Multiprotocol Label Switching (MPLS)

Apa itu Multiprotocol Label Switching (MPLS)?

Multiprotocol Label Switching (MPLS) adalah mekanisme switching yang digunakan di jaringan area luas (WAN).

MPLS menggunakan label, bukan alamat jaringan, untuk merutekan lalu lintas secara optimal melalui jalur yang lebih pendek. MPLS bersifat protokol-agnostik dan dapat mempercepat serta membentuk aliran lalu lintas di jaringan WAN dan jaringan penyedia layanan. Dengan mengoptimalkan lalu lintas, MPLS mengurangi waktu henti dan meningkatkan kecepatan serta kualitas layanan (QoS).

Sejarah MPLS

Seiring berkembangnya internet, organisasi mulai mencari cara yang efisien untuk melakukan penerusan paket. Permintaan bandwidth meningkat, namun mekanisme label-switching kesulitan menangani beban tersebut. Metode tradisional, seperti IP switching dan tag switching, mengharuskan setiap router untuk menentukan hop berikutnya secara independen dengan memeriksa alamat IP tujuannya sebelum memeriksa routing tablenya. Proses yang lambat ini melibatkan sumber daya perangkat keras dan memperkenalkan potensi penurunan kinerja untuk aplikasi real-time, seperti suara dan video. Router tradisional perlu lebih efisien dalam skala untuk memenuhi kebutuhan bandwidth internet modern dan menghindari kecepatan lambat, jitter, dan kehilangan paket.

Pada tahun 1997, kelompok kerja dari Internet Engineering Task Force (IETF) dibentuk untuk menciptakan standar yang membantu mengatasi masalah terkait perutean lalu lintas internet. MPLS dikembangkan sebagai alternatif untuk multilayer switching dan IP atas asynchronous transfer mode (ATM). Router MPLS tidak mencari rute di routing table, yang membantu meningkatkan kecepatan lalu lintas jaringan. Seiring perkembangan teknik MPLS dan adopsinya pada awal 2000-an, protokol ini menjadi sangat populer.

MPLS dapat bekerja dalam lingkungan multiprotocol, seperti ATM, frame relay, Synchronous Optical Network, dan Ethernet. MPLS terus berkembang seiring perkembangan teknologi jaringan backbone, dan kelompok kerja IETF masih mengerjakan protokol dan mekanisme MPLS. MPLS juga memainkan peran penting dalam mendukung teknologi jaringan legacy, serta teknologi baru berbasis jaringan IP.

Komponen MPLS

MPLS didefinisikan oleh penggunaannya terhadap label, bukan alamat jaringan. Faktor ini memberikan fleksibilitas dan efisiensi pada MPLS.

Sebuah label adalah pengidentifikasi empat byte — 32-bit — yang menyampaikan jalur penerusan paket yang telah ditentukan dalam jaringan MPLS. Sementara alamat jaringan menunjukkan titik akhir, label menunjukkan jalur antara titik akhir. Kemampuan ini memungkinkan MPLS untuk memutuskan jalur terbaik bagi sebuah paket. Label juga dapat berisi informasi tentang QoS dan tingkat prioritas paket.

Label MPLS terdiri dari empat bagian berikut:

  1. Nilai label: 20 bit.
  2. Eksperimental: 3 bit.
  3. Bagian bawah tumpukan: 1 bit.
  4. Waktu hidup: 8 bit.

MPLS bersifat multiprotocol, yang berarti dapat menangani berbagai protokol jaringan. MPLS sangat fleksibel dan menyatukan banyak jenis lalu lintas, termasuk lalu lintas Ethernet. Salah satu pembeda utama antara MPLS dan router tradisional adalah bahwa MPLS tidak membutuhkan perangkat keras khusus atau tambahan.

