Что такое многопротокольная коммутация по меткам или MPLS?

В 1990-х годах MPLS или многопротокольная коммутация по меткам стали новым захватывающим методом IP-маршрутизации. В то время, когда традиционные методы маршрутизации оставались неэффективными, MPLS предлагает пользователям более эффективный способ отправки пакетов на IP-адреса. В отличие от службы, которая может быть установлена, MPLS наиболее точно описывается как метод. Этот метод чаще всего используется объектами, желающими предоставить VPN и разработку трафика..

MPLS стал популярным в качестве технологии, используемой для улучшения соединения Ethernet. Поскольку масштабируемость и надежность становятся все более серьезными проблемами для предприятий, MPLS предложила пользователям способ расставить приоритеты для соединений внутри службы. Сегодня любой организации, стремящейся повысить эффективность и масштабируемость своей сети, было бы целесообразно рассмотреть возможность использования MPLS..

За последние несколько лет сложилось мнение, что MPLS устаревает и будут заменены более эффективными технологиями, такими как SD-WAN. Однако мы утверждаем, что это далеко не так. В этой статье мы рассмотрим, что такое MPLS и почему он здесь, чтобы остаться на долгий срок.

Краткий обзор MPLS

В большинстве сетей каждый маршрутизатор выбирает маршрут прохождения пакетов. В каждом маршрутизаторы обеспечивают поиск IP-адреса, чтобы найти, куда затем отправить данные. MPLS использует переключение меток и находит конечный маршрутизатор, чтобы установить маршрут прямо в конечное местоположение. Затем маршрутизаторы читают эту метку, чтобы передать пакеты прямо в место назначения. В результате маршрутизаторам по всей сети не нужно выполнять поиск IP, потому что вся информация уже есть.

Углубленный взгляд на MPLS

В традиционной ИТ-сети всякий раз, когда маршрутизатор получает IP-пакет, ему предоставляется IP-адрес назначения. Это сообщает маршрутизатору, где находится конечный пункт назначения пакета. Хотя это кажется довольно разумным на первый взгляд, это не способствует эффективности. Причина в том, что у маршрутизатора нет информации о том, как пакет должен перемещаться к месту назначения. Другими словами, традиционная IP-маршрутизация предоставляет ограниченный объем информации о маршруте, который должен пройти пакет.

Решение MPLS для этой проблемы состоит в том, чтобы сделать первый маршрутизатор, который перехватывает пакет, тем, который определяет его будущий маршрут. Первый маршрут для установления связи дает каждому пакету метку, которая может быть прочитана маршрутизаторами далее по цепочке.. Важно отметить, что пакеты пересылаются на уровне коммутации, а не на уровне маршрутизатора.. Это приводит к снижению скорости передачи и меньшему использованию оборудования..

MPLS находится между вторым и третьим уровнями модели OSI. Уровень 2 используется для протоколов, таких как Ethernet, которые используются для транспортировки пакетов, а уровень 3 охватывает фактическую маршрутизацию пакетных данных. MPLS используется для взаимосвязи двух и служит для ускорения процесса передачи.

По своей сути, сеть MPLS подключена к облачной службе, которая подключается к каждому узлу в вашей сети.. По сути, MPLS действует как VPN. MPLS – это либо точка-точка VPN, либо MPLS VPN уровня 2, либо MPLS VPN уровня 3. В то время как для работы двухточечного соединения необходимы маршрутизаторы по обе стороны сети, MPLS не требует дополнительного оборудования.

MPLS действует почти как закладка. Когда маршрутизатор использует MPLS, его таблица маршрутизации разбивается, и каждому разделу присваивается уникальный номер. В техническом плане Label Edge Router (LER) предоставляет каждому пакету метку который используется для идентификации Класс экспедиторской эквивалентности (FEC). LER также несут ответственность за удаление этой метки в точке выхода сети и замену ее обычным IP-адресом..

