Hva er Multi-Protocol Label Switching eller MPLS?

Hva er MPLS?


På 1990-tallet dukket MPLS eller Multi-Protocol Label Switching opp som en spennende ny metode for IP-ruting. I en tid da tradisjonelle rutemetoder forble ineffektive, MPLS tilbød brukere en mer effektiv måte å sende pakker til IP-adresser. I motsetning til en tjeneste som kan installeres, beskrives MPLS mest nøyaktig som en teknikk. Denne teknikken er ofte brukt av enheter som ønsker å tilby VPN-er og trafikkingeniør.

MPLS har blitt populært som en teknologi som brukes til å forbedre Ethernet-tilkoblingen. Etter hvert som skalerbarhet og pålitelighet blir større bekymringer for bedrifter, har MPLS tilbudt brukere en måte å prioritere tilkoblinger i en tjeneste. I dag vil enhver organisasjon som ønsker å øke nettverkseffektiviteten og skalerbarheten, anbefales å vurdere å bruke MPLS.

I løpet av de siste årene har det vært en holdning om at MPLS blir utdatert og vil bli erstattet av mer effektive teknologier som SD-WAN. Vi argumenterer imidlertid for at dette er langt fra tilfelle. I denne artikkelen ser vi på hva MPLS er, og hvorfor den er her for å være på lang sikt.

En kort oversikt over MPLS

I de fleste nettverk bestemmer hver ruter hvilken rute passering av pakker vil ta. På hver gir ruterne en IP-oppslag for å finne hvor du skal sende dataene neste gang. MPLS bruker etikettbytte og finner sluttruteren for å angi en rute rett til sluttstedet. Rutere leser deretter denne etiketten for å sende pakker rett til deres destinasjon. Som et resultat trenger ikke rutere i hele nettverket å gjennomføre IP-oppslag fordi all informasjonen allerede er der.

Et dyptgående blikk på MPLS

Når en ruter mottar en IP-pakke, er det på et tradisjonelt IT-nettverk utstyrt med en IP-adresse. Dette forteller ruteren hvor pakkens endelige destinasjon er. Selv om dette virker ganske rimelig på overflaten, er det ikke gunstig for effektiviteten. Årsaken er at ruteren ikke har noen informasjon om hvordan pakken skal reise til bestemmelsesstedet. Med andre ord, tradisjonell IP-ruting gir en begrenset mengde informasjon om ruten en pakke bør ta.