MPLS

読み:えむぴーえるえす / 英語表記:Multi-Protocol Label Switching

パケットにラベルと呼ばれる短い識別子を付け、網の中のルータが、IPアドレスではなくその識別子を見て転送する技術。通信事業者のIP-VPNや、経路を指定した転送(トラフィックエンジニアリング)に使われる。

イマシルちゃんの解説

宅配便の荷物には、住所が書いてあるよね。
でも、仕分けセンターで、毎回住所を全部読んで行き先を考えていたら、時間がかかっちゃう。

そこで、入口で「3番レーン」みたいな短い番号札を荷物に貼っておくんだ。
あとの仕分けセンターは、番号札だけ見て、「3番は、次はあっち」ってすぐに流せるんだよ。

より深い解説

定義

MPLS(Multi-Protocol Label Switching)は、RFC 3031などで定められた、ラベルを使ってパケットを転送する技術である。レイヤ2のヘッダーとIPヘッダーの間にMPLSのヘッダー(シムヘッダー、4オクテット)を挿入するため、「レイヤ2.5」の技術とも呼ばれる。IP以外のプロトコルも運べることから、Multi-Protocol と名付けられている。

仕組み

機器役割
入口のルータ(Ingress LER)パケットの宛先などから、通る経路(LSP)を決め、ラベルを付ける(push)
中継のルータ(LSR)ラベルだけを見て、ラベルの対応表に従って、ラベルを付け替え(swap)て転送する
出口のルータ(Egress LER)ラベルを取り除いて(pop)、元のIPパケットとして転送する

ラベルの対応は、LDPなどのプロトコルでルータの間に配る。網の中では、IPアドレスによる経路表の検索(ロンゲストマッチ)をせず、固定長のラベルの照合だけで転送できる。

MPLSヘッダー(シムヘッダー)

フィールドビット数内容
ラベル20転送に使う識別子
TC(Traffic Class)3QoSの優先度
S(Bottom of Stack)1ラベルを重ねた中の最後か
TTL8ループの防止

ラベルは、何枚も重ねて付けられる(ラベルスタック)。

主な用途

用途内容
IP-VPN(MPLS-VPN)利用者ごとに異なるラベルを使い、通信事業者の網の中で、複数の企業の通信を分ける。企業どうしでIPアドレスが重なっていてもよい
トラフィックエンジニアリング経路を明示的に指定して、混んでいる区間を避けたり、帯域を確保したりする
高速な切替え障害時に、あらかじめ用意した迂回経路にすばやく切り替える

似た用語との区別

用語内容
MPLSラベルによるパケット転送の技術
IPsecIPに暗号化や認証のセキュリティ機能を加える
L2TPL2FとPPTPを統合した、データリンク層のトンネリングプロトコル
PPTPPPPのフレームをIPパケットでカプセル化して、インターネットを通過させるトンネリングプロトコル

MPLS自体には暗号化の機能はない。IP-VPNの安全性は、通信事業者の閉じた網と、ラベルによる利用者の分離に基づいている。

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