MPLS چیست

معرفی MPLS

Multiprotocol Label Switching

همانطور که از نام آن پیداست، MPLS این امکان را به Service Provider می دهد که انواع پروتکل های مورد نیاز مشتریان خود را با استفاده از یک شبکه واحد انتقال دهد.

با گسترش تعداد کاربران اینترنت و نیاز به پهنای باند بیشتر از سوی آنها ، تقاضا برای استفاده از سرویس های اینترنتی با سرعت رو به افزایش است و تهیه کننده های سرویس اینترنت برای برآورده سازی این تقاضاها احتیاج به سوئیچ های با ظرفیت بیشتر دارند. در این میان تلاش های زیادی نیز برای دستیابی به کیفیت سرویس بهتر در حال انجام است. تکنولوژی‌های مسیر نوری (optical path)  برای شبکه‌های نوری در حال به‌کارگیری هستند. . بحث مسیریاب فوتونیک، دستگاهی که بیشتر مبتنی بر پروتکل IP است نیز به نوبه‌ خود جذاب است. (پشتیبانی شبکه های اینترنتی)

دو نوع مسیریاب نوری وجود دارد:

دسته‌ اول مسیریاب‌های نوری MPLS هستند که طول موج نور را به عنوان علامت در جریان‌های بیتی لایه‌ 1 به کار می‌برند و به عنوان مسیریاب‌های نسل بعدی در نظر گرفته می‌شوند.

MPLS  طراحی گردیده تا قابلیت های راه گزینی ( سوئچینگ ) لایه دو را برای شبکه لایه سه IP به مانند راه گزینی سریع سخت افزار به همراه کیفیت سرویس (Quality Ofservice) را فراهم نماید. در بیشتر شبکه های WAN دنیا از تکنولوژی انتقال لایه دو مانند ATM و Frame relay استفاده می گردد و برای اتصال دو روتر مطابق شکل زیر با استفاده از شبکه WAN لایه دو این اتصال میسر می گردد . در این حالت طراح شبکه WAN می بایست به صورت دستی مسیری ایجاد نماید تا بسته های لایه سه از میان لایه دو عبور کنند لذا نیاز به بستن virtual circuit بصورت point to poin  است که مشکلات فراوانی را در شبکه ایجاد می کند. پشتیبانی شبکه های WAN

MPLS این امکان را به سوئیچ های لایه دو می دهد تا همانند یک روتر در انتخاب مسیر هوشمند باشد.

 MPLS از مکانیزم Label گذاری روی بسته استفاده می کند. Label های MPLS بین روترها پخش می شوند و روترها با استفاده از این labelها می توانند یک نقشه از labelهای شبکه بدست آورند. این labelها به بسته های IP متصل می شوند و روترها را قادر می سازد که با استفاده از این labelها بدون در نظر گرفتن آدرس IP اقدام به ارسال بسته ها کنند. در MPLS بسته ها به وسیله Label switching بجای IP switching ارسال می شوند. 

تکنولوژی label switching یک تکنولوژی جدید نیست و شبکه های Frame Relay و ATM برای ارسال فریم ها و cell ها از آن استفاده می کرده اند. در Frame Relay و ATM ، در هر hop از شبکه label تغییر می کند و این تفاوت عمده این دو تکنولوژی با ارسال در IP Packet است. زمانی که روتر یک بسته IP را ارسال می کند هیچ تغییری در آدرس مقصد بسته نمی کند. در واقعیت labelهای MPLS برای ارسال بسته های مورد استفاده قرار می گیرد و از آدرس IP استفاده نمی شود.

صاعقه گیر چیست؟

صاعقه گیر یا آذرخش گیر گه معنی آن به زبان انگلیسی lightning arrestor و یا lightning diverter میباشد مکانیزمی است  جهت انتقال ولتاژ ناخواسته تولید شده توسط ابرها به زمین و چاه ارت تعبیه شده، که این کار با اتصال 1 سیم مسی(سیم ارت) به صاعقه گیر انجام می شود.

