Fundamentos de MPLS

Conceitos básicos de MPLS

O MPLS, também conhecido como Multiprotocol Label Switching, apresenta uma abordagem revolucionária no domínio do roteamento de redes. Enquanto o encaminhamento tradicional se baseia inteiramente em endereços IP, o MPLS introduz uma camada adicional de inteligência, utilizando rótulos ou “etiquetas” para dirigir pacotes através da rede. Estes rótulos funcionam como identificadores únicos, permitindo aos roteadores tomar decisões de encaminhamento sem ter que decifrar constantemente informações detalhadas do cabeçalho do pacote.

Ao serem introduzidos na rede MPLS, os pacotes são avaliados e atribuídos a uma Classe de Encaminhamento Equivalente (FEC). Este processo determina a rota ou o Caminho de Comutação de Rótulo (LSP) que o pacote deve seguir. Isso é feito apenas uma vez, no ponto de entrada, eliminando a necessidade de avaliações redundantes em cada ponto de passagem. Esse design eficiente significa que a MPLS pode gerenciar tráfego de forma mais eficaz e responder rapidamente às demandas da rede.

Estrutura de cabeçalho MPLS

Os rótulos MPLS são identificadores compactos de tamanho fixo que são incorporados aos pacotes. A estrutura básica de um rótulo MPLS inclui:

– 20 bits destinados à identificação do rótulo.

– 3 bits de Classe de Serviço (CoS) para priorização.

– 1 bit de pilha (Stack) para gestão hierárquica de rótulos.

– 8 bits equivalentes ao TTL tradicional.

Esse rótulo é inserido entre a camada de enlace e a camada de rede, facilitando o encaminhamento rápido baseado em hardware.

Encaminhamento baseado em rótulos

O encaminhamento baseado em rótulos do MPLS representa uma distinção clara do roteamento baseado em endereços IP. Uma vez atribuído um rótulo ao pacote pelo Roteador de Borda (LER), os roteadores internos (LSRs) na rede utilizam apenas esse rótulo para direcionar o pacote ao seu destino. Ao chegar a um roteador, o rótulo é consultado, e a informação associada a ele direciona o pacote para sua próxima localização, substituindo o rótulo antigo por um novo conforme necessário. Isso contrasta fortemente com o roteamento IP, onde o cabeçalho do pacote precisa ser analisado em detalhes em cada salto, consumindo mais tempo e recursos. O MPLS, com seu encaminhamento eficiente, ajuda a acelerar o tráfego e reduzir a latência.

Tabelas de encaminhamento MPLS

Na essência do MPLS estão suas tabelas de encaminhamento, ou Tabelas de Informações de Rótulos (TIBs). Essas tabelas são bancos de dados cruciais, armazenando informações sobre rótulos e como os pacotes devem ser encaminhados com base neles. Em cada LSR, a TIB mapeia rótulos de entrada para rótulos de saída. Quando um pacote chega, seu rótulo é usado como uma chave para consultar a TIB. O rótulo original é então trocado pelo rótulo de saída especificado na TIB, e o pacote é enviado ao próximo roteador no caminho. Este processo contínuo de “switching” de rótulos garante que o pacote siga o caminho mais eficiente até seu destino final, tudo enquanto mantém a integridade e a priorização do tráfego.