หนังสือฉบับสมบูรณ์ของการสลับฉลากหลายโปรโตคอล

หนังสือเล่มนี้แนะนำข้อมูลเชิงลึก สถาปัตยกรรม และขอบเขตการใช้งานของเทคโนโลยี Multiprotocol Label Switching (MPLS) เนื้อหาประกอบด้วยการใช้อัลกอริทึมและโปรโตคอลควบคุม IP, การสลับ IP ของ Ipsilon, การสลับฉลากของ Cisco, MPLS core protocol (LDP) และ QOS วิธีการหลัก ตลอดจนวิธีการใช้ MPLS เพื่อสร้าง VPN ฯลฯ มีเนื้อหามากมาย มีภาพประกอบและภาพประกอบ เป็นคู่มืออ้างอิงฉบับสมบูรณ์สำหรับ MPLS และสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับนักออกแบบเครือข่ายและนักพัฒนาได้

บทนำ แนวคิดของ "ยุคอินเทอร์เน็ต" เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นตัวอย่างที่ดีของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในอินเทอร์เน็ต เทคโนโลยีการสลับฉลากแบบหลายโปรโตคอล MPLS เป็นเทคโนโลยีที่เติบโตเร็วที่สุดในยุคเครือข่าย ในการเขียนหนังสือเล่มแรกของเราเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเปลี่ยนฉลาก เราได้อธิบายเฉพาะทิศทางที่เป็นไปได้ในอนาคตสำหรับ MPLS เท่านั้น เนื่องจากในขณะนั้น MPLS ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของคำจำกัดความและการกำหนดมาตรฐาน เราไม่กล้าแม้แต่จะใส่คำว่า MPLS บนหน้าปกด้วยซ้ำ เพราะกลัวว่าน้อยคนจะรู้ว่า MPLS คืออะไร ขณะนี้ MPLS ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญขั้นพื้นฐานในอินเทอร์เน็ต และการตีพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับเรื่องนี้ก็เป็นไปอย่างทันท่วงทีอย่างชัดเจน (หากไม่ล่าช้า) ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตรายใหญ่บางรายได้นำ MPLS มาใช้ในเครือข่ายของตนเพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ เช่น วิศวกรรมการรับส่งข้อมูล และให้บริการ IP ผ่านเครือข่ายหลักของ ATM เครือข่ายส่วนตัวเสมือน (VPN) ที่ใช้ MPLS ได้ถือกำเนิดขึ้น และผู้ใช้บริการกลุ่มแรกได้นำเทคโนโลยีใหม่นี้มาใช้อย่างกระตือรือร้น เราเตอร์ระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่รองรับ MPLS ได้อย่างราบรื่นและได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการทำงานร่วมกัน - แม้ว่า MPLS จะประสบความสำเร็จ แต่ก็ยังมีคนที่ไม่ค่อยมีความรู้เกี่ยวกับ MPLS มากนัก บางคนถึงกับเข้าใจผิดว่าจุดดึงดูดหลักของการสลับป้ายกำกับคือสามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งต่อ คนอื่นๆ ถือว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งต่อนั้นมาจากความสำเร็จของอัลกอริธึมและฮาร์ดแวร์การค้นหา