Multiprotocol Label Switching (MPLS) ist eine Methode zur Weiterleitung von Datenpaketen in einem Netzwerk. Es wird verwendet, um den Datenverkehr von einem Netzknoten zum nächsten zu leiten, ohne dass ein Router für die Weiterleitungsentscheidung erforderlich ist. Kurz gesagt, MPLS ist eine Technologie, die eine effiziente und sichere Weiterleitung von Daten über ein Weitverkehrsnetz ermöglicht.
MPLS ist eine Methode zur Weiterleitung von Datenpaketen über ein Netz, bei der Kennzeichnungen zur Identifizierung von Pfaden verwendet werden. Es handelt sich um eine Kombination aus Layer-2-Weiterleitung und Layer-3-Routing, bei der Datenpakete mit Etiketten versehen werden. Diese Kennzeichnungen werden verwendet, um den Pfad zu identifizieren, den das Datenpaket nehmen soll, und ermöglichen eine effiziente und sichere Weiterleitung von Daten über das Netz.
MPLS-Netze bestehen aus Label Switched Paths (LSPs), d. h. virtuellen Pfaden zwischen zwei Punkten, z. B. zwei Routern oder zwei Endpunkten. Diese LSPs sind die Pfade, die die Datenpakete beim Durchqueren des Netzes nehmen. Die Netzstruktur setzt sich aus Knoten und Kanten zusammen, wobei die Knoten die Router und die Kanten die Verbindungen zwischen ihnen sind.
Die Verwendung von MPLS hat für Netze mehrere Vorteile. Es ermöglicht ein effizientes Routing und die Weiterleitung von Datenpaketen sowie eine erhöhte Sicherheit und Skalierbarkeit. MPLS kann auch verwendet werden, um die Dienstgüte (Quality of Service, QoS) für bestimmte Arten von Datenverkehr, z. B. Sprache oder Video, zu gewährleisten.
MPLS funktioniert, indem es Datenpakete mit Kennzeichnungen versieht und diese Kennzeichnungen verwendet, um den Pfad zu identifizieren, den die Daten nehmen sollen. Die Datenpakete werden dann entlang des durch die Kennzeichnungen identifizierten Pfades weitergeleitet. Dieser Prozess ähnelt dem Layer-3-Routing, verbraucht aber weniger Ressourcen und ist effizienter.
MPLS wird je nach Art des Netzes und des Verwendungszwecks auf unterschiedliche Weise implementiert. In einem IP-basierten Netz kann MPLS zum Beispiel zur Schaffung eines virtuellen privaten Netzes (VPN) verwendet werden. In einem Voice-over-IP-Netz (VoIP) kann MPLS verwendet werden, um dem Sprachverkehr Vorrang zu geben.
MPLS kann verwendet werden, um Quality of Service (QoS) für bestimmte Arten von Datenverkehr zu garantieren. Das bedeutet, dass bestimmten Datenpaketen, z. B. Sprach- oder Videodaten, Vorrang vor anderen Datenarten eingeräumt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die Datenpakete rechtzeitig und ohne Verzögerungen zugestellt werden.
MPLS-Netze können mit verschiedenen Techniken gesichert werden. Dazu gehören Verschlüsselung, Authentifizierung und Zugangskontrollprotokolle. Diese Techniken gewährleisten, dass die Datenpakete sicher sind und nur autorisierte Benutzer auf das Netz zugreifen können.
Es wird erwartet, dass MPLS in Zukunft noch beliebter wird, da immer mehr Netze auf eine IP-basierte Infrastruktur umsteigen. Es wird in Zukunft verstärkt eingesetzt werden, um eine effiziente und sichere Weiterleitung von Datenpaketen über Netze hinweg zu ermöglichen.
Die drei MPLS-Label-Operationen sind: Push, Pop und Swap.
Push: Die Push-Operation fügt dem Paket ein neues MPLS-Label hinzu.
Pop: Bei der Pop-Operation wird das oberste MPLS-Label aus dem Paket entfernt.
Swap: Bei der Swap-Operation wird das oberste MPLS-Label durch ein neues MPLS-Label ersetzt.
MPLS-Label sind entweder Top-Label oder Bottom-Label. Top-Labels werden verwendet, um die MPLS-Nutzlast zu identifizieren, während Bottom-Labels verwendet werden, um den MPLS-Weiterleitungspfad zu identifizieren.
Es gibt drei Hauptarten von Vermittlungsmethoden: Leitungsvermittlung, Nachrichtenvermittlung und Paketvermittlung.
Die Leitungsvermittlung ist die ursprüngliche Vermittlungsmethode, die im Telefonsystem immer noch weit verbreitet ist. Bei der Leitungsvermittlung wird eine physische Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger hergestellt, die während der gesamten Dauer der Kommunikation aufrechterhalten wird.
Die Nachrichtenvermittlung ist eine neuere Vermittlungsmethode, die in großem Umfang bei der E-Mail und anderen Arten der computergestützten Kommunikation eingesetzt wird. Bei der Nachrichtenvermittlung wird die Nachricht in kleinere Teile aufgeteilt und jeder Teil wird einzeln durch das Netz gesendet. Am Zielort werden die Teile wieder zusammengesetzt.
Die Paketvermittlung ist die jüngste Vermittlungsmethode, die in Computernetzen weit verbreitet ist. Bei der Paketvermittlung wird die Nachricht in kleine Pakete unterteilt, und jedes Paket wird einzeln durch das Netz geschickt. Am Zielort werden die Pakete wieder zusammengesetzt.
Multiprotocol Label Switching (MPLS) ist eine Datenübertragungstechnik für leistungsstarke Telekommunikationsnetze, bei der die Daten von einem Knoten zum nächsten auf der Grundlage kurzer Pfadkennzeichnungen anstelle langer Netzadressen geleitet werden, wodurch komplexe Suchvorgänge in einer Routing-Tabelle vermieden werden. Die Kennzeichnungen identifizieren virtuelle Verbindungen (Pfade) zwischen entfernten Knoten und nicht Endpunkten. MPLS kann Pakete verschiedener Netzprotokolle einkapseln, daher sein Name. In einem MPLS-Netz werden den Datenpaketen Kennzeichnungen zugewiesen. Entscheidungen über die Weiterleitung von Paketen werden ausschließlich anhand des Inhalts dieser Kennzeichnung getroffen, ohne dass der Paketkopf auf Routing-Informationen untersucht werden muss.
MPLS LDP und RSVP sind beides Protokolle, die zum Aufbau von LSPs (Label Switching Paths) in einem MPLS-Netz verwendet werden. LDP ist ein standardbasiertes Protokoll, während RSVP ein proprietäres Cisco-Protokoll ist.
LDP verwendet ein "Push"-Modell zur Verteilung von Etiketten, d. h. es sendet Etiketten an seine Nachbarn, ohne auf eine Anfrage zu warten. RSVP verwendet ein "Pull"-Modell, d.h. es sendet Labels nur an seine Nachbarn, wenn es eine Anfrage erhält.
LDP gilt als einfacher und leichter zu konfigurieren als RSVP. RSVP ist komplexer, bietet aber mehr Funktionen, z. B. die Möglichkeit, Bandbreite zu reservieren und Dienstgütegarantien (Quality of Service, QoS) zu geben.