در زمان هایی که طوفان رخ میدهد حرکت ابرها و شرایط جوی باعث بارور شدن ابرها شده و در صورتی که اختلاف پتانسیل به میزان لازم بین ابر(پلاریته مثبت) و زمین(پلاریته منفی) و یا دو ابر با بارهای متفاوت برسد(در حدود 50 کیلو ولت) جرقه بزرگ الکتریکی یا همان صاعقه، رعد و برق و یا آذرخش اتفاق میفتد. معمول صاعقه ها در دشت ها و یا مناطق کوهستانی و یا بر روی دریا اتفاق می افتد در صورتی که رعد برق در مناطق شهری رخ دهد جهت حفاظت از انسانها و تجهیزات موجود بالاخص تجهیزات خاص و گران قیمت می بایست از صاعقه گیر استفاده کرد.

اغلب صاعقه گیرها بر روی ساختمان های بلند و یا ساختمان هایی که در فضای باز هستند و یا زمین های فوتبال و غیره استفاده می شود.

صاعقه گیر دارای دو نوع فعال و غیر فعال است که نوع غیر فعال آن که همان میله برق گیر یا میله مسی با نوک تیز است که معمولا بر روی دکل ها نصب می گردد و فقط توانایی محافظت از دکل و تجهیزات روی آن را دارد و شعاع پوششی آن بسایر کم در حد چند متر است. قیمت آن ارزان و نصب آن به راحتی صورت می پذیرد. اما صاعقه گیر فعال با ایجاد یون و پراکنده کردن آن در اطراف خود یک محافظ مغناطیسی بر روی مکان مورد نظر ایجاد کرده و هنگامی که رعد و برق با آن منطقه برخورد کرده ولتاژ را دریافت کرده و به زمین انتقال میدهد. قیمت آن چندین برابر میله برق گیر است و با توجه به ارتفاع و شعاع تحت پوشش(چند ده متر) و همچنین زمان آغاز به کار(میکرو ثانیه) قیمت آن تغییر میکند و با توجه به مکان مورد نظر و پارامتر های درخواستی، محاسبات آن صورت پذیرفته و مطلوب ترین نوع آن انتخاب می گردد. بین مسیر(بر روی سیم ارت) یک شمارنده صاعقه Impulse Counter میتوان قرار داد تا تعداد دفعاتی که صاعقه گیر فعال شده و از مکان مورد نظر محافظت کرده است را بدست آورد. (پشتیبانی شبکه های راه دور)

در بازار برند های متنوعی از صاعقه گیر موجود است که معروف ترین آن ها عبارتند از: ELLIPS –OMEGA-SK3 و… جدیدا نیز چند مدل ایرانی و ترکیه ای در بازار موجود شده است که قیمت های آن ها به مراتب مناسب تر از برندهای غربی است.

در زیر نحوه محاسبه و انتخاب صاعقه گیر شرکت ELLIPS را مشاهده میکنید.

روش های آدرس دهی IP

کلمه DNS ، مخفف Domain Name System یا "سیستم نام دامنه" است.

سیستم نام دامنه (DNS) یک سیستم پایگاه داده است که نام کامل دامنه یک کامپیوتر را به یک آدرس IP ترجمه میکند. کامپیوترهای موجود در یک شبکه برای اتصال به یکدیگر از آدرسهای IP استفاده می کنند، ولی به یاد داشتن آدرس های IP کامپیوترهای یک شبکه برای افرادی که قصد اتصال به آنان را دارند بسیار دشوار است. به همین علت اغلب ما برای اتصال به سایت ها، نام دامنه آن را وارد می کنیم. لذا DNS به شما امکان می دهد تا به جای استفاده از آدرس های عددی IP برای اتصال به یک کامپیوتر خاص در شبکه ای دیگر (یا برای دسترسی به یک سرویس راه دور)، با به کارگیری نام دامنه ای که به خاطر آوردن آن برای شما راحت تر است به آن کامپیوتر متصل شده یا از آن سرویس بهره بگیرید.(پشتیبانی از شبکه داده ها) 

(برعکس عکس این مسئله، Reverse DNS یا rDNS نام دارد که آدرس IP را به نام دامنه متناظر ترجمه می کند)