Всякий раз, когда LER получает пакет без метки, LER должен назначить его с меткой MPLS. Как только пакет помечен, он затем отправляется следующему маршрутизатору с коммутацией по меткам (LSR) в цепочке. Как только LSR получает пакет, он сканирует метку MPLS в заголовке и выполняет одно из двух действий; он изменяет метку MPLS и передает ее, или, если пакет готов покинуть сеть MPLS, LSR полностью удаляет метку MPLS. Как только последний будет сделан, следующий узел считывает информацию о маршрутизации, чтобы отправить ее в конечный пункт назначения.

После того, как метка назначена пакету, она отправляется следующему пункту назначения по Путь с коммутацией по меткам (LSP). LSP – это предопределенный путь, по которому проходят ваши пакеты. Каждый маршрутизатор в сети должен иметь четкое представление о LSP для эффективной пересылки пакетов в их следующий пункт назначения. Когда LSR перехватывает пакет, он проверяет метку перед отправкой его по LSP к следующему пункту назначения.

Основным преимуществом MPLS является то, что после установления соединения подключающемуся маршрутизатору не нужно просматривать информацию пакета перед отправкой на следующее устройство, вместо этого он может просто использовать заголовок. Он предоставляет маршрутизаторам всю информацию, необходимую им для определения того, куда пакет должен быть перенаправлен или направлен. Конечный результат – более быстрая передача пакетов..

Устройства по всей сети считывают метку MPLS переданных пакетов, чтобы определить конечное местоположение, в которое они отправляются. Напротив, IP будет отправлять пакеты данных, но позволит отдельным пакетам выбирать свой собственный путь.. Вместо того, чтобы путешествовать по физическому пути, такому как IP-трафик, MPLS использует виртуальные пути для доставки пакетов к их конечному месту назначения..

Роли / позиции маршрутизатора MPLS

Переключатель этикеток / Маршрутизатор

Метка Переключатель / Маршрутизатор (LSR) – это маршрутизатор (ы), который маршрутизирует передачу пакетов с использованием метки MPLS. Это маршрутизатор, который маркирует пакеты до конца их пути. Обычно LSR расположены в середине сети MPLS. Как только пакет получен, он определяет следующее местоположение на пути с коммутацией по меткам и добавляет метку для корреляции с этим. Он удаляет старый ярлык и заменяет его новым.

Маркер Edge Router

Маркер Edge Router (LER) – это маршрутизатор, расположенный в конце сети MPLS, который действует как точка входа или выхода. LER размещают метки на входящих пакетах перед отправкой их в домен MPLS. Если пакет отправляется к выходу, то LER удаляет метку и пересылает пакет, используя протокол IP.

Провайдер Маршрутизатор

В среде VPN, которая работает через MPLS, маршрутизаторы, которые функционируют как точки входа и выхода для VPN, называются Краевые маршрутизаторы провайдера (PER). Те маршрутизаторы, которые несут исключительную ответственность за передачу пакетов, называются маршрутизаторами провайдеров..

Протокол распространения меток

Протокол распространения меток (LDP) используется для распределения меток между LER и LSR. LSR регулярно взаимодействуют друг с другом, чтобы обмениваться метками и информацией маршрутизации друг с другом, чтобы помочь им лучше понять сеть и упростить передачу пакетов..

Край клиента

Край клиента (CE) – это устройство на стороне клиента, с которым разговаривает маршрутизатор или PE-маршрутизатор. CE принимает сообщения со стороны клиентов и передает их непосредственно поставщику. Маршрутизатор CE также подключается к сети клиентов. CE находится в эпицентре обмена пакетами с вашими клиентами.

Что такое MPLS VPN и как он используется?

Во многих случаях вы услышите MPLS, на который ссылаются в контексте VPN. Причина в том, что MPLS обладает способностью поддерживать VPN-сервисы.. MPLS VPN прийти в форме Двухточечная, MPLS VPN уровня 2 (также называемый услугой виртуальной частной локальной сети или VPLS) и Уровень 3 MPLS VPN.
Точка-точка – Это соединение точка-точка, работающее на уровне 2 модели OSI посредством использования LDP. Этот сервис использует виртуальные выделенные линии (VLL) соединить два разных сайта вместе.

