1. MPLS(Multiprotocol Label Switching) 개요
● RFC 3031에 정의되어 있음
● IPv4, IPv6, Ethernet, ATM, Frame-Relay 등 다양한 프로토콜의 데이터를 전송할 수 있음
● MPLS 장비는 미리 결정된 Label을 사용하여 데이터를 전달함
● 요즘 MPLS만을 이용하는 것만으로는 크게 의미가 없으며 VPN이나 TE 등의 추가 서비스를 이용하기 위한 기반 기술로 많이 사용함
● 하나의 물리적인 망에서 여러 개의 독립적인 서비스 수용이 가능함
● MPLS의 Best-Path 정보는 Routing에 Best-Path가 계산되면 해당 정보를 이용함
● MPLS Label을 교환하고 Tunnel을 생성하기 위해 Signaling Protocol이 필요함
2. MPLS 등장과 네트워크 효율성 및 성능 개선
● 기존 IP 네트워크(1996까지)는 모두 순수 라우터 기반의 구조로 이루어져 있었음
IP-MPLS(Internet Protocol - Multi-Protocol Label Switching)는 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하고 라우팅 하는 기술로, 그 개발 배경에는 여러 가지 동기와 필요가 있었습니다. 다음은 IP-MPLS의 개발 배경을 이루는 주요 요소들입니다.
MPLS는 패킷을 전송할 때 라벨(Label)을 붙여 패킷을 식별하고, 이를 통해 빠르고 효율적인 라우팅을 가능하게 합니다. MPLS 네트워크는 레이블을 기반으로 패킷을 전달하기 때문에, 라우터는 전통적인 IP 라우팅보다 빠르게 패킷을 처리할 수 있습니다.
1) 트래픽 관리의 필요성
인터넷 트래픽의 폭발적인 증가와 다양한 애플리케이션의 등장으로 인해 기존의 IP 라우팅 방식으로는 효율적인 트래픽 관리와 고속 데이터 전송이 어려웠습니다. 특히, IP 패킷의 헤더를 일일이 분석하고 최적의 경로를 찾는 과정에서 성능 저하가 발생하곤 했습니다.
2) 품질 보장(QoS: Quality of Service)
■ 다양한 서비스의 요구
VoIP, 비디오 스트리밍, 온라인 게임 등 다양한 서비스가 등장하면서 네트워크 품질 보장의 필요성이 커졌습니다. 이러한 애플리케이션들은 지연(Latency), 지터(Jitter), 패킷 손실(Packet Loss)에 민감하여 안정적인 서비스 품질을 요구합니다.
■ MPLS의 QoS 지원
MPLS는 다양한 서비스 클래스(Service Class)를 지원하며, 이를 통해 각기 다른 트래픽 유형에 맞춰 QoS를 제공할 수 있습니다. 이는 중요한 트래픽에 우선순위를 부여하고, 네트워크 자원을 효율적으로 분배하는 데 도움이 됩니다.
3) 확장성과 유연성
■ 네트워크 확장 요구
기업 네트워크와 ISP(Internet Service Provider) 네트워크는 점점 더 복잡해지고 대규모로 확장되고 있습니다. 기존의 IP 라우팅 방식은 대규모 네트워크 확장 시 관리와 성능에 한계를 드러냈습니다.
■ MPLS의 확장성
MPLS는 다양한 네트워크 프로토콜과 통합할 수 있으며, 대규모 네트워크에서도 효율적으로 작동합니다. 또한, MPLS는 레이블 스위칭을 사용하여 네트워크를 보다 유연하게 구성할 수 있어 확장성 측면에서 유리합니다.
4) VPN 서비스 지원
■ 안전하고 효율적인 VPN 요구
기업들은 안전하고 효율적인 VPN(Virtual Private Network) 서비스를 필요로 합니다.
기존의 IP 기반 VPN은 설정이 복잡하고 유지 관리가 어려웠습니다.
■ MPLS 기반의 VPN
MPLS는 L2 VPN과 L3 VPN을 모두 지원하며, 이를 통해 다양한 VPN 서비스를 쉽게 제공할 수 있습니다. MPLS VPN은 높은 보안성과 효율성을 제공하여 기업 네트워크의 안전한 통신을 보장합니다.
5) 통합 네트워크 관리
■ 다양한 네트워크 프로토콜 통합
기업과 ISP는 다양한 네트워크 프로토콜을 사용하며, 이를 통합적으로 관리하는 것이 중요합니다. 기존 네트워크는 여러 프로토콜을 동시에 지원하기 어려웠습니다.
■ MPLS의 프로토콜 독립성
MPLS는 프로토콜에 독립적이며, 다양한 네트워크 프로토콜(IP, ATM, Frame Relay 등)을 통합할 수 있습니다. 이는 네트워크 관리자에게 통합적이고 효율적인 네트워크 관리를 가능하게 합니다.
6) 서비스 차별화
■ 새로운 서비스 개발
통신 사업자들은 새로운 수익 모델을 개발하고 차별화된 서비스를 제공하기 위해 네트워크 기술의 발전이 필요했습니다.
■ MPLS의 서비스 유연성
MPLS는 트래픽 엔지니어링, VPN, QoS 등의 다양한 기능을 통해 새로운 서비스 모델을 지원할 수 있습니다. 이를 통해 통신 사업자는 다양한 고객 요구를 만족시키고 새로운 비즈니스 기회를 창출할 수 있습니다.
3. 결론
IP-MPLS의 개발 배경은 네트워크의 효율성, 성능, 확장성, QoS, VPN 지원, 통합 관리, 서비스 차별화 등 다양한 요구를 충족시키기 위한 것이었습니다. MPLS는 이러한 요구를 충족시키기 위해 개발된 기술로, 오늘날 많은 기업과 서비스 제공자들이 네트워크를 효율적으로 관리하고 다양한 서비스를 제공하는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다.