IP ความเร็วสูง จึงโต้แย้งว่า MPLS ไม่ ไม่ได้ให้คุณค่าใดๆ เลย ในหนังสือเล่มนี้ เราได้อธิบายอย่างถูกต้องว่า MPLS คืออะไรและทำงานอย่างไร และยังได้แนะนำข้อดีบางประการของ MPLS อย่างละเอียดอีกด้วย แม้ว่าข้อดีเหล่านี้ไม่ได้หมายความว่าควรใช้ MPLS ในทุกเครือข่ายในโลก แต่ความสำคัญที่แท้จริงของสิ่งเหล่านี้คือสาเหตุของความกังวลสำหรับผู้ให้บริการเครือข่ายขนาดใหญ่ส่วนใหญ่และผู้ที่ต้องซื้อบริการเครือข่ายจากผู้ให้บริการ เราได้พยายามทำให้หนังสือเล่มนี้เข้าใจง่ายและเข้าถึงได้สำหรับคนทั่วไป เราถือว่าผู้อ่านส่วนใหญ่จะมีความคุ้นเคยกับการกำหนดเส้นทาง IP อยู่แล้ว แต่เราจะให้ความรู้พื้นฐานบางส่วนในส่วนนี้ตามความเหมาะสม ผู้อ่านขั้นสูงจะสามารถข้ามส่วนที่กล่าวถึงมาตรฐานการกำหนดเส้นทางได้ เราจะหารือเกี่ยวกับฟังก์ชันการกำหนดเส้นทางขั้นสูงในสองบทสุดท้าย แต่ผู้อ่านที่ไม่มีพื้นฐานเกี่ยวกับการกำหนดเส้นทางไม่จำเป็นต้องอ่านข้อความนี้ ในทำนองเดียวกัน การอภิปรายเกี่ยวกับคุณภาพการบริการ (QoS) ของหนังสือเล่มนี้อาจสั้นเกินไปสำหรับผู้อ่านที่กำลังมองหาคำแนะนำที่ครอบคลุมสำหรับหัวข้อนี้ อย่างไรก็ตาม ผู้อ่านที่มีประสบการณ์มากกว่าอาจข้ามภาพรวมของหัวข้อนี้ไป เราหวังว่าหนังสือเล่มนี้จะมีคุณค่าสำหรับนักออกแบบเครือข่ายและวิศวกรทั้งในสภาพแวดล้อมของผู้ให้บริการและองค์กรที่ต้องการทำความเข้าใจ MPLS ดีพอที่จะตัดสินใจว่า MPLS จะเป็นไปได้ในเครือข่ายของตนหรือไม่ หนังสือเล่มนี้จะให้ความรู้มากมายเกี่ยวกับการสลับฉลากเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆ (เช่น การกำหนดเส้นทางแบบดั้งเดิมและการสลับเลเยอร์ 2) และชั่งน้ำหนักตัวเลือกที่แตกต่างกันสำหรับเทคโนโลยีหนึ่ง ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลเกี่ยวกับบทบาท (หากเป็นไปได้) MPLS ที่จะเล่นในเครือข่ายของคุณ หนังสือเล่มนี้ยังให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์แก่วิศวกรที่พัฒนาผลิตภัณฑ์ MPLS ในสาขานี้อีกด้วย ข้อมูลที่นี่จะช่วยให้เข้าใจข้อมูลทางเทคนิคโดยละเอียดได้ง่ายขึ้นซึ่งสามารถพบได้ในร่างอินเทอร์เน็ต คำร้องขอความคิดเห็น (RFC) และเอกสารประกอบที่จัดทำโดยผู้จำหน่าย MPLS ต่างๆ ในพื้นที่ที่มาตรฐานยังไม่สมบูรณ์ คุณอาจมีข้อกังวลว่าจะใช้วิธีการที่แนะนำในปัจจุบันหรือรอจนกว่ามาตรฐานในอนาคตจะเสร็จสิ้น เกี่ยวกับโครงสร้างของหนังสือเล่มนี้ บทของหนังสือเล่มนี้แบ่งออกเป็นสามส่วน: บทนำและภาพรวม: บทที่ 1 และบทที่ 2 รายละเอียดของสองเทคนิคก่อนหน้านี้: บทที่ 3 และบทที่ 4 ?