치한 장비로 라우터/스위치

2) PE(Provider Edge) router

• MPLS L3VPN의 핵심 라우터
• 각 VPN별로 논리적으로 분리된 라우팅/포워딩 테이블(VRF:Virtual Routing & Forwarding)을 가짐
• 동일 VRF를 가진 PE router간에 MPLS L3VPN Tunnel을 연결하여 각 VPN별로 트래픽 경로를 separation함

3) P(Provider) router

• 통신사업자의 백본에 해당하는 라우터
• 단순히 MPLS Packet forwarding(MPLS Label Switching)을 하는 라우터

  * PE router에 서로 다른 VRF 생성을 통해 서비스 타입별로 독립적인 망 구성 가능