هر سازمانی که دارای یک شبکه کامپیوتری است حداقل مجهز به یک سرور مرکزی است که پرس و جوهای DNS را کنترل و سازماندهی می کند. این سرور که Name Server نامیده می شود فهرستی از همه آدرس های IP اختصاص داده شده به کامپیوترهای موجود در آن شبکه را نگه می دارد. این سرور همچنین آدرس های IP  آن دسته از کامپیوترهای خارج از شبکه را که اخیرا مورد دسترسی قرار گرفته اند نیز نگه می دارد. هر کامپیوتر در هر شبکه باید مکان تنها یک Name Server  را بداند. (نگهداری و پشتیبانی شبکه)

زمانی که کامپیوتر شما درخواست یک آدرس IP را می کند، بسته به اینکه آدرس IP درخواست شده در محدوده شبکه محلی شما قرار دارد یا خیر یکی از این سه حالت رخ می دهد:

حالت اول :  اگر آدرس IP درخواست شده به طور محلی ثبت شده است (مثلا این آدرس متعلق به یکی از کامپیوترهای  شبکه سازمان شماست) مستقیما پاسخی را از یکی از Name Server های محلی فهرست شده در تنظیمات Workstation خود دریافت خواهید داشت. در این حالت معمولا دریافت پاسخ یا خیلی کم طول می کشد یا به صورت کاملا بلادرنگ صورت می گیرد.

حالت دوم : اگر آدرس IP درخواست شده به صورت محلی ثبت نشده است (مثلا این آدرس متعلق به کامپیوتری در خارج شبکه سازمان شماست) ولی شخصی در سازمان شما اخیرا به همان آدرس IP رجوع کرده و به سایت نظیر آن متصل شده است، آنگاه Name Server  آدرس IP را از سیستم ذخیره سازی کش خود بازیابی خواهد کرد (کش= حافظه ای محدود که بخشی از آدرسهای IP که اخیرا مورد مراجعه قرار گرفته اند را در خود نگه می دارد). مجددا در این حالت هم معمولا دریافت پاسخ یا خیلی کم طول می کشد یا به صورت کاملا بلادرنگ صورت می گیرد.

حالت سوم : اگر آدرس IP درخواست شده به صورت محلی ثبت نشده است و شما اولین کسی هستید که در یک بازه زمانی خاص اطلاعاتی از سیستم مورد نظر را درخواست کرده اید، ( از 12 ساعت تا یک هفته پیش) آنگاه Name Server محلی به جای Workstation شما جستجو را انجام خواهد داد. این جستجو ممکن است شامل پرس و جو از دو یا چند Name Server دیگر در هر مکان راه دور دیگری باشد. این پرس و جوها ممکن است از یک ثانیه تا بیشتر به طول انجامد (بسته به آنکه اتصال شما به شبکه راه دور چه کیفیتی دارد و با چند Name Server بایستی ارتباط برقرار شود).

 برخی اوقات به خاطر پروتکل lightweight مورد استفاده در DNS ، ممکن است پاسخی دریافت نکنید. در چنین شرایطی Workstation یا نرم افزار Client شما ممکن است تا زمان دریافت پاسخ به تکرار پرس و جوی خود ادامه دهد یا ممکن است پیام خطایی دریافت کنید.

زمانی که از برنامه ای مثل Telnet برای اتصال به کامپیوتری دیگر استفاده می کنید، احتمالا برای برقراری این اتصال به جای تایپ کردن آدرس کامپیوتر مورد نظر، نام دامنه آن را وارد می کنید. برنامه Telnet نام دامنه ای که توسط کاربر تایپ شده است را دریافت کرده و با به کارگیری یکی از روشهایی که در بالا گفته شد و به کمک Name Server ، آدرس IP نظیر آن را به دست می آورد.

به عنوان مثال می توان DNS را مانند یک دفترچه تلفن الکترونیکی برای یک شبکه کامپیوتری در نظر گرفت، به طوری که اگر نام کامپیوتر مورد نظر را بدانید، Name Server آدرس IP نظیر آن را جستجو کرده و می یابد.

منبع: سرزمین دانلود

 

مفهوم زیرساخت شبکه و تکنولوژی MPLS

زیرساخت به معنای یک بستر فراهم شده برای ایجاد یک سازمان و یا سیستم است. می خواهیم مفهوم و کاربرد MPLS یا Multiprotocol Label Switching در اینجا شرح دهیم.

