MPLS یا Multi-protocol label switching راهی برای اطمینان از اتصالات قابل اعتماد برای برنامه های real-time است، اما گران است و باعث می شود شرکت ها SD-WAN را به عنوان راهی برای محدود کردن استفاده از آن در نظر بگیرند.
نکته ای که در مورد MPLS وجود دارد این است که این یک تکنیک است نه یک سرویس – بنابراین می تواند هر چیزی را از VPN های IP به اترنت مترو منتقل کند. این کار گران است، بنابراین با ظهور SD-WAN شرکت ها در تلاش هستند تا نحوه بهینه سازی استفاده از آن را در برابر اتصالات کم هزینه تر مانند اینترنت را پیدا کنند.
آیا تا به حال چیزی را به صورت آنلاین از فروشگاهی دور سفارش داده اید و سپس بسته را پیگیری کرده اید؟ پس حتما متوجه توقف های عجیب و غیر منطقی بسته در سراسر کشور شده اید.
این شبیه به نحوه مسیریابی IP در اینترنت است. هنگامی که یک روتر اینترنتی یک بسته IP دریافت می کند، این بسته هیچ اطلاعاتی فراتر از آدرس IP مقصد ندارد. هیچ دستورالعملی در مورد چگونگی رسیدن آن بسته به مقصد یا نحوه برخورد با آن در طول مسیر وجود ندارد.
هر روتر باید تصمیم حمل و نقل مستقل برای هر بسته را فقط بر اساس هدر لایه بسته بگیرد. پس، هر بار که یک بسته به روتر می رسد، روتر باید “فکر کند” که بعد بسته را در کجا ارسال می کند. روتر این کار را با مراجعه به جداول مسیریابی پیچیده انجام می دهد.
این پروسه بین مبدا و مقصد بسته اطلاعاتی(هر بسته اطلاعاتی زمانیکه از یک روتر در شبکه عبور میکند یک عمل Hop انجام می شود) در طول مسیر تکرار می شود تا بسته در نهایت به مقصد برسد. همه آن Hop ها و همه آن تصمیمات مسیریابی فردی منجر به عملکرد ضعیف برای برنامه های حساس به زمان مانند ویدئو کنفرانس یا صدا از طریق IP (VoIP) می شود.
MPLS چیست؟
MPLS یا Multi-protocol label switching، امتحان شده است و فناوری واقعی شبکه بیش از دو دهه است که به شبکه های سازمانی نیرو می دهد. برخلاف سایر پروتکل های شبکه که ترافیک را بر اساس منبع آدرس مقصد هدایت می کنند، MPLS ترافیک را بر اساس “label های” از پیش تعیین شده هدایت می کند. مشاغل از MPLS برای اتصال دفاتر شعبه از راه دور که نیاز به دسترسی به داده ها یا برنامه های کاربردی در مرکز داده سازمان یا دفتر مرکزی شرکت دارند، استفاده می کنند.
نحوه کار Multi-protocol label switching
با MPLS، اولین باری که یک بسته وارد شبکه می شود، به یک کلاس سرویس ارسال ویژه (CoS) اختصاص داده می شود-همچنین به عنوان کلاس forwarding equivalence class (FEC) شناخته می شود-با افزودن یک لیبل یا bit sequence کوتاه به بسته نشانه گذاری می شود. این کلاس ها اغلب نشان دهنده نوع ترافیکی است که حمل می کنند.
به عنوان مثال، یک کسب و کار ممکن است کلاسها را در زمان واقعی (صدا و ویدئو)، ماموریت مهم (CRM، برنامه عمودی) و بهترین تلاش (اینترنت، ایمیل) برچسب گذاری کند و هر برنامه در یکی از این کلاس ها قرار گیرد. سریعترین مسیر با تاخیر کم برای برنامه های real time مانند صدا و ویدئو اختصاص داده می شود، بنابراین کیفیت بالا تضمین می شود. جدا کردن ترافیک بر اساس عملکرد با سایر پروتکل های مسیریابی غیرممکن است.
نکته اصلی معماری با همه اینها این است که برچسب ها راهی برای پیوست اطلاعات اضافی به هر بسته در بالا و فراتر از آنچه روترها قبلاً داشتند ارائه می دهند.