โปรโตคอล MPLS และการประยุกต์ใช้: บทที่ 5 ถึงบทที่ 8 ในบทที่ 1 เราได้กล่าวถึงความจำเป็นในการประดิษฐ์การสลับฉลากโดยทั่วไปและโดยเฉพาะ MPLS เราอธิบายปัญหาต่างๆ มากมายที่เทคโนโลยีการสลับฉลากมุ่งหวังที่จะแก้ไขและประวัติโดยย่อซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างมาก บทที่ 2 อธิบายปัญหาเชิงโครงสร้างโดยรวมของสาขาการสลับฉลากทั้งหมด มีความคล้ายคลึงกันพื้นฐานบางประการระหว่าง MPLS และเทคโนโลยีการสลับฉลากบางอย่างที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ เช่น การใช้อัลกอริธึมการส่งต่อและโปรโตคอลควบคุม IP นอกจากนี้ ผู้ออกแบบแนวทางการสลับฉลากจะต้องเลือกโครงสร้างหลักที่เหมือนกัน เช่น การเลือกระหว่างการจัดสรรฉลากที่ขับเคลื่อนด้วยการควบคุมและการจัดสรรฉลากที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล เราหารือเกี่ยวกับความแตกต่างของตัวเลือกเหล่านี้ บทที่ 3 และ 4 ให้คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดสองเทคโนโลยีซึ่งเป็นบรรพบุรุษของผลิตภัณฑ์ MPLS เทคโนโลยีแรกๆ เหล่านี้คือการสลับ IP ของ Ipsilon ซึ่งเป็นเหตุผลหลักว่าทำไมการสลับฉลากจึงมีชื่อเสียงในอุตสาหกรรมเครือข่าย เทคโนโลยีที่สองคือการสลับฉลากของ Cisco แนวคิดพื้นฐานหลายประการของ MPLS มีต้นกำเนิดมาจากการสลับฉลาก จากการวิเคราะห์เทคโนโลยีทั้งสองนี้โดยละเอียด เราจะพบว่ามีตัวเลือกการออกแบบมากมาย และทำให้ปัจจัยบางอย่างที่กำหนดรูปแบบการออกแบบ MPLS ชัดเจนยิ่งขึ้น ในบทที่ 5 เราจะเริ่มคำอธิบายโดยละเอียดของ MPLS โดยอภิปรายการพื้นฐานของสถาปัตยกรรม MPLS และโปรโตคอลหลักบางส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Label Distribution Protocol (LDP) เราได้อธิบายบทบาทของ MPLS ในการสนับสนุนคุณภาพการบริการในบทที่ 6 และอธิบายว่าวิธีการ QOS หลักสองวิธีในอินเทอร์เน็ต (บริการแบบรวมและบริการที่แตกต่าง) ได้รับการสนับสนุนในเครือข่าย MPLS อย่างไร บทที่ 7 อธิบายการใช้ MPLS สำหรับการกำหนดเส้นทางตามข้อจำกัด และอภิปรายช่วงของโปรโตคอลที่อาจใช้ในแอปพลิเคชันนี้ สุดท้าย บทที่ 8 อธิบายวิธีหนึ่งในการสร้าง VPN โดยใช้ MPLS ในหนังสือเล่มนี้ เราจะพูดถึงแนวทางต่างๆ และการตัดสินการออกแบบที่หลากหลาย เราพยายามที่จะคงไว้ซึ่งวัตถุประสงค์และเป็นกลางมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในการวิเคราะห์ของเรา เนื่องจากเรามีส่วนร่วมในกระบวนการออกแบบและการกำหนดมาตรฐานของโปรโตคอลบางอย่าง การตั้งค่าตัวเลือกการออกแบบบางอย่างจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ อย่างไรก็ตาม เราได้พยายามนำเสนอแนวทางต่างๆ อย่างเป็นกลาง และหลีกเลี่ยง MPLS ที่ "เกินจริง" ซึ่งทำให้คุณสามารถสรุปผลได้เอง