MPLS Layer 2 VPN (VPLS) – VPLS – это VPN уровня 2, который соединяет одну точку с многоточечной с помощью Ethernet. Организации используют VPLS для соединения географически отдельных сетей LAN. Этот уровень использует технологию сигнализации на основе LDP от Cisco. Frame Relay и Ethernet могут передаваться через MPLS через уровень 2.

MPLS Layer 3 VPN – Это тип службы MPLS, на который ссылается большинство людей, когда ссылаются на MPLS VPN. В этом сервисе администраторы создают технологию виртуальной маршрутизации и пересылки на своем PER. Виртуальная маршрутизация и переадресация означают, что несколько сегментов таблицы маршрутизации могут одновременно работать на одном маршрутизаторе..

MPLS VPN и облачные сервисы

Одно из самых популярных приложений MPLS VPN – это облачные сервисы.. Объединение облачных сервисов с MPLS CPN создает виртуальное частное облако. Это частное облако защищено и отделено от общедоступного Интернета. Одна из основных причин, по которой организации используют MPLS VPN для облачных сервисов, заключается в том, что они могут контролировать приоритет трафика.

Как таковой, Облачные сервисы на базе MPLS VPN более надежны. Например, если одно приложение или соединение занимают слишком много ресурсов, их можно просто удалить из списка, чтобы освободить место для более важных процессов. Это обеспечивает предприятиям гораздо более высокий уровень контроля и дискриминации, чем в общедоступном Интернете. У этого также есть преимущество, позволяющее предприятию быстро расширяться. MPLS VPN может быть масштабирован намного легче, чем традиционная услуга оператора.

Почему мне нужно использовать MPLS?

Масштабируемость

Многие организации предпочитают использовать MPLS из-за его масштабируемости. Для работы MPLS не требуется никакого дополнительного физического оборудования, а это означает, что при повышении производительности вам не нужно приобретать дорогостоящее оборудование. Для крупных организаций это может сэкономить много денег в долгосрочной перспективе и минимизировать сложности, связанные с настройкой нового оборудования при каждом увеличении размера сети..

гибкость

Еще одна причина, по которой компании выбирают развертывание MPLS, заключается в его гибкости. Возможность перенаправить трафик в соответствии с наиболее эффективным маршрутом и минимизировать сбои очень полезна. Традиционная IP-маршрутизация может позволить пакетам выбирать свое собственное назначение, но это не обеспечивает скорость, которую обеспечивает быстрая передача пакетов MPLS. MPLS также является гибким в том смысле, что ваш поставщик услуг может предоставлять VPN уровня 2 и 3 в одном месте..

Увеличение производительности

Наконец, вы повысили производительность благодаря переключению меток. Изменение маршрута передачи пакетов на уровне коммутации означает, что устройства в цепочке могут передавать пакеты более эффективно. Как уже упоминалось выше, это приводит к снижению скорости и снижению использования оборудования. Это особенно выгодно в крупных организациях, которые проводят множество различных передач пакетов.

MPLS выбирает маршрут, по которому идет ваш трафик, Это означает, что он может избежать перегруженных маршрутов в пользу оптимальных маршрутов. Это большое преимущество, потому что это означает, что ваши переводы не должны сталкиваться друг с другом и влиять на эффективность вашей организации.

Гибкая маршрутизация делает процесс перенаправления трафика невероятно быстрым. Это облегчает работу отдельных пакетов и повышает производительность сети в целом.. Голосовые сервисы и видео приложения две области, где качество обслуживания невероятно важно для предотвращения ненужных задержек.

Каковы недостатки MPLS?