آیا MPLS در لایه 2 انجام می شود یا لایه 3؟
در مورد اینکه Multi-protocol label switching سرویس لایه 2 یا لایه 3 است، سردرگمی زیادی وجود دارد. اما MPLS به خوبی در سلسله مراتب OSI هفت لایه قرار نمی گیرد و گاهی اوقات به عنوان لایه 2.5 طبقه بندی می شود. در واقع، یکی از مزایای کلیدی MPLS این است که مکانیسم های ارسال را از سرویس لینک داده اصلی جدا می کند. به عبارت دیگر، MPLS می تواند برای ایجاد جداول ارسال برای هر پروتکل اصلی استفاده شود.
به طور خاص، روتر های MPLS بر اساس معیار های FEC، یک مسیر (LSP) یا label switched path، که یک مسیر از پیش تعیین شده برای مسیر یابی ترافیک در یک شبکه MPLS است، ایجاد می کنند. تنها پس از تایید و ایجاد LSP می توان حمل و نقل MPLS را انجام داد. LSP ها یک جهته هستند به این معنی که ترافیک برگشتی از طریق یک LSP دیگری ارسال می شود.
هنگامی که یک کاربر نهایی ترافیک را به شبکه MPLS ارسال می کند، یک برچسب MPLS توسط یک روتر MPLS ورودی که در لبه شبکه قرار دارد اضافه می شود.
اجزا MPLS
لیبل MPLS شامل چهار زیر بخش است :
Label : برچسب یا لیبلتمام اطلاعات روتر های MPLS را در اختیار دارد تا تعیین کند بسته باید به کجا ارسال شود.
Experimental : از بیت های آزمایشی یا experimental برای کیفیت خدمات (QoS) برای تعیین اولویت بسته بسته بندی شده استفاده می شود.
Bottom-of-Stack : Bottom-of-Stack به روتر های Multi-protocol label switching ارسال آخرین بسته از یک مجموعه ترافیک را به روتر MPLS اطلاع می‌دهد و به این ترتیب روتر متوجه می شود که دیگر نباید منتظر بسته دیگری باشد. این معمولاً به این معنی است که روتر یک روتر خروجی است.
Time-To-Live : این نشان می دهد که بسته ها چقدر hop می توانند ایجاد کنند.
مزایا و معایب MPLS
مزایای MPLS مقیاس پذیری، عملکرد، استفاده بهتر از پهنای باند، کاهش ترافیک شبکه و تجربه بهتر کاربر نهایی است.
MPLS خودش به تنهایی رمزگذاری را ارائه نمی دهد، اما یک شبکه خصوصی مجازی است و به همین دلیل از اینترنت عمومی جدا شده است. پس در واقع، MPLS یک حالت حمل و نقل امن در نظر گرفته می شود و در برابر حملات denial of service، که ممکن است بر شبکه های مبتنی بر IP خالص تأثیر بگذارد، آسیب پذیر نیست.
از جنبه منفی، MPLS برای سازمان هایی طراحی شده است که دارای چندین شعبه از راه دور هستند که از نظر جغرافیایی در سراسر کشور یا جهان پراکنده شده اند. امروزه مشاغل بسیاری از ترافیک خود را تغییر داده اند و به جای آن به ارائه دهندگان سرویس ابری رفته و از آنها استفاده می کنند و MPLS را بهینه نمی کنند.
هنگامی که مشاغل به سرویس ابری منتقل می شوند، مدل هاب و اسپوک مبتنی بر MPLS ناکارآمد می شود؛ چون، ترافیک را از طریق دفتر مرکزی شرکت ها (هاب ها) هدایت می کند، که به عنوان نقاط اصلی چوک عمل می کنند. ارسال مستقیم ترافیک به فضای ابر کارآمدتر است. همچنین، استفاده از خدمات ابری، برنامه های ویدئویی و تلفن همراه نیاز های پهنای باند را افزایش داده است و خدمات MPLS در صورت تقاضا دشوار است.
MPLS در زمان خود نوآوری بزرگی بود، اما فناوری های جدیدتری وجود دارد که به معماری شبکه های امروزی بهتر پرداخته است. WAN های تعریف شده توسط نرم افزار (SD-WAN) با در نظر داشتن اتصال ابری طراحی شده اند، به همین دلیل بسیاری از مشاغل شبکه های Multi-protocol label switching خود را با آنها جایگزین یا تقویت کرده اند.
