MPLS (Multi-Protocol Label Switching)

데이터 패킷에 IP 주소가 아닌 별도의 라벨을 붙여 스위칭하고 라우팅하는 데이터 포워딩 시스템.

MPLS는 기존의 IP Routing 데이터 전송 방식과 다르게, 데이터의 목적지 IP 주소를 확인하는 대신 ‘Label’이라고 불리는 패켓에 더해진 식별자를 확인하여 목적지까지 데이터를 전달 및 포워딩을 실시한다. 또한, IP 주소가 어떤 Label를 사용할 것인지를 광고하게 된다. 각각의 라우터는 라우팅 테이블과 동시에 Label 테이블을 학습한다. 즉, MPLS에서는 기존의 라우터의 동작 방식에 새로운 ‘Label’ 정보를 광고 및 학습하는 동작 방식이라 정의할 수 있다. 

패킷이 2계층(노드 간 데이터 전송), 3계층(패킷 포워딩 및 라우팅) 전환되는 사이에 Labeling 되기 때문에 2.5계층이라고도 한다. 패킷을 수신한 라우터는 최초의 목적지 IP 주소와 Label 테이블을 참조하여 Label를 추가한다. Label 정보를 확인한 라우터는 포워딩을 반복적으로 실시하며, 목적지까지 데이터가 전송되었다면 Label를 삭제한다. 이처럼, MPLS 구성망에서 데이터가 목적지까지 포워딩되는 경로는 단일 경로로 인식할 수 있다.
 
- IGP 프로토콜을 이용하여 IP Routing을 할 경우, 목적지 IP 주소를 라우팅 테이블를 참조하여 해당 경로에 대해서 Metric을 측정하여 최적의 경로를 선택한다. 만약, 해당 트래픽들이 최적의 경로를 많이 사용하게 되면, 즉 어떠한 링크에 치우치는 것에 의해서 대역폭 부족 현상이 발생될 수 있다. MPLS는 명시적인 경로를 미리 선정하여 최적의 경로의 대역폭 부족 현상을 해결하는 동시에 링크 효율도 높일 수 있게 된다. QOS 옵션이 있고, 유연성 또한 좋은 편이다.

MPLS VPN
 
기존 VPN은 적지 않은 과부화의 문제점을 나타내고 있는 반면에, MPLS VPN은 기존의 VPN 보다 과부화가 적으며 최적의 상태를 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다.
- 공유 IP/MPLS 망을 구축하여, 사용자별로 논리적으로 분리된 VPN망을 제공한다.
- 사용자측에서는 MPLS를 인식하는 일이 없기 때문에 기존 라우터를 그대로 사용하는 것이 가능하다.
- 서로 다른 사용자들은 동일한 IP 주소를 중복하여 사용해도 문제되지 않는다.
- 별도의 추가적인 VPN 장비가 필요 없는 고성능 VPN 서비스가 가능하다.
- 투자비용 및 유지비용이 저렴하다.
 
MPLS 관련 용어
 
- Label : 일반 패켓 헤더에 덧붙여진 추가 정보를 뜻하며, 이 헤더 이름을 ‘Shim Header’라고 정의한다. MPLS에서는 Label에 저장된 값을 이용하여 스위칭을 실시한다.
 
- Label Switching : 데이터 전송이 아닌 데이터에 Label를 추가하고 여기에 포함된 값을 이용하여 Layer 2 기반에서 바로 스위칭 하는 방법을 말한다. 그리고 이 스위칭은 목적지까지 가기 위한 경로를 라우팅 테이블에서 참조하지 않으며, 그대신 Label의 값을 이용하여 Layer 2 스위칭을 실시한다.
 
- LER(Label Edge Router) : 사용자 및 가입자 네트워크가 연결된 라우터를 뜻한다. LER는 사용자 및 가입자 네트워크에서 들어오는 일반 패켓에 Label를 추가하여 MPLS 패켓으로 전환하는 역할을 맡고 있다.
 
- LSR(Label Switch Router) : MPLS Provider 네트워크의 백본에 연결되어 있는 라우터를 뜻한다. LER로부터 전달받은 MPLS 패켓에서 Label 정보를 확인하여 자신의 LFIB에서 순차적으로 검사한다.
 
- LSP(Label Switch Path) : MPLS를 구성한 라우터와 라우터 상호간에 생기는 경로를 뜻한다. MPLS 패켓은 바로 LSP 경로를 이용하여 전송된다.
 
- LDP(Label Dynamic Protocol) : MPLS를 구성한 라우터와 라우터 상호 간에 LSP를 동적으로 생성하는 프로토콜을 뜻한다. 또한, 설정된 회선의 대역폭 사용률에 따라 자동으로 생성할 수 있다.

 

 

 

출처: https://dinding.tistory.com/26?category=715580 [딘딩:티스토리]