Multiprotocol Label Switching(MPLS)
من المعلوم مسبقاً أن كل جهاز توجيه لديه القرار المنفصل في إعادة توجيه توجيه الحزمة كما هو موضح بالخطوات 1 و 2 و 3 من الشكل أدناه بحيث يقوم كل جهاز توجيه بإجراء مقارنة بين عنوان IP الوجهة للحزمة وجدول توجيه IP الخاص به والذي من خلاله يحدد مكان إعادة توجيه الحزمة بعد ذلك ولمعرفة هذه المسارات لابد من تفعيل بعض بروتوكولات التوجيه على أجهزة التوجيه.
تقوم الـ MPLS بإنشاء خدمة WAN ومن ثم توجيه حزم IP بين مواقع العملاء. والفكرة أن المؤسسة كالعادة تقوم بنشر أجهزة التوجيه المبدلات بحسب حاجتها ثم بعد ذلك يقوم مزود الخدمة SP بإنشاء شبكة IP الخاصة به والتي تغطي منطقة جغرافية كبيرة بحيث يمكن للعميل بعد ذلك الاتصال بشبكة MPLS من خلال ارتباط من كل موقع من مواقعها مع حزم IP لتوجيه SP من موقع عميل إلى آخر. فعلى سبيل المثال في الشكل السابق يمكن أن تمثل الموجهات الأربعة الوسطى شبكة MPLS الخاصة بـ SP في حين أن الموجهات المرقمة على الحواف هي أجهزة توجيه مملوكة لنفس المؤسسة.
ومع ذلك لا يستطيع مقدم الخدمة SP أن ينشئ شبكة IP واحدة كبيرة ويوصل بها جميع عملائه بسبب بعض الاشكالات التي قد تظهر عند دعم العديد من العملاء في نفس الوقت. فعلى سبيل المثال من المحتمل أن يستخدم العديد من العملاء نفس شبكة IP الخاصة مثلاً 10.0.0.0 والذي سيسبب شيئ من تداخل المسارات التي ستتعرف عليها شبكة الـ SP.
وللتغلب على هذه المشكلة وغيرها يقوم الـ SP ببناء شبكة IP الخاصة به مستخدماً الـ (MPLS) وعلى وجه الخصوص MPLS VPNs. بحيث تسمح MPLS VPNs لمقدم الخدمة SP أن يبني شبكة MPLS واحدة وكبيرة والتي تنشئ أيضًا شبكة WAN خاصة قائمة على IP لكل شبكة من شبكات عملائها فباستخدام MPLS VPNs يستطيع مقدم الخدمة أن يفصل المسارات التي تم التعرف عليها من أحد العملاء عن المسارات التي تعرف عليها عن طريق عميل آخر وبالتالي يمكن لمقدم الخدمة دعم كل عميل مع منع تسرب الحزم من عميل إلى آخر.
ولتوضيح سبب كون MPLS ليست مجرد شبكة IP لديها بعض أجهزة التوجيه فمن المهم معرفة أن الأجهزة في شبكة MPLS تستخدم طابع أو دعنا نقول ملصق لتوضيح الفكرة وهو ما منحه اسم MPLS. والفكرة أن أجهزة التوجيه الموجودة على حافة شبكة MPLS تقوم بإضافة رأس MPLS وإزالته إلى الحزم عند دخولها إلى شبكة MPLS والخروج منها. ومن ثم تقوم الأجهزة داخل شبكة MPLS باستخدام الطابع او الملصق داخل رأس MPLS هذا عند إعادة توجيه البيانات عبر شبكة MPLS. تسمح اختيارات هذه الطوابع لشبكة MPLS VPN أن تنشئ شبكات VPN منفصلة لإبقاء حركة مرور العملاء المختلفة منفصلة.
تصميم وبنية MPLS VPN المادية
توفر خدمة الـ MetroE والتي سبق الحديث عنها في ورقة سابقة بعنوان (WAN Architecture) خدمات الطبقة الثانية (Layer 2) عن طريق إعادة تمرير الإطارات بينما توفر الـ MPLS خدمات الطبقة الثالثة (Layer 3) من حيث أنه يقوم بإعادة توجيه حزم الطبقة الثالثة (IPv4 و IPv6) ولتحقيق ذلك تستخدم MPLS SPs عادةً أجهزة توجيه على حافة شبكة MPLS لأن أجهزة التوجيه توفر وظيفة إعادة توجيه حزم الطبقة الثالثة.
وكالعادة لكل تقنية WAN مجموعتها الخاصة من المصطلحات والمختصرات لذلك يوضح الشكل أدناه مصطلحين مهمين في الـ MPLS وهما حافة العميل (CE) وحافة المزود (PE). نظرًا لأن MPLS يتطلب الكثير من النقاش حول الأجهزة الموجودة على حافة العميل وعلى شبكة SP فإن MPLS تستخدم مصطلحات محددة لكل منها. عادةً ما يكون جهاز الحافة الخاص بالعميل (CE) عبارة عن جهاز توجيه وهو موجود في موقع العميل أي في موقع المؤسسة التي تطلب خدمة MPLS بينما توجد أجهزة حافة المزود (PE) على حافة شبكة مقدم الخدمة على الطرف الآخر من الرابط بينهما.
ولفهم ما تقوم به MPLS تذكر كيفية استخدام أجهزة التوجيه لمنافذها المادية وكذلك للأنواع المختلفة من بروتوكولات ارتباط البيانات (الطبقة الثانية). فعند توجيه حزمة ما تتجاهل أجهزة التوجيه رأس وتذييل الطبقة الثانية طبقة ربط البيانات والواردة في الإطار ثم تقوم بإنشاء رأس وتذييل جديد للإطار بحيث يسمح هذا الإجراء للحزمة الواردة بالوصول داخل إطار ارتباط بيانات واحد ومن ثم تغادر من خلال المنفذ داخل إطار ارتباط بيانات آخر.
الآن وبعد معرفة أن MPLS ترتكز شبكتها على أجهزة التوجيه وأنها تتجاهل رؤوس إطارات (ارتباط البيانات) الجديدة وتعدلها فهذا يعني أنها تدعم مجموعة متنوعة من روابط الاتصال فهي قادرة على استخدام أي بروتوكول ارتباط بيانات على روابط الاتصال خاصتها. وهذا ما يوضحه الشكل أدناه
هذا التنوع في روابط الاتصال المتاحة لشبكات MPLS تجعله خياراً رائعاً لبناء شبكات المؤسسات الكبيرة فبالنسبة للمواقع القريبة من خدمات MetroE خصوصاً تلك التي تحتاج إلى 10 ميجابت في الثانية على الأقل من النطاق الترددي فإن استخدام MetroE كرابط اتصال يعتبر أمر منطقي للغاية. وأما بالنسبة للمواقع البعيدة عن خدمات MetroE يمكن للعديد من شركات النقل تثبيت ارتباط تسلسلي (serial link) لها أو يمكن استخدام تقنيات الوصول إلى الإنترنت الشائعة مثل خدمات 4G/5G السلكية واللاسلكية.