Несмотря на то, что вам не нужно беспокоиться о настройке своего оборудования, вы берете на себя новую задачу управления отношениями с вашим провайдером. Ваш сетевой поставщик отвечает за предоставление вам облака MPLS и как таковой вам придется работать с провайдером, чтобы убедиться, что ваш трафик MPLS направлен правильно. Это означает, что вы должны передать частичный контроль над вашей сетью. Это существенный недостаток, так как многие организации будут иметь дело с информацией, которую они хотят сохранить конфиденциальной.

Это также проблематично, потому что это означает, что MPLS не является полностью безопасным. MPLS не имеет никаких функций для защиты ваших данных. Это означает, что после его запуска вы открыты для новых внешних угроз. Этого можно избежать, обеспечив надлежащую защиту ваших устройств, но об этом следует подумать, прежде чем нажимать на триггер в среде MPLS. Одним из наиболее распространенных методов, используемых организациями для решения этой проблемы, является шифрование всего трафика, передаваемого между двумя маршрутизаторами..

MPLS против SD-WAN

Хотя MPLS все еще широко используется, многие ожидают, что SD-WAN (программно-определяемая глобальная сеть) собирается вступить во владение в будущем. SD-WAN применяется к стандартным WAN-соединениям для подключения устройств на большие расстояния. Как правило, они используются крупными корпорациями или поставщиками центров обработки данных. Он наиболее известен тем, что помогает поддерживать облачные сервисы, такие как Salesforce и Office 365.

Одним из самых больших преимуществ SD-WAN перед MPLS является более высокая производительность. SD-WAN использует комбинацию MPLS, широкополосного доступа и LTE оставаться на связи. По сути, это создает гибридную сеть, которая может переключаться между в зависимости от скорости передачи пакетов и производительности сети в реальном времени. На практике, это приводит к лучшей доставке пакетов.

При этом MPLS не сильно отстает в плане надежности. Это эффективный метод доставки пакетов и обеспечивает высокое качество обслуживания. Проблема заключается в том, что MPLS работает в общей сети, что часто приводит к конкуренции за пропускную способность. Это может быть значительной причиной перегрузки по сравнению с SD-WAN.

Что касается безопасности, MPLS предлагает некоторую защиту, но обработка интернет-провайдерами сопряжена с риском передачи данных третьим сторонам. Это усугубляется, потому что MPLS не зашифрован или. Напротив, SD-WAN больше похож на VPN и позволяет отправлять информацию без ее передачи третьим лицам.. Это означает, что SD-WAN имеет преимущество с точки зрения безопасности.

Несмотря на то, что SD-WAN поддерживает MPLS, он действительно нужен только в том случае, если вы используете облачные сервисы. Однако, если вы просто хотите подключиться без использования облачных сервисов, то у MPLS более чем достаточно базовых возможностей, чтобы стоить вашего времени. Конечно, если вас не устраивает обработка данных вашим провайдером, тогда SD-WAN может быть лучшим выбором..
Смотрите также: WAN оптимизация

MPLS здесь, чтобы остаться

Если вы серьезно относитесь к повышению эффективности маршрутов пакетов и повышению производительности вашей сети, то MPLS – это то, что вы обязательно должны рассмотреть. Крупные организации которые постоянно совершенствуют свою техническую инфраструктуру выиграет от MPLS потому что это снизит необходимость покупки нового оборудования. Это поможет значительно сократить накладные расходы.

Хотя это происходит за счет части вашей конфиденциальности и необходимости работать с вашим сетевым провайдером, выгоды более чем стоят жертв. У MPLS есть свои сторонники и противники, но преимущества очевидны. Он имеет возможность поддерживать масштабируемость и надежность обслуживания таким образом, что традиционные соединения IP-маршрутизации не могут.

Рост использования услуг Ethernet и глобальных сетей предполагает, что MPLS как никогда популярен. Что бы ни говорили циники, большинство пользователей тяготеют к технологии Ethernet больше, чем к любой другой альтернативе.. Пока Ethernet остается основным выбором соединения, MPLS будет в фоновом режиме.