การสลับฉลากหลายโปรโตคอล

คำนำ บทที่ 1 บทนำ
1.1 เหตุผลในการเกิดขึ้นของ MPLS
1.1.1 การเติบโตและวิวัฒนาการของอินเทอร์เน็ต
1.1.2 ราคาและประสิทธิภาพ
1.1.3 การรวม IP บน ATM
1.1.4 ขยายฟังก์ชันการกำหนดเส้นทาง
1.2 การทบทวนประวัติ MPLS
1.2.1 IP บนตู้เอทีเอ็ม
1.2.2 เราเตอร์การสลับเซลล์ของโตชิบา
1.2.3 การสลับ IP
1.2.4 การแลกเปลี่ยนธง
1.2.5 ARIS ของไอบีเอ็ม
1.2.6 คณะทำงานการสลับฉลากหลายโปรโตคอล
1.3 สรุป
1.4 ข้อมูลอ้างอิง บทที่ 2 แนวคิดพื้นฐาน
2.1 อุปกรณ์ฟังก์ชั่นการกำหนดเส้นทางเลเยอร์เครือข่าย
2.1.1 ระดับการส่งต่อที่เทียบเท่า
2.1.2 จัดให้มีเส้นทางที่สอดคล้องกัน
2.2 อุปกรณ์ฟังก์ชันการส่งต่อการสลับฉลาก
2.2.1 ฉลากคืออะไร
2.2.2 ตารางการส่งต่อการสลับฉลาก
2.2.3 การติดฉลากเป็นแพ็คเก็ต
2.2.4 อัลกอริธึมการส่งต่อการสลับฉลาก
2.2.5 อัลกอริธึมการส่งต่อเดี่ยว
2.2.6 รายละเอียดการส่งต่อ
2.2.7 หลายโปรโตคอล: หลายโปรโตคอลชั้นบนและหลายโปรโตคอลชั้นล่าง
2.2.8 อุปกรณ์ฟังก์ชันการสลับฉลากและการส่งต่อ: สรุป
2.3 อุปกรณ์ควบคุมการสลับฉลาก
2.3.1 การผูกท้องถิ่นและการผูกระยะไกล
2.3.2 การเชื่อมโยงต้นน้ำและการเชื่อมโยงปลายน้ำ
2.3.3 ป้าย “ฟรี”
2.3.4 การสร้างและยกเลิกการผูกฉลาก: การผูกฉลากที่ควบคุมและขับเคลื่อนด้วยข้อมูล
2.3.5 ข้อมูลการเชื่อมโยงแท็กการกระจาย: มีตัวเลือกอะไรบ้าง
2.3.6 ข้อควรพิจารณาแบบหลายผู้รับ
2.3.7 การจัดการเส้นทางชั่วคราว
2.4 อุปกรณ์ Edge
2.5 ความสัมพันธ์ระหว่างการสลับป้ายกำกับกับการกำหนดที่อยู่และการกำหนดเส้นทางเลเยอร์เครือข่าย
2.6 สรุป
2.7 ข้อมูลอ้างอิงบทที่ 3 การสลับ IP
3.1 ภาพรวมการสลับ IP
3.2 โปรโตคอลการจัดการการไหลของ Ipsilon
3.2.1 IFMP Adjacency Protocol
3.2.2 โปรโตคอลการเปลี่ยนเส้นทาง IFMP
3.2.3 การห่อหุ้มสตรีมที่ถูกเปลี่ยนเส้นทาง
3.2.4 IFMP และความปลอดภัย
3.2.5 IFMP และ TTL
3.3 โปรโตคอลการจัดการสวิตช์สากล
3.3.1 โปรโตคอลที่อยู่ติดกันของ GSMP
3.3.2 โปรโตคอลการจัดการการเชื่อมต่อ GSMP
3.4 การนำไปปฏิบัติ
3.5 สรุป
3.6 ข้อมูลอ้างอิง บทที่ 4 การแลกเปลี่ยนธง
4.1 ภาพรวม
4.1.1 รองรับการกำหนดเส้นทางตามปลายทาง
4.1.2 การปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดการกำหนดเส้นทางผ่านสถาปัตยกรรมความรู้การกำหนดเส้นทาง
4.1.3 มัลติคาสต์
4.1.4 ตอบรับคำเชิญโดยใช้การแลกเปลี่ยนธง
4.1.5 การกำหนดเส้นทางที่ชัดเจน
4.2 แลกธงบนตู้ ATM
4.2.1 ข้อมูลธงถือ
4.2.2 การส่งต่อตามปลายทาง
