MPLS / GMPLS

MPLS

Multi-Protocol Label Switching (MPLS) es una tecnología para el transporte de datos que fue diseñada originalmente con dos propósitos: Lograr que el forwarding en los routers sea tan rápido como en switches ATM, y proveer un mecanismo para brindar ingeniería de trafico en el core. MPLS utiliza etiquetas sobre los paquetes para tomar decisiones de forwarding en cada router. Al ingresar un paquete a un dominio MPLS, se le asigna una etiqueta de entrada según su destino y se envía al próximo salto MPLS. El próximo equipo analiza la etiqueta de entrada, y según su tabla de etiquetas MPLS, obtiene una interfaz y etiqueta de salida y envía el paquete hacia el próximo salto. De esta forma, los equipos conmutan el tráfico por el dominio MPLS hasta el nodo de salida. La asociación de etiquetas crea un camino unidireccional, que se denomina LSP (Label Switched Path).

En teoría, cuando se realizan búsquedas de tipo "exact-match" (etiquetas) al forwardear un paquete, en vez de búsquedas de tipo "longest-prefix-match" (Prefijos IP), se logra mayor velocidad en la conmutación. Este comportamiento ya no es significativo, dado que los routers IP y chips de última generación permiten realizar búsquedas de tipo "longest-prefix-match" prácticamente a la misma velocidad. Por este motivo MPLS ya no es visto como un mecanismo para acelerar el procedimiento de ruteo. El beneficio real de MPLS es que provee una separación del plano de ruteo (control) y el plano de forwarding. Esta separación permite la aplicación de un único algoritmo de forwarding (basado en etiquetas) que puede ser utilizado por todos los tipos de tráfico y servicios, como L2VPN, L3VPN, VPLS, NG-MVPN, etc. La estructura MPLS en lo que respecta al forwarding se mantiene igual mientras los proveedores evolucionan implementando nuevos servicios, y cambiando la forma en que los paquetes se asignan a cada LSP (IP destino, QoS, Multicast group, identificador de VPN, etc.). Otro beneficio importante que otorga MPLS es la capacidad de implementar ingeniería de trafico en las redes, para poder establecer caminos de tráfico que no dependan de la convergencia del protocolo de ruteo interno.

GMPLS

Generalized MultiProtocol Label Switching (GMPLS) es la nueva generación de MPLS. En GMPLS se extiende la funcionalidad MPLS para incluir un rango mucho más amplio de opciones LSP para diferentes equipos. MPLS tradicional fue diseñado para el transporte de datos, utilizando el protocolo IP para establecer los caminos y asignar etiquetas de forma arbitraria (estática o dinamicamente) para cada protocolo. En MPLS, los Routers LSR (Label Switching Router) cuentan con un plano de forwarding que es capaz de reconocer los límites de los paquetes/celdas, y procesar los headers de los paquetes/celdas. GMPLS permite el transporte de un rango mucho más amplio de tecnologías, transportando protocolos de capa física, capa de enlace o capa de red. El soporte de técnicas de switching adicionales se logró extendiendo las funcionalidades de MPLS. Estos cambios y nuevas adiciones impactan en las propiedades básicas de los LSPs (Por ejemplo como se comunican y reservan las etiquetas, la unidireccionalidad y como se propagan los errores). El plano de forwarding GMPLS no reconoce paquetes o celdas, por lo que no puede conmutar datos basándose en la información transportada en las celdas o datagramas. Estos LSR incluyen equipos cuyas decisiones de forwarding se basan en parámetros como time-slot, longitud de onda o puerto físico y este comportamiento genera que las interfaces de los nuevos LSRs se subdividan en las siguientes clases:

  • Fiber-Switched Capable interface (FSC): Interfaces que conmutan tráfico basándose en la posición física de los datos. Como ejemplo podemos considerar interfaces de equipos "Photonic Cross Connect" (PXC) u "Optical Cross Connect" (OXC) que pueden operar a nivel de una o múltiples fibras ópticas.
  • Lambda-Switched Capable interface (LSC): Interfaces que conmutan tráfico basándose en la longitud de onda en la que se recibe la información. Como ejemplo podemos considerar equipos de tipo "Photonic Cross Connect" (PXC) u "Optical Cross-Connect" (OXC).
  • Time Division Multiplexing Switched Capable interface (TDM): Interfaces que conmutan trafico basándose en el time-slot asignado. Como ejemplo podemos considerar equipos "SDH Corss Connect", "Terminal Multiplexer", "Add Drop Multiplexer" y PDH.
  • Packet-Switched Capable interface (PSC): Reconoce paquetes/celdas y puede conmutar paquetes basándose en la información del header (MPLS tradicional).

Un circuito podrá ser establecido únicamente entre, o a través, de interfaces del mismo tipo. Se puede armar una jerarquía anidando diferentes LSPs, en la misma interfaz o entre diferentes interfaces. Este anidado también puede ocurrir entre diferentes tipos de interfaces, de forma que en lo más alto de la jerarquía se encuentran las interfaces FSC, seguido de interfaces LSC, TDM, y luego PSC. De esta forma, un LSP que comienza y termina en interfaces LSC, puede estar anidado (junto con otros) dentro de un LSP que comienza y termina en interfaces TDM.

Al usar GMPLS, se incrementa la cantidad de dispositivos que pueden participar en un ambiente MPLS. Dispositivos como Cros-conectores Ópticos (OXC), o Multiplexores "Add-Drop" (ADM), cuyo ámbito de aplicación es de capas bajas, pueden participar en el dominio GMPLS, señalizando caminos y estableciéndolos para el transporte de datos. GMPLS también permite que los dispositivos de capa 3 participen en la señalización de circuitos, como canales ópticos, y que se puedan aprovechar las técnicas de protección de caminos y restablecimiento de MPLS en los circuitos. GMPLS ha sido diseñado para unir el mundo de la infraestructura de transporte tradicional con la capa IP. Por ejemplo, en un futuro los routers podrían hacer requerimientos de ancho de banda adicional de forma dinámica a la red óptica. También se podrán crear circuitos físicos de transporte (Ópticos por ejemplo) de forma dinámica.

Más información disponible en: http://tools.ietf.org/html/rfc3031 y http://tools.ietf.org/html/rfc3945

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