Home » MPLS: Label Switching, LDP และ Traffic Engineering
MPLS: Label Switching, LDP และ Traffic Engineering
MPLS: Label Switching, LDP และ Traffic Engineering
MPLS (Multiprotocol Label Switching) เป็นเทคโนโลยี forwarding ที่ใช้ labels แทนการ lookup IP routing table ทุก hop ทำให้ forward packets ได้เร็วกว่าและยืดหยุ่นกว่า IP routing ปกติ MPLS เป็นพื้นฐานของ enterprise WAN services, VPN (L2VPN/L3VPN) และ traffic engineering
แม้ว่า SD-WAN จะเป็นที่นิยมมากขึ้น แต่ MPLS ยังคงเป็น backbone ของ service provider networks และ enterprise WAN ขนาดใหญ่ เพราะให้ guaranteed SLA, QoS และ traffic engineering ที่ internet-based solutions ทำไม่ได้ การเข้าใจ MPLS เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับ network engineers
MPLS vs IP Routing
| คุณสมบัติ |
IP Routing |
MPLS |
| Forwarding Decision |
IP lookup ทุก hop (longest prefix match) |
Label lookup (simple, fixed-length) |
| Path Selection |
Shortest path (IGP metric) |
Label Switched Path (LSP) — สร้างได้ตามต้องการ |
| Traffic Engineering |
ยาก (ECMP limited) |
ง่าย (RSVP-TE, explicit paths) |
| VPN Support |
ต้อง GRE/IPsec per site |
Built-in (L3VPN/L2VPN) scalable |
| QoS |
DiffServ (DSCP) |
MPLS EXP bits + DiffServ |
| Speed |
ช้ากว่า (complex lookup) |
เร็วกว่า (simple label swap) |
MPLS Components
| Component |
บทบาท |
| Label |
20-bit identifier ที่ติดหน้า packet (between L2 and L3 header) |
| LSR (Label Switching Router) |
Router ที่ forward packets ตาม labels |
| LER (Label Edge Router) |
Router ที่ขอบของ MPLS domain (push/pop labels) |
| Ingress LER |
ติด label (push) เมื่อ packet เข้า MPLS domain |
| Egress LER |
ถอด label (pop) เมื่อ packet ออก MPLS domain |
| LSP (Label Switched Path) |
เส้นทางที่ labels กำหนดจาก ingress ถึง egress |
| FEC (Forwarding Equivalence Class) |
กลุ่ม packets ที่ forward เหมือนกัน (same label) |
MPLS Label Operations
| Operation |
ทำที่ |
Action |
| Push |
Ingress LER |
ติด label บน packet (encapsulate) |
| Swap |
Transit LSR |
เปลี่ยน label เก่าเป็น label ใหม่ แล้ว forward |
| Pop |
Egress LER (หรือ penultimate hop) |
ถอด label ออก forward ตาม IP |
| PHP (Penultimate Hop Popping) |
Router ก่อน egress |
ถอด label ก่อน 1 hop (ลด processing ที่ egress) |
Label Distribution Protocol (LDP)
| Feature |
รายละเอียด |
| หน้าที่ |
แจก labels ระหว่าง MPLS routers (สร้าง LSP) |
| Port |
TCP 646 + UDP 646 (discovery) |
| Discovery |
Hello messages (UDP 646, multicast 224.0.0.2) |
| Session |
TCP session ระหว่าง LDP peers |
| Label Distribution |
Downstream Unsolicited (default) — ส่ง label โดยไม่ต้องขอ |
| Label Retention |
Liberal (เก็บทุก label) vs Conservative (เฉพาะ best path) |
| LSP Path |
ตาม IGP shortest path (OSPF/IS-IS) |
MPLS Traffic Engineering (TE)
| Feature |
LDP |
RSVP-TE |
| Path Selection |
IGP shortest path เท่านั้น |
Explicit path (constraint-based) |
| Bandwidth Reservation |
ไม่มี |
Reserve bandwidth per LSP |
| Fast Reroute |
ไม่มี (ต้องรอ IGP converge) |
FRR (50ms failover) |
| Constraint-Based Routing |
ไม่มี |
CSPF (bandwidth, affinity, admin-group) |
| Complexity |
ง่าย |
ซับซ้อนกว่า |
| Use Case |
General MPLS + VPN |
Critical paths, bandwidth guarantee |
MPLS VPN Types
| VPN Type |
Layer |
ใช้สำหรับ |
Protocol |
| L3VPN (BGP/MPLS VPN) |
Layer 3 |
เชื่อม sites ด้วย IP routing (most common) |
MP-BGP + MPLS labels |
| L2VPN (VPLS) |
Layer 2 |
เชื่อม sites ด้วย L2 bridging (multipoint) |
LDP signaled VPLS |
| L2VPN (VPWS/Pseudowire) |
Layer 2 |
Point-to-point L2 circuit |
LDP/RSVP signaled PW |
| EVPN |
Layer 2+3 |
Modern L2/L3 VPN (replaces VPLS) |
MP-BGP EVPN + MPLS/VXLAN |
MPLS QoS
| Method |
วิธีทำงาน |
| EXP bits (3 bits) |
MPLS header มี 3 bits สำหรับ QoS (8 classes) |
| Pipe Mode |
MPLS EXP bits อิสระจาก IP DSCP (SP กำหนด QoS เอง) |
| Short Pipe Mode |
คล้าย Pipe แต่ egress ใช้ IP DSCP |
| Uniform Mode |
Copy DSCP → EXP เข้า, copy EXP → DSCP ออก (synchronized) |
MPLS Design Best Practices
| Practice |
รายละเอียด |
| ใช้ LDP สำหรับ general transport |
LDP ง่าย เพียงพอสำหรับ VPN + basic forwarding |
| ใช้ RSVP-TE สำหรับ critical paths |
Bandwidth reservation + FRR สำหรับ SLA-critical traffic |
| Enable PHP |
Penultimate Hop Popping ลด processing ที่ egress |
| LDP-IGP Sync |
ป้องกัน black-holing เมื่อ LDP session ยังไม่ up |
| MPLS OAM |
ใช้ MPLS ping/traceroute สำหรับ troubleshooting LSPs |
| Segment Routing |
พิจารณา SR-MPLS แทน LDP (simpler, no state in network) |
ทิ้งท้าย: MPLS = Enterprise WAN Backbone
MPLS ใช้ labels แทน IP lookup = เร็ว + flexible LDP = simple label distribution ตาม IGP path RSVP-TE = traffic engineering + bandwidth reservation L3VPN (BGP/MPLS) = most common enterprise WAN service Segment Routing = อนาคตของ MPLS (simpler, scalable)
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ SD-WAN และ BGP Route Filtering ที่ siamlancard.com หรือจาก icafeforex.com และ siam2r.com