4.3 การห่อหุ้มธงบนลิงก์ที่ไม่ใช่ ATM
4.4 การจัดการความล้มเหลวของแฟล็ก
4.5 การจัดการลูปการส่งต่อระหว่างการกำหนดเส้นทางชั่วคราว
4.6 ข้อตกลงการจัดจำหน่ายโลโก้
4.7 สรุป
4.8 ข้อมูลอ้างอิง บทที่ 5 โปรโตคอล MPLS Core
5.1 ที่มาและกฎบัตรของคณะทำงาน
5.2 สถาปัตยกรรม MPLS
5.2.1 การควบคุมอย่างเป็นระเบียบเทียบกับการควบคุมที่เป็นอิสระ
5.2.2 การตรวจจับและป้องกันลูป
5.3 บรรจุภัณฑ์
5.4 การกระจายฉลาก
5.4.1 โปรโตคอลการกระจายฉลาก
5.4.2 การใช้การกระจายฉลาก BGP
5.5 ปัญหาเกี่ยวกับเอทีเอ็ม
5.6 มัลติคาสต์
5.7 สรุป
5.8 ข้อมูลอ้างอิง บทที่ 6 คุณภาพการบริการ
6.1 บริการบูรณาการและการตอบรับคำเชิญ
6.1.1 ภาพรวมของบริการบูรณาการ
6.1.2 MPLS รองรับการตอบรับคำเชิญ
6.1.3 การตอบกลับและความสามารถในการขยายขนาด
6.2 บริการที่แตกต่าง
6.2.1 ภาพรวมของบริการที่แตกต่าง
6.2.2 MPLS รองรับบริการที่แตกต่าง
6.3 การแจ้งความแออัดอย่างชัดเจน
6.3.1 ภาพรวม ECN
6.3.2 MPLS รองรับ ECN
6.4 สรุป
6.5 สำหรับข้อมูลอ้างอิง โปรดอ่านบทที่ 7 การกำหนดเส้นทางตามข้อจำกัด
7.1 ภาพรวม
7.2 อุปกรณ์การทำงานตามเส้นทางจำกัด
7.2.1 จำกัดเส้นทางที่สั้นที่สุดก่อน
7.2.2 MPLS เป็นกลไกการส่งต่อ
7.2.3 การขยายเวลาตอบรับคำเชิญ
7.2.4 CR-LDP
7.2.5 ส่วนขยาย OSPF และ IS-IS
7.2.6 การเปรียบเทียบระหว่าง CR-LDP และ RSVP
7.3 การประยุกต์ใช้งานวิศวกรรมจราจร
7.3.1 คำอธิบายปัญหา
7.3.2 การใช้ ATM หรือ Frame Relay เพื่อแก้ปัญหาวิศวกรรมจราจร
7.3.3 เหตุใดการกำหนดเส้นทาง IP แบบธรรมดาจึงไม่เพียงพอ
7.3.4 การใช้การกำหนดเส้นทางตามข้อจำกัด MPLS เพื่อแก้ปัญหาวิศวกรรมจราจร
7.4 แอปพลิเคชันเพื่อเปลี่ยนเส้นทางอย่างรวดเร็ว
7.4.1 การบรรจบกันเส้นทางของการกำหนดเส้นทาง IP ธรรมดา
7.4.2 การใช้การเปลี่ยนเส้นทางอย่างรวดเร็วตามเส้นทางที่มีข้อจำกัด
7.5 การสมัคร QoS
7.5.1 ความสัมพันธ์ระหว่าง QoS และการกำหนดเส้นทาง
7.5.2 LSP พร้อมแบนด์วิธที่รับประกัน
7.6 สรุป
7.7 ข้อมูลอ้างอิงบทที่ 8 เครือข่ายส่วนตัวเสมือน
8.1 VPN คืออะไร
8.2 แบบจำลองการซ้อนทับ
8.3 โมเดลเพียร์ทูเพียร์
8.4 การกระจายข้อมูลเส้นทางอย่างจำกัด
8.5 ตารางการส่งต่อหลายรายการ
8.6 ที่อยู่ VPN-IP
8.7 MPLS เป็นกลไกการส่งต่อ
8.8 ความสามารถในการขยายขนาด
8.9 การรักษาความปลอดภัย
รองรับ 8.10 QoS
8.11 หัวข้อขั้นสูง
8.11.1 ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตในฐานะผู้ใช้
8.11.2 ผู้ให้บริการ BGP/MPLS VPN ในฐานะผู้ใช้
8.11.3 การดำเนินการกับผู้ให้บริการหลายราย
8.12 สรุป
8.13 อภิธานศัพท์สรุปข้อมูลอ้างอิง