2.5

OSI 2.5: неофициальный «этаж»

Между кадрами и пакетами: почему реальным сетям тесно в 7 уровнях

← Все статьи / Сетевые технологии / MPLS и OSI 2.5
Редакционное уточнение. «Уровень 2.5» — неофициальная метафора для технологий на границе L2/L3, прежде всего MPLS. ISO/OSI по-прежнему содержит семь уровней. В этой статье MPLS отделяется от ARP, PPPoE и QinQ, а интерактивный симулятор показывает упрощённую демонстрационную сеть, не все возможные варианты реализации.
Инженерная метафора, не стандарт OSI

Почему говорят про уровень 2½?

В модели OSI канальный уровень (L2) отвечает за передачу кадров на канале, а сетевой (L3) — за адресацию и доставку пакетов через сети. Ethernet и IP — важные примеры, но сами уровни шире отдельных протоколов. MPLS использует метки для пересылки и организации услуг в операторских сетях. В ряде инкапсуляций его стек меток размещается между L2 и L3 — отсюда неофициальное прозвище «уровень 2.5». Это не восьмой уровень стандарта ISO/OSI и не утверждение, что пересылка IP обязательно медленнее.

Уровень 2 • Data Link

Курьер внутри одного офиса (L2)

Знает каждого сотрудника в лицо (MAC-адрес). Передает конверт мгновенно из рук в руки, но не умеет читать почтовые индексы других городов. Если адрес за пределами здания — он беспомощен.

Примеры: Ethernet (IEEE 802.3), Wi-Fi (802.11), Switch
Уровень 3 • Network

Таможня с географическим атласом (L3)

Маршрутизатор определяет следующий переход по адресу назначения. Обычно аппаратная пересылка использует таблицу FIB, сформированную на основе маршрутов; BGP — один из возможных источников маршрутной информации. Современная IP-пересылка тоже бывает очень быстрой.

Примеры: IPv4, IPv6, ICMP, OSPF, BGP, Router
Уровень 2.5 • Shim Layer

Штрих-код экспресс-сортировки (L2.5)

На входе в магистраль поверх IP-пакета, но внутри Ethernet-кадра клеится короткая цветная метка-стикер (Label, 20 бит). Транзитные MPLS-узлы обычно принимают решение о пересылке по верхней метке и соответствующей таблице. MPLS не обязательно означает туннель, а скорость определяется реализацией оборудования.

Классический пример L2.5 — MPLS. ARP, PPPoE и QinQ рассматриваются здесь для сравнения.

MPLS и соседние технологии: что действительно относится к L2.5?

Сравните MPLS с ARP, PPPoE и QinQ: у них разные функции и не одинаковый статус в моделях.

Мини-практикум: применяем модель к настоящему туннелю

Допустим, WireGuard переносит пакет 10.8.0.2 → 10.8.0.1 через внешний UDP-транспорт. Внутренний пакет IP шифруется и помещается в UDP-датаграмму, которая передаётся внутри внешнего IP-пакета и затем Ethernet-кадра. Это инкапсуляция, но не MPLS и не добавление официального уровня OSI.

Ethernet
внешний L2
Outer IP
маршрутизация
UDP + WireGuard
защищённый туннель
Encrypted inner IP
внутренний пакет

Вопрос: будет ли обычный транзитный интернет-маршрутизатор видеть внутренний адрес 10.8.0.2? Нет: при штатном шифровании WireGuard он обрабатывает внешний IP-заголовок.