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ルーティング

MPLS えむぴーえるえす

MPLSMulti-Protocol Label SwitchingラベルスイッチングLSPVPN
MPLSについて教えて

簡単に言うとこんな感じ！

パケットに短い「ラベル」を貼って、IPアドレスを毎回見るより高速に転送する仕組みだよ。レストランで「テーブル3番の料理」と番号で指示するようなイメージ。VPNや高速通信の基盤として大手ISPのネットワークで使われてるんだ！

MPLSとは

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）は、IPパケットに短い固定長のラベル（20bit）を付加し、そのラベルだけを見て高速転送するプロトコルです。RFC 3031で標準化されています。

通常のIPルーティングは各ルーターで宛先IPを参照してルーティングテーブルを検索しますが、MPLSではパケット入口（LER：Label Edge Router）でラベルを付与し、中間ルーター（LSR：Label Switch Router）はラベルだけを見てスイッチングします。これによりルーティング処理が高速化されます。ラベルの転送経路をLSP（Label Switched Path）と呼びます。

MPLSはVPN（MPLS-VPN）・QoS・トラフィックエンジニアリング（MPLS-TE）などの基盤技術として広く使われています。

MPLSの主な用途

用途説明
MPLS L3 VPN異なる拠点間をVPNトンネルで接続（ISP提供の閉域網）
MPLS L2 VPNイーサネットをMPLSで延伸（E-LINE/VPLS）
MPLS-TE帯域確保や迂回路のトラフィックエンジニアリング
Fast Rerouteプリ計算した迂回路で50ms以内の障害回復

歴史と背景

  • 1997年：Cisco TagSwitching等の独自実装が競争
  • 2001年：RFC 3031でMPLSアーキテクチャが標準化
  • 2000年代：ISPのバックボーン・企業WAN（MPLS-VPN）として大普及
  • 2010年代以降：SDN・クラウドWANに移行が進むが、キャリアコアネットワークでは現役

MPLSラベル転送の仕組み

MPLSのラベル付与・転送・除去 LER（入口） LSR（中間） LSR（中間） LER（出口） PUSH ラベル付与 SWAP ラベル交換 POP ラベル除去 LSP（Label Switched Path）：入口LERで決定した転送経路を全中間ルーターが従う 中間LSRはIPアドレスを参照せずラベルのみでスイッチング → 高速転送 ラベルは20bit（0〜1048575）の整数値。スタック（多段）も可能

関連する規格・RFC

規格・RFC番号内容
RFC 3031MPLSアーキテクチャ
RFC 3032MPLSラベルスタックエンコーディング
RFC 4364MPLS L3 VPN
RFC 3209MPLS-TE（RSVPによるTE）

関連用語