■IP-VPNを実現する「MPLS」とは？

　MPLSとは、IPパケットの転送（ルーティング）を実現する方式の1つである。通常、ルーティングといえば、IPアドレスにもとづき「ルータ」が経路選択（パケット・ルーティング）を行っているが、MPLSでは、IPパケットに付加された「ラベル」にもとづきルータやスイッチが経路選択（ラベル・パス）を行っている。

●MPLSの特徴
　MPLSの本来の狙いは、高速なIPスイッチングを行うことにあった。数年前のルータでは処理性能が低く、それを補うべく、当時高速スイッチングで定評のあったATMの技術を取り入れたのが始まりだ。だが現在では、パケット・ルーティングのハードウェア化でATMによる高速化の必要性が薄れたほか、IPトラフィックの増加により、ATMスイッチではなくルータでネットワークを作るほうが効率的となった。そのため、MPLSは高速性以外の応用部分で注目されることとなった。

　講演の中で池尻氏は、MPLS採用のメリットを3つあげた。1つは、マルチプロトコルへの対応。ATMやFR、イーサネットなどレイヤ2の伝送媒体のほか、IPv4／IPv6やIPXなどレイヤ3のプロトコルを広くサポートすることだ。2つ目としては、ATMネットワークでの自動VP／VC設定機能などをMPLSベースでさらに発展させることで、ATM事業者にとってメリットとなる例を、3つ目には、ネットワークを全面IP化したさいの課題であるトラフィック制御やVPN実現などをあげた。

●MPLSの仕組み
　通常のIPネットワークでは、IPパケットに記されたIPアドレスと経路情報を基に、ルータがパケットのフォワーディングを行っている。MPLSのネットワークでは、LSR（Label Switching Router）と呼ばれる機器が、パケットに記されたラベルを基にフォワーディングを行っている。このさいの経路は「ラベル・パス」と呼ばれるが、これはどのように決定されているのだろうか？

　まずは、OSPFなどのIGPを用いてルータ（LSR）同士で経路情報の交換を行う。ここまでは、通常のルータと同じだ。次に、各LSRで経路選択に使用するラベルをルーティング・テーブルに対応させつつ独自に決定する。ここで決定したラベルは、LDP（Label Distribution Protocol）などのプロトコルを用いて隣のLSRに通知する。これを繰り返すことで、ラベル・パスが形成される。ここでの特徴は、ラベルの値はLSRでユニークであるがホップごとに異なっていること、ラベル・パスはネットワーク形成時に決定し、以後は変更があるまでそのまま、ということである。

図1　BGP／MPLS-VPNにおける経路情報のやりとりの様子（スライドをクリックすると拡大表示します）

　MPLSにおけるパケットへのラベル付けでは、レイヤ2ヘッダとレイヤ3ヘッダの間に「シム・ヘッダ（Shim Header）」と呼ばれるヘッダが挿入される形になる。ここにラベル情報などが含まれるほか、2つ以上のラベルを挿入することも可能である。