Internet przechodzi ewolucję podyktowaną rozwojem świadczonych usług. Do tej pory znakomicie spełniał swoją rolę jako platforma transmisji danych. Jednak wprowadzenie nowych technik i powiązanych z nimi multimediów wymusiło wdrożenie metod zapewniania jakości usług, ze szczególnym uwzględnieniem usług czasu rzeczywistego.

Sieci tworzące Internet są w dużej mierze oparte na IP, dlatego nie jest on zdolny do świadczenia usług o gwarantowanej jakości. Z kolei w sieciach stricte telekomunikacyjnych od początku chodziło o spełnianie warunków czasu rzeczywistego na potrzeby transmisji głosu. Protokołem, który wg przewidywań zaoferuje możliwości obu sieci, jest MPLS.

Modyfikowanie IP

Protokół IP przewidywany do dalszego stosowania w wielousługowej sieci transmisji danych, by móc w pełni sprostać stawianym mu wymaganiom, musi być uzupełniony mechanizmami, które dotąd nie odgrywały tak istotnej roli. Są one związane z zapewnieniem, sterowaniem i zarządzaniem jakością oferowanych usług (QoS), ze szczególnym uwzględnieniem multimedialnych aplikacji czasu rzeczywistego.

W obecnej fazie ewolucji sieci teleinformatycznych w kierunku NGN (Next Generation Network) konieczne jest wprowadzenie pewnych modyfikacji i uzupełnień protokołu IP na potrzeby przyszłych zastosowań. W istocie nie jest to zadanie łatwe, biorąc pod uwagę rozmiary globalnej sieci i możliwość współpracy urządzeń pochodzących od różnych producentów. Problemy napotyka się również przy wdrażaniu już usprawnionych i znacznie bardziej efektywnych (niż te, którymi dysponuje IP) mechanizmów sterowania i zarządzania ruchem (Traffic Engineering).

Należy podkreślić, że IP nie ma mechanizmów zabezpieczania przed przeciążeniami. Wynika to z metody przenoszenia pakietów w sieci opartej na protokołach rutingu, np. OSPF (Open Shortest Path First) czy RIP (Routing Information Protocol). Nie obsługują one zarządzania ruchem, w wyniku czego wszystkie pakiety kierowane w tę samą stronę są transportowane tą samą trasą, bez uwzględnienia warunków w sieci. Zatem niemożliwe jest sterowanie ruchem tak, aby sieć była obciążona równomiernie i nie dochodziło do przeciążeń na "obleganych" kierunkach. Niekorzystnie wpływają również mechanizmy retransmisji pakietów (w przypadku wystąpienia błędów), co dyskwalifikuje właściwie TCP/IP do przenoszenia usług czasu rzeczywistego. Poza tym IP jest zoptymalizowany pod kątem doboru najkrótszej trasy w sieci, a nie mechanizmów sterowania przepływem danych. Dlatego istniejące rozwiązania dla sieci transportowych muszą zostać wzbogacone w mechanizmy wspomagające różnicowanie ruchu i zarządzanie nim. To umożliwia implementacja w środowisku IP protokołów IntServ (Integrated Services), DiffServ (Different Services) i MPLS (Multi Protocol Label Switching).

MPLS ma zmienić sytuację obecnych sieci i uelastycznić je w celu wprowadzania nowych usług. MPLS jako swoisty upgrade IP w założeniach powinien zapewnić m.in.

• możliwość etykietowania przenoszonych pakietów, co zwiększy efektywność zarządzania ruchem w sieci;

• przenoszenie pakietów o takiej samej przypisanej etykiecie, po takich samych, ustalonych wirtualnych ścieżkach - tunelach (na wzór ATM);

• realizację funkcji rutingowych i przełączających w węzłach wspierających technikę MPLS;

• usprawnienie procesu rutingu i przenoszenia pakietów przez sieć.

Zatem proponowany dla IP protokół MPLS integruje zalety obu technik transmisyjnych, czyli rutingu w IP i zarządzania jakością w ATM.

Organizacja przełączania MPLS

MPLS, opracowany przez grupę IETF (Internet Engineering Task Force), składa się z zespołu protokołów zaprojektowanych na potrzeby elastycznego i wydajnego definiowania, kierowania, przenoszenia i przełączania strumieni ruchu występujących w sieci. Do podstawowych funkcji realizowanych przez MPLS należą:

• określenie mechanizmów zarządzania strumieniami ruchu o różnym natężeniu i między różnymi urządzeniami w sieci lub nawet między różnymi aplikacjami;

• dostarczanie narzędzi do odwzorowywania adresów IP w proste, stałej długości etykiety, wykorzystywane przez różne techniki komutacji i przesyłania pakietów;

• dostarczanie interfejsu rozszerzającego dla istniejących protokołów rutingowych: RSVP (Resource Reservation Protocol) i OSPF;

• obsługę warstwy drugiej stosu protokołów: TCP/IP, ATM czy FR.