Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesO Multiprotocol Label Switching (MPLS) é um mecanismo de
transporte de dados, sob a forma de um protocolo agnóstico, com
grande potencial de crescimento e adequação. Opera na “Camada 2.5”
do modelo OSI e constitui um mecanismo de alto desempenho utilizado
nas redes de núcleo para transportar dados de um nó da rede para outro.
O sucesso do MPLS resulta do facto de permitir que a rede transporte
todos os tipos de dados, desde tráfego IP a tráfego da camada de
ligação de dados, devido ao encapsulamento dos pacotes dos diversos
protocolos, permitindo a criação de “links virtuais” entre nós distantes.
O MPLS pertence à família das “redes de comutação de pacotes”,
sendo os pacotes de dados associados a “etiquetas” que determinam o
seu encaminhamento, sem necessidade de examinar o conteúdo dos
próprios pacotes. Isto permite a criação de circuitos “extremo-aextremo”
através de qualquer tipo de rede de transporte e
independentemente do protocolo de encaminhamento que é utilizado.
O projecto do MPLS considera múltiplas tecnologias no sentido de
prestar um serviço único de transporte de dados, tentando
simultaneamente proporcionar capacidades de engenharia de tráfego e
controlo “out-of-band”, uma característica muito atraente para uma
implementação em grande escala. No fundo, o MPLS é uma forma de
consolidar muitas redes IP dentro de uma única rede.
Dada a importância desta tecnologia, é urgente desenvolver ferramentas
que permitam entender melhor a sua complexidade. O MPLS corre
normalmente nas redes de núcleo dos ISPs. No sentido de tornar o seu
estudo viável, recorreu-se nesta dissertação à emulação para
implementar cenários de complexidade adequada. Existem actualmente
boas ferramentas disponíveis que permitem a recriação em laboratório
de cenários bastante complicados.
Contudo, a exigência computacional da emulação é proporcional à
complexidade do projecto em questão, tornando-se rapidamente
impossível de realizar numa única máquina. A computação distribuída
ou a “Cloud Computing” são actualmente as abordagens mais
adequadas e inovadoras apara a resolução deste problema.
Esta dissertação tem como objectivo criar algumas experiências em
laboratório que evidenciam aspectos relevantes da tecnologia MPLS,
usando para esse efeito um emulador computacional, o Dynamips,
impulsionado por generosas fontes computacionais disponibilizadas
pela Amazon ec2. A utilização destas ferramentas de emulação permite
testar cenários de rede e serviços reais em ambiente controlado,
efectuando o debugging das suas configurações e optimizando o seu
desempenho, antes de os colocar em funcionamento nas redes em
operação.The Multiprotocol Label Switching (MPLS) is a highly scalable and
agnostic protocol to carry network data.
Operating at "Layer 2.5" of the OSI model, MPLS is an highperformance
mechanism that is used at the network backbone for
conveying data from one network node to the next.
The success of MPLS results from the fact that it enables the network to
carry all kinds of traffic, ranging from IP to layer 2 traffic, since it
encapsulates the packets of the diverse network protocols, allowing the
creation of "virtual links" between distant nodes.
MPLS belongs to the family of packet switched networks, where labels
are assigned to data packets that are forwarded based on decisions that
rely only on the label contents, without the need to examine the packets
contents. This allows the creation of end-to-end circuits across any type
of transport medium, using any protocol.
The MPLS design takes multiform transport technologies into account to
provide a unified data-carrying service, attempting simultaneously to
preserve traffic engineering and out-of-band control, a very attractive
characteristic for large-scale deployment. MPLS is the way to
consolidate many IP networks into a single one. Due to this obvious
potential, it is urgent to develop means and tools to better understand its
functioning and complexity.
MPLS normally runs at the backbone of Service Providers networks,
being deployed across an extensive set of expensive equipment. In order
to turn the study of MPLS feasible, emulation was considered as the best
solution. Currently, there are very good available tools to recreate, in a
lab environment, quite complicated scenarios.
However, the computational demand of the emulation is proportional to
the complexity of the project, becoming quickly unfeasible in a single
machine.
Fortunately, distributed computing or Cloud computing are suitable and
novel approaches to solve this computation problem.
So, this work aims to create some lab experiments that can
illustrate/demonstrate relevant aspects of the MPLS technology, using the
Dynamips emulator driven by the computational resources that were
made available by the Amazon ec2 cloud computing facilities. The
utilization of these emulation tools allows testing real networks and
service scenarios in a controlled environment, being able to debug their
configurations and optimize their performance before deploying them in
real operating networks