زیرساخت شبکه تکنولوژی MPLS چیست:

WAN یک شبکه ارتباطی در شبکه های کامپیوتری می باشد که LANهای متعددی را در موقعیت های جغرافیایی مختلفی به هم مرتبط می کند. تکنولوژی های ارتباطی متعددی برای WANها مانند MPLS ارائه شده اند. WANها کاربران موجود در مکان را به کاربران موجود در مکانی دیگر متصل می کنند. بسیاری از WANها برای شبکه های خصوصی و خاصی ساخته می شوند. دیگر انواع WANها توسط Internet Service Providerها (ISP) ساخته می شوند که LANها را به شبکه اینترنت متصل می کنند. خطوط اختصاصی (Leased Lines) دو مکان را برای یک ارتباط خصوصی به هم متصل می کنند. WANها معمولا از خطوط اختصاصی استفاده می کنند. در واقع در دو انتهای هر خط اختصاصی دو روتر برای ارتباط بین دو LAN قرار می گیرد. علاوه بر خطوط اختصاصی که گران قیمت هستند، WANها می توانند با استفاده از روش های سوئیچینگ مداری و سوئیچینگ بسته ساخته شوند که بسیار هم ارزان تر می باشند.

ISPها برای برقراری ارتباط از پروتکل های زیر استفاده می کنند.

Packet over SONET/SDH) POS)

Multiprotocol Label Switching) MPLS)

Asynchronous Transfer Mode) ATM)

Frame Relay

x.25

Integrated Services Digital Network) ISDN)

در ادامه به بررسی پروتکل MPLS می پردازیم.

تکنولوژی MPLS چیست (Multiprotocol Label Switching)

MPLS یک تکنولوژی ارتباطی برای سرعت بخشیدن و شکل دهی به جریان های ترافیکی شبکه می باشد. در این تکنولوژی بسته ها به جای لایه ۳ (شبکه) در لایه ۲ (پیوند داده) هدایت (forward) می شوند. به عبارتی، هر بسته در زمان ورود به شبکه ISP توسط روتر ورودی (Ingress Router) یک برچسب (Label) می گیرد که دیگر روتر ها به جای استفاده از آدرس IP برای مسیریابی از این برچسب مسیریابی را انجام دهند. در نهایت، زمانی که بسته از شبکه ISP خارج می شود، روتر انتهایی (Egress Router) برچسب را برداشته و بسته IP اصلی را به مقصد ارسال می کند.(پشتیبانی شبکه های کامپیوتری)

برچسب ها مشخص می کنند که بسته ها از کدام مسیر از پیش مشخص شده ای عبور می کنند. این مسیرها تحت عنوان Label Switched Paths) LSPs) شناخته می شوند. LSPها این قابلیت را به ISPها می دهند که بهترین مسیرها را برای نوع خاصی از ترافیک ها مشخص کنند. ISPها می توانند با تعریف یک Service Level Agreement) SLA) خاص بر روی LSPها از MPLS جهت بهبود کیفیت سرویس (Qos) استفاده کنند. در شکل زیر می توان نحوه ی عملکرد MPLS را دید.

در شکل بالا یک مثال ساده از ارسال بسته های IP با استفاده از MPLS که ارسال (forwarding) تنها بر اساس آدرس IP مقصد می باشد، دیده می شود.

۱-LSR1 با استفاده از آدرس IP مقصد هر بسته LSP آن را مشخص می کند. بدین معنی که گام بعدی و برچسب ابتدایی آن ها (یعنی ۴ و ۳۲) را مشخص می کند.

۲-زمانی که LSR2 بسته ها را دریافت می کند بر اسا برچسب آن ها LSP را مشخص می کند یعنی مشخص می کند بسته به LSR3 یا LSR4 برود و برچسب های آنها (یعنی ۱۲ و ۴۳) را نیز مشخص می کند. 

(روش های پشتیبانی شبکه)

۳-روتر انتهایی (Egress Router) یا همان LSR3 و LSR4 برچسب ها را برداشته و بسته را به خارج از شبکه هدایت می کند (یعنی بسته به Hostها تحویل داده میشوند). 

چون MPLS بسته ها را براساس برچسب ارسال می کند یک پروتکل مستقل است بنابراین می تواند هر محتوایی (نه تنها بسته) را روی هر نوع لینکی منتقل کند.

منبع: زرافه