MPLS(Multi-Protocol Label Switching)

개요

MPLS(Multi-Protocol Label Switching)는 네트워크 패킷에 라벨(Label)을 부착해 전통적인 IP 라우팅보다 빠르고 효율적인 경로를 통해 데이터를 전송하는 기술입니다. 기업용 전용회선, 금융기관, 통신사업자, 데이터센터 간 연결 등에서 고속성과 품질 보장이 필요한 환경에 적합한 핵심 네트워크 인프라로 활용되고 있습니다.

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1. 개념 및 정의

MPLS는 IP 기반 네트워크 상에서 전송되는 데이터 패킷에 라벨을 부착하여, 패킷 내용 분석 대신 라벨 기반 전송 경로 결정으로 전송 속도와 경로 제어 능력을 향상시키는 방식입니다. OSI 7계층의 **2.5 계층(Layer 2.5)**에 해당하는 기술로, L2와 L3 사이의 하이브리드 방식으로 작동합니다.

핵심 특징:

• 경로 기반 전송 (Label Switching Path, LSP)
• QoS(Quality of Service) 지원
• 다양한 프로토콜 호환 (IPv4, IPv6, ATM 등)
• 트래픽 엔지니어링(TE) 가능

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2. 동작 방식

단계	설명	구성 요소
1. 라벨 부여	패킷이 네트워크 진입 시 라벨 부착	LER(Label Edge Router)
2. 라벨 스위칭	라우터가 IP가 아닌 라벨로 경로 결정	LSR(Label Switch Router)
3. 라벨 제거	목적지 도달 전 라벨 제거	LER (Exit)
4. 전송 완료	최종 목적지에 IP 기반 전달	호스트 시스템

MPLS는 전송 경로를 사전에 설정하여 고속 처리 및 예측 가능한 트래픽 관리를 실현합니다.

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3. 주요 구성 요소

구성 요소	설명	역할
LER (Label Edge Router)	네트워크 경계에서 라벨 부착 및 제거	MPLS 진입/종료 지점
LSR (Label Switch Router)	라벨 기반 경로 전환 수행	중간 전송 라우터
LSP (Label Switched Path)	고정된 MPLS 전송 경로	경로 기반 트래픽 흐름 유지
FEC (Forwarding Equivalence Class)	동일한 전송 처리를 받는 패킷 그룹	QoS, 목적지 기준 그룹화

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4. 특징 및 장점

항목	설명	기대 효과
고속 전송	라벨 기반 전환으로 라우팅 연산 감소	지연 최소화, 처리량 향상
품질 보장(QoS)	패킷 우선순위 설정 가능	음성, 영상 트래픽 품질 확보
트래픽 엔지니어링	대역폭 예약, 최적 경로 설정 가능	링크 과부하 방지
네트워크 복원력	장애 시 신속한 우회 경로 설정 가능	고가용성 확보

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5. 활용 사례 및 적용 분야

산업/조직	적용 사례	주요 목적
금융기관	지점 간 전용회선 기반 고속 전송	민감 데이터 보안 및 지연 최소화
통신사업자	VPN 서비스(MPLS VPN), VoIP 전송	고객별 트래픽 격리 및 QoS 보장
제조/물류	스마트팩토리, IoT 장비 간 연결	실시간 제어 및 무중단 통신
클라우드/IDC	하이브리드 클라우드 간 연결	SLA 기반 네트워크 품질 보장

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6. 한계 및 보완 기술

한계	설명	대안/보완 기술
구성 복잡성	초기 설정 및 유지보수 어려움	SD-WAN 기반 정책 자동화 도입
비용 부담	전용 회선 및 장비 구축 비용 큼	인터넷 기반 터널링(VPN) 병행 활용
클라우드 네이티브 한계	퍼블릭 클라우드 직접 연결 어려움	Cloud Interconnect, Direct Connect

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7. 결론

MPLS는 대규모 트래픽과 높은 안정성이 요구되는 환경에서 여전히 핵심적인 네트워크 전송 기술로 활용되고 있습니다. QoS 기반의 고속 데이터 전송, 트래픽 엔지니어링, 네트워크 복원력을 제공하며, SDN 및 클라우드 전환 흐름과도 병행 적용이 가능한 유연한 인프라입니다. 복잡한 네트워크 요구를 해결하고자 하는 조직에게 MPLS는 검토할 가치가 충분한 기술입니다.