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Roteamento dinâmico com MPLS no Linux-

Colaboração: Thiago Sobral

Data de Publicação: 04 de Maio de 2005

Em meados da década de 90, no ano de 1996 mais precisamente, chegou a mercado tecnológico de redes de computadores um questionamento sobre como seria utilizado a até então nova técnica de comutação IP para encaminhamento de pacotes sendo uma alternativa ao roteamento tradicional, o qual é comumente utilizado até hoje na interligação entre computadores de redes distintas. Seguindo essa trilha e combinando diversas tecnologias, o IETF criou o MPLS ou Multiprotocol Label Switching.

O MPLS (RFC 3031) é uma tecnologia a qual encaminha pacotes de um computador a outro orientada através de rótulos (labels) estampados nos cabeçalhos IP. Para que haja a compreensão destes rótulos é necessário que os gateways (alguns modelos de roteadores ou até mesmo máquinas rodando Linux) envolvidos na transmissão consigam reconhecê-los. Essa tecnologia pode ser enquadrada na camada 2,5 do modelo OSI, ou seja, está entre a camada de enlace e a de rede, isso ocorre devido o cabeçalho IP não ter sido projetado para suportar esses labels, consequentemente ele não possui espaço disponível para um novo campo necessitando uma adição (extensão) do cabeçalho MPLS. O rótulo existente no cabeçalho MPLS dos pacotes que estão trafegando são vistos como índices em tabelas, determinando o caminho a ser percorrido para atingir o próximo nó da rede. O encaminhamento de pacotes passa a ser uma pesquisa em tabela extraída dos pacotes, diferentemente do roteamento tradicional, o qual pesqu! isa em tabelas de roteamento, obtendo dos pacotes apenas o endereço IP de destino. Com quatro campos, o cabeçalho MPLS possui o campo label (o rótulo onde está contido o índice) como sendo seu principal campo, temos o campo de QoS (Quality of Service), TTL e o interessante campo S, o qual está relacionado com os empilhamentos e hierarquias de redes. Caso o campo S tenha valor zero, o pacote será descartado evitando entrar em loop infinito, essa é uma consistência do uso do MPLS por exemplo em redes de grande porte.

Qual a importância e motivo em se adotar uma nova tecnologia onde seus algoritmos de encaminhamento não oferecem velocidades superiores expressivas ao roteamento IP, o qual já é um conhecimento legado ?

Simples, temos outros benefícios à recorrer, entre eles podemos citar:

  • Intersecção eficaz entre os universos IP e ATM;
  • Base para VPN's e estudos sobre engenharia de tráfego;
  • Desagregação entre roteamento e encaminhamento;

No linux temos um projeto interessante, um patch para o kernel, com a finalidade de se prover suporte MPLS reconhecendo os labels existentes nos pacotes, obtendo a capacidade de os encaminhar ao próximo host. O projeto pode ser encontrado em http://mpls-linux.sourceforge.net/. Nesta página podemos realizar download sobre alguns outros pacotes, como iproute2 customizado por exemplo, capaz de identificar esse protocolo e tratá-lo da mesma maneira como faz hoje com os cabeçalhos IP. Outros pacotes podem ser baixados, como por exemplo uma versão do kernel, iptables, ppp, entre outros necessários para a implantação do MPLS no Linux, todos estes pacotes estão listados no próprio site.

Uma grande aplicabilidade ao protocolo MPLS está no uso de VoIP com MPLS-TE (Engenharia de Tráfego), pois neste caso ganha-se em performance e qualidade de transmissão de voz, já que a engenharia de tráfego ajuda a resolver problemas, como por exemplo o de perda de pacotes e outros problemas que surgem quando a engenharia não está presente. A engenharia de tráfego visa proporcionar os melhores caminhos para os pacotes percorrerem, otimizando o tempo de percurso diminuindo colisões, por exemplo, determinando a melhor rota para se atingir o outro host.

Realmente vale a pena estudar esse protocolo, pois com ele é possível melhorar o dia a dia nos ambientes de rede de companhias de todos os portes, redução de custos, na aquisição roteadores por exemplo.

Referências

Livros

  • Redes de Computadores (Andréw S. Tanenbaum)
  • Engenharia de tráfego com MPLS (Eric Osborne / Ajay Simha)


 

 

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