Berikut adalah gambaran umum MPLS:

  • Memforward menggunakan label, bukan alamat jaringan.
  • Label berisi kelas layanan, serta tujuan paket.
  • Beroperasi antara Lapisan 2 dan 3 dari model Open Systems Interconnection (OSI).
  • Menjamin bandwidth jalur.
  • Switch ATM dapat bertindak sebagai router, sehingga tidak memerlukan perangkat keras tambahan.

Bagaimana Jaringan MPLS Bekerja

Dalam jaringan MPLS, paket diberi label oleh router masuk — label edge router (LER) — saat mereka memasuki jaringan penyedia layanan. Router pertama yang menerima paket menghitung seluruh jalur paket di awal. Router tersebut juga memberikan pengidentifikasi unik ke router berikutnya menggunakan label di header paket.

Setiap awalan dalam routing table menerima pengidentifikasi unik, dan layanan MPLS memberitahu router tempat mereka mencari awalan tertentu dalam routing table. Mekanisme ini mempercepat komunikasi dan lonjakan lalu lintas.

MPLS bekerja antara lapisan-lapisan berikut dalam model OSI:

  • Lapisan 2. Lapisan data-link, atau tingkat switching, yang menggunakan protokol seperti Ethernet.
  • Lapisan 3. Lapisan routing, yang mencakup perutean lalu lintas.

Lalu lintas label MPLS dikirim melalui jalur label-switched (LSP) yang disisipkan antara header Lapisan 2 dan Lapisan 3. Label switch routers (LSRs) menginterpretasikan label MPLS — bukan alamat IP lengkap dari lalu lintas apa pun. MPLS mengirimkan paket data ke Lapisan 2 dari model OSI, bukan ke Lapisan 3. Oleh karena itu, MPLS secara tidak resmi digambarkan beroperasi di Lapisan 2.5.

Terminologi Routing MPLS

Label edge routers. LER adalah router atau node masuk atau keluar saat LSR adalah router pertama atau terakhir dalam jalur, masing-masing. LSR memberi label pada data yang masuk — node masuk — atau menghapus label dari paket.

Label-switched paths. LSP adalah jalur yang digunakan untuk merutekan paket. Sebuah LSP memungkinkan penyedia layanan untuk memutuskan cara terbaik untuk mengalirkan jenis lalu lintas tertentu di dalam jaringan pribadi atau publik.

Label switch routers. LSR membaca label dan mengirimkan data bertanda pada jalur yang telah diidentifikasi. LSR perantara tersedia jika perlu mengoreksi tautan data paket.

Pop. Mekanisme ini menghapus label dan biasanya dilakukan oleh router keluar.

Push. Mekanisme ini menambahkan label dan biasanya dilakukan oleh router masuk.

Swap. Mekanisme ini mengganti label dan biasanya dilakukan oleh LSR antara router masuk dan keluar.

Langkah-langkah Jalur Lalu Lintas Jaringan MPLS

Berikut adalah contoh bagaimana paket berjalan melalui jaringan MPLS:

  1. Paket memasuki jaringan melalui LER.
  2. Paket ditugaskan ke kelas ekuivalen penerusan (FEC). Penugasan FEC bergantung pada jenis data dan tujuan. FEC digunakan untuk mengidentifikasi paket dengan karakteristik serupa atau identik.
  3. LER — atau node masuk — menerapkan label pada paket yang masuk.
  4. LSR menerima paket dengan label dan merutekannya sesuai dengan tabel label-nya.
  5. LSR mengubah paket dari satu label ke label lain.
  6. Ketika paket mencapai LER, label dihapus, dan paket diproses lebih lanjut, biasanya untuk keluar dari jaringan penyedia layanan.

Manfaat MPLS

  • Meningkatkan kinerja jaringan.
  • Mempercepat pengiriman data.
  • Memungkinkan QoS dan pengelolaan bandwidth lebih baik.
  • Memungkinkan penerusan berbasis label yang fleksibel.
  • Menjamin koneksi stabil dan tinggi kapasitas.
  • Fitur prioritas dapat diatur untuk data dengan tingkat kebutuhan berbeda.
Tagged:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *