Какво е мулти-протокол превключване на етикети или MPLS?

През 90-те години MPLS или Multi-Protocol Label Switching се появиха като вълнуващ нов метод за IP маршрутизиране. Във време, когато традиционните методи на маршрутизация остават неефективни, MPLS предложи на потребителите по-ефективен начин за изпращане на пакети до IP адреси. За разлика от услуга, която може да бъде инсталирана, MPLS е най-точно описан като техника. Тази техника се използва най-често от лица, които искат да предоставят VPN и трафик инженеринг.

MPLS стана популярна като технология, използвана за подобряване на Ethernet свързаността. Тъй като мащабируемостта и надеждността стават все по-големи притеснения за предприятията, MPLS предложи на потребителите начин да приоритизират връзките в рамките на услугата. Днес всяка организация, която иска да увеличи своята мрежова ефективност и мащабируемост, би било добре да препоръча да обмисли използването на MPLS.

През последните няколко години имаше мнение, че MPLS е остаряла и ще бъдат заменени от по-ефективни технологии като SD-WAN. Ние обаче твърдим, че това далеч не е така. В тази статия разглеждаме какво е MPLS и защо е тук, за да остане за дълго.

Кратък преглед на MPLS

В повечето мрежи всеки рутер решава за маршрута, който ще преминава пакетите. На всеки маршрутизаторите предоставят IP търсене, за да намерят къде следва да изпратят данните. MPLS използва превключване на етикети и намира крайния рутер, за да зададе маршрут направо до крайното местоположение. След това маршрутизаторите четат този етикет, за да предадат пакетите направо до местоназначението им. В резултат на това маршрутизаторите в цялата мрежа не се нуждаят от търсене на IP адреси, тъй като цялата информация вече е налице.

Поглед в дълбочина на MPLS

В традиционната ИТ мрежа, всеки път, когато рутер получава IP пакет, той се предоставя с IP адрес на местоназначение. Това казва на рутера къде е крайната дестинация на пакета. Въпреки че това изглежда доста разумно на повърхността, това не води до ефективност. Причината е, че маршрутизаторът няма информация за това как пакетът трябва да пътува до местоназначението си. С други думи, традиционното IP маршрутизиране предоставя ограничен обем информация за маршрута, който един пакет трябва да поеме.

Решението на MPLS на този проблем е да се направи първият рутер, който прихваща пакет, да бъде този, който решава бъдещия му маршрут. Първият маршрут за осъществяване на контакт дава на всеки пакет етикет, който може да се чете от рутери по-надолу по веригата. Най-важното е, че пакетите се препращат на ниво превключване, а не на ниво рутер. Това води до по-ниска скорост на трансфер и по-малко използване на хардуер.

MPLS се намира между втория и третия слой на OSI модела. Layer 2 се използва за протоколи като Ethernet, които се използват за транспортиране на пакети, а слой 3 покрива действителното маршрутизиране на пакетните данни. MPLS се използва за свързване на двете и служи за ускоряване на процеса на прехвърляне.

Най-основната му MPLS мрежа е свързана към облачна услуга, която се свързва към всеки възел във вашата мрежа. По същество MPLS действа като VPN. MPLS е или точка от точка VPN, слой 2 MPLS VPN, или слой 3 MPLS VPN. Докато свързването от точка до точка се нуждае от рутери от двете страни на мрежата, за да работи, MPLS не се нуждае от допълнителен хардуер.

MPLS действа почти като отметка. Когато маршрутизатор използва MPLS, неговата таблица за маршрутизиране се разгражда с всяка секция с уникален номер. В техническо отношение, Маршрутизаторът за етикети (LER) осигурява на всеки пакет етикет който се използва за идентифициране на a Клас на еквивалентност на пренасочване (FEC). LER също са отговорни да премахнат този етикет в изходната точка на мрежата и да го заменят с нормален IP адрес.

Всеки път, когато LER получава пакет без етикет, LER трябва да го присвои с етикет MPLS. След като пакетът е етикетиран, той след това се изпраща до следващия рутер за превключване на етикети (LSR) във веригата. След като LSR получи пакета, той сканира MPLS етикета в заглавката и прави едно от двете неща; тя променя MPLS етикета и го предава или ако пакетът е готов да напусне MPLS мрежата, тогава LSR премахва MPLS етикета напълно. След като последното е направено, следващият възел чете информацията за маршрутизация, за да го изпрати до крайното си местоназначение.

След като етикет е присвоен на пакет, той се изпраща до следващото му местоназначение надолу Път с превключване на етикет (LSP). LSP е предварително определен път, по който пътуват вашите пакети. Всеки рутер в мрежата трябва да има ясна перспектива на LSP, за да пренасочва пакетите до следващото им местоназначение ефективно. Когато LSR прихваща пакет, той проверява етикета, преди да го изпрати надолу по LSP до следващото му местоназначение.

Основното предимство на MPLS е, че след като е направена връзка, свързващият рутер не трябва да обхожда информацията на пакета, преди да го изпрати на следващото устройство, той може просто да използва заглавката вместо това. Той предоставя на маршрутизаторите цялата необходима информация, за да идентифицира къде трябва да бъде пренасочен или насочен пакет. Крайният резултат е по-бързи трансфери на пакети.

Устройствата в цялата мрежа четат етикета MPLS на прехвърлените пакети, за да идентифицират крайното местоположение, до което се изпраща. За разлика от тях, IP ще изпраща пакети с данни, но позволява на отделни пакети да решат своя собствен път. Вместо да пътува по физически път като IP трафик, MPLS използва виртуални пътеки, за да стигне пакети до крайната им дестинация.

Роли / позиции на маршрутизатори MPLS

Превключвател / рутер

Превключвател / Маршрутизатор за етикети (LSR) е рутер (и), който маршрутизира прехвърлянето на пакети чрез етикета MPLS. Това е маршрутизаторът, който етикетира пакети до края на пътуването си. По принцип LSRs са разположени в средата на MPLS мрежата. След като бъде получен пакет, той определя следващото местоположение на превключения с етикет път и добавя етикет, за да съответства на това. Той премахва стария етикет и го заменя с нов.

Маршрутизатор за етикети

Маршрутизатор за етикети (LER) е рутер, разположен в края на MPLS мрежа, който действа като входна или изходна точка. LER поставят етикети на входящите пакети, преди да ги изпратят в домейна MPLS. Ако пакет излиза извън изхода, LER премахва етикета и препраща пакета, използвайки IP протокола.

Рутер на доставчика

В VPN среда, която работи над MPLS, маршрутизаторите, които функционират като входни и изходни точки за VPN, се означават като Маршрутизатори за край на доставчика (PER). Тези маршрутизатори, които носят единствената отговорност за прехвърляне на пакети, се наричат ​​рутери на доставчика.

Протокол за разпространение на етикети

Протоколът за разпространение на етикета (LDP) се използва за разпространение на етикети между LER и LSR. LSR редовно си взаимодействат помежду си, за да обменят етикети и информация за маршрутизиране помежду си, за да помогнат да разберат разбирането си за мрежата и да улеснят прехвърлянето на пакети.

Клиентски ръб

Клиентският ръб (CE) е устройството в края на клиента, с което рутер или PE рутер разговаря. CE приема комуникации от страна на клиентите и ги транспортира направо до тази на доставчика. CE маршрутизаторът също се свързва към мрежата на клиентите. CE е в епицентъра на обмен на пакети с вашите клиенти.

Какво е MPLS VPN и как се използва?

В много случаи ще чуете MPLS, посочени в контекста на VPN. Причината е, че MPLS има капацитета да поддържа VPN услуги. MPLS VPN идват под формата на От точка до точка, слой 2 MPLS VPN (наричана също виртуална частна LAN услуга или VPLS) и Слой 3 MPLS VPN.
От точка до точка – Това е връзка от точка до точка, работеща на слой 2 на OSI модела чрез използване на LDP. Тази услуга използва виртуални наети линии (VLL) да свържете два различни сайта заедно.

MPLS слой 2 VPN (VPLS) – VPLS е слой 2 VPN, който свързва една точка към многоточка чрез използването на Ethernet. Организациите използват VPLS за свързване на географски разделени LAN мрежи заедно. Този слой използва LDP базирана сигнална техника от Cisco. И Frame Relay, и Ethernet могат да бъдат транспортирани чрез MPLS през Layer 2.

MPLS слой 3 VPN – Това е типът на MPLS услугата, към който се отнасят повечето хора, когато се позовават на MPLS VPN. В тази услуга администраторите създават виртуална технология за маршрутизиране и пренасочване на PER. Виртуалното маршрутизиране и пренасочване означава, че няколко сегмента на таблица за маршрутизиране могат да се изпълняват в рамките на един рутер наведнъж.

MPLS VPN и облачни услуги

Едно от най-популярните приложения на MPLS VPN е това на облачните услуги. Комбиниране на облачни услуги с MPLS CPN създава виртуален частен облак. Този частен облак е защитен и отделен от публичния интернет. Една от основните причини организациите да приемат MPLS VPN за облачни услуги е, че те могат да контролират приоритета на трафика.

Като такъв, Облачните услуги, управлявани от MPLS VPN, са по-надеждни. Например, ако едно приложение или връзка заема твърде много ресурси, може просто да се деприоритизира, за да се създаде място за по-важни процеси. Това осигурява на предприятията много по-висок стандарт на контрол и дискриминация, отколкото е наличен в публичния интернет. Той също така има предимството, че позволява на предприятието бързо да увеличава мащаба си. MPLS VPN може да бъде надвишен много по-лесно от традиционната услуга на оператора.

Защо трябва да използвам MPLS?

скалируемост

Много организации избират да използват MPLS поради неговата мащабируемост. MPLS не се нуждае от допълнителен физически хардуер, за да работи, което означава, че когато увеличавате мащаба си, няма нужда да купувате скъпо оборудване. За по-големите организации това може да спести много пари в дългосрочен план и да сведе до минимум усложненията, които идват с конфигурирането на ново оборудване всеки път, когато мрежата се увеличава по размер.

гъвкавост

Друга причина, поради която компаниите избират да внедрят MPLS, е поради неговата гъвкавост. Възможността за пренасочване на трафика според най-ефективния маршрут и минимизиране на прекъсванията е много полезна. Традиционното IP маршрутизиране може да позволи на пакетите да избират собствената си дестинация, но това не предлага скоростта, която MPLS бързият пренос на пакети прави. MPLS е гъвкав и в смисъл, че вашият доставчик на услуги може да предостави ниво 2 и 3 VPN на едно място.

Повишена производителност

И накрая, имате повишена производителност поради смяна на етикети. Промяната на маршрута на прехвърляне на пакети на превключващия слой означава, че устройствата надолу по веригата могат да предават пакетите по-ефективно. Както бе споменато по-горе, това води до по-ниски скорости и по-малко използване на хардуер. Това е особено изгодно в по-големите организации, които извършват много различни пакетни трансфери.

MPLS избира маршрута, по който се движи трафикът ви, което означава, че може да се избегнат претоварени маршрути в полза на оптимални пътеки. Това е голямо предимство, защото това означава вашите трансфери не трябва да се сблъскват помежду си и да влияят на организационната ви ефективност.

Гъвкавото маршрутизиране прави процеса на пренасочване на трафика невероятно бърз. Това прави нещата по-лесни за отделните пакети и повишава ефективността на мрежата като цяло. Гласови услуги и видео приложения са две области, в които качеството на услугата е изключително важно за предотвратяване на ненужно забавяне.

Какви са недостатъците на MPLS?

Въпреки че не е нужно да се притеснявате от конфигурирането на вашия хардуер, поемате нова грижа за управление на връзката си с вашия интернет доставчик. Вашият мрежов доставчик отговаря за предоставяне на облак MPLS и като такъв ще трябва да работите с доставчика, за да сте сигурни, че вашият MPLS трафик е насочен правилно. Това означава, че трябва предайте частичен контрол на вашата мрежа. Това е значителен недостатък, тъй като много организации ще се занимават с информация, която искат да запазят поверителност.

Това също е проблематично, защото означава, че MPLS не е напълно сигурен. MPLS няма функции, които да защитават вашите данни. Това означава, че след като стартирате, вие сте отворени за повече външни заплахи. Това може да бъде смекчено, като се гарантира, че устройствата ви са правилно защитени, но е нещо, за което трябва да помислите, преди да дръпнете спусъка в MPLS среда. Един от най-разпространените методи, които организациите използват, за да заобиколят този проблем, е чрез криптиране на целия трафик, прехвърлен между два рутера.

MPLS срещу SD-WAN

Въпреки че MPLS все още се използва широко, мнозина очакват това SD-WAN (Софтуерно дефинирана мрежа с широка площ) ще поеме в бъдеще. SD-WAN се прилага към стандартните WAN връзки, за да се свързват устройства на голямо разстояние. Като цяло те се използват от големи корпорации или доставчици на центрове за данни. Той е най-известен с това, че помага за поддръжка на облачни услуги като Salesforce и Office 365.

Едно от най-големите предимства, които SD-WAN има пред MPLS, е по-висока производителност. SD-WAN използва комбинация от MPLS, широколентов и LTE да останеш свързан. Всъщност това създава хибридна мрежа, която може да се превключва между в зависимост от скоростта на прехвърляне на пакети и ефективността на мрежата в реално време. На практика, това води до по-добра доставка на пакети.

Казано, MPLS не изостава по отношение на своята надеждност. Това е ефикасен метод за доставка на пакети и осигурява високо качество на услугата. Проблемът е, че MPLS се управлява в споделена мрежа, което често води до конкуренция за честотна лента. Това може да бъде значителна причина за задръстванията в сравнение с SD-WAN.

Що се отнася до сигурността, MPLS предлага известна защита, но обработката от интернет доставчици крие риск от споделяне на данни с трети страни. Това се изостря, защото MPLS не е криптиран един от двамата. За разлика, SD-WAN действа по-скоро като VPN и ви позволява да изпращате информация, без да я предавате на трети страни. Това означава, че SD-WAN има предимството по отношение на сигурността.

Въпреки че SD-WAN има крак в MPLS, той наистина е необходим само ако използвате облачни услуги. Ако обаче просто искате да се свържете без използването на облачни услуги, MPLS разполага с повече от достатъчно базови възможности, за да си заслужава времето. Разбира се, ако не ви е приятно обработката на вашите данни от вашия интернет доставчик, тогава SD-WAN може да бъде по-добрият избор.
Вижте също: WAN оптимизация

MPLS е тук, за да остане

Ако се отнасяте сериозно към това да направите вашите пакетни маршрути по-ефективни и да увеличите ефективността на вашата мрежа, то MPLS е нещо, което определено трябва да помислите. По-големи организации които непрекъснато трябва да увеличават техническата си инфраструктура ще се възползват от MPLS защото това ще намали нуждата от закупуване на нов хардуер. Това ще помогне да намаляват драстично режийните разходи.

Въпреки че това идва с цената на част от поверителността ви и трябва да работите с вашия доставчик на мрежи, ползите са повече от заслужаващи жертви. MPLS има своите привърженици и недоброжелатели, но предимствата му са ясни. Той има способността да поддържа мащабируемост и надеждност на услугата по начин, по който традиционните IP маршрутизационни връзки не могат.

Нарастването на използването на услугите на Ethernet и Wide Area Network предполага това MPLS е популярен както винаги. Без значение какво могат да кажат циниците, повечето потребители гравитират към Ethernet технологията повече от всяка друга алтернатива. Докато Ethernet остава основният избор на връзка, MPLS ще бъде на заден план.