آیا Multi-protocol label switching منسوخ شده است؟
این پرسش با توجه به شتاب قوی پشت SD-WAN ها منطقی است. در حالی که MPLS از بین نرفته است، مطمئناً نقش آن تغییر کرده است. مشاغل کوچک و متوسط به احتمال زیاد می توانند MPLS را ترک کرده و فقط به یک WAN پهن باند متصل شوند زیرا بسیاری از آنها به یک مدل فناوری اطلاعات ابری رفته اند.
شرکت های بزرگتر احتمالاً رویکرد ترکیبی را در پیش خواهند گرفت که در آن MPLS را برای برنامه های قدیمی که روی شبکه اجرا می شوند و سپس ترافیک اینترنت مانند ابر را در SD-WAN بارگیری می کنند، حفظ می کند. MPLS همچنان نقش خود را در اتصال مکان های خاص نقطه به نقطه، مانند دفاتر بزرگ منطقه ای، تاسیسات خرده فروشی با سیستم های فروش، امکانات تولید منطقه ای و مراکز داده متعدد، ادامه خواهد داد. MPLS برای برنامه های لحظه ای و real time مانند telepresence مورد نیاز است، اگرچه ویدئوهای فروشندگان ارتباطات یکپارچه به عنوان سرویس از اینترنت استفاده می کنند، و MPLS مورد نیاز نیست.
معماران WAN سازمانی نیاز به محاسبه مزایا و معایب بین عملکرد قابل اعتماد اما گران MPLS در مقابل عملکرد ارزانتر اما کمتر قابل اعتماد اینترنت دارند، که به ما نشان می دهد چگونه MPLS و SD-WAN در کنار هم خواهند بود.
مقایسه MPLS و SD-WAN
بسیاری از متخصصان شبکه به MPLS و SD-WAN به عنوان یک وجود یا عدم وجود نگاه می کنند، اما واقعیت این است که هر دو در یک WAN مدرن نقش دارند. روزی SD-WAN ها می توانند MPLS را از بین ببرند، اما تا آن زمان، چند دهه فاصله داریم. مشاغل در حال حاضر دارای محاسبات ترکیبی، ذخیره سازی و برنامه های کاربردی هستند، بنابراین منطقی است که شبکه ها نیز ترکیبی خواهند بود. SD-WAN کاربرد مفاهیم شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN) در WAN است. این به معنی استقرار دستگاه های SD-WAN edge است که قوانین و سیاست هایی را برای ارسال ترافیک در بهترین مسیر اعمال می کند.
SD-WAN یک پوشش حمل و نقل آگنوستیک است که می تواند هر نوع ترافیک، از جمله MPLS را مسیریابی کند. مزیت SD-WAN این است که یک معمار ترافیک WAN سازمانی می تواند در یک نقطه مرکزی بنشیند و به راحتی سیاست ها را در تمام دستگاه های WAN اعمال کند.
در مقابل، با استفاده از MPLS مسیر های از پیش تعیین شده باید با جدیت و دقت تهیه شوند و پس از بالا آمدن و شروع راه اندازی مدار های ثابت، ایجاد تغییرات با چند تا کلیک ساده انجام نمی شود.
اما هنگامی که یک شبکه MPLS مستقر شود، عملکرد تضمینی را برای ترافیک لحظه ای ارائه می دهد. SD-WAN می تواند ترافیک را در کارآمدترین مسیر هدایت کند، اما هنگامی که این بسته های IP به اینترنت وارد می شوند، هیچ تضمینی برای عملکرد وجود ندارد.
به نوعی بهترین استراتژی پیش رو این است که حداکثر ترافیک MPLS را در اینترنت عمومی بارگیری کنید، اما همچنان از MPLS برای برنامه های حساس به زمان که نیاز به تحویل تضمینی دارند، استفاده کنید. طبیعتاً وقتی ویدئو کنفرانس ماهانه مدیرعامل با کارکنان شعبه در حال برگزاری است، هیچ کس نمی خواهد مطالب مهم را از دست بدهد.
منبع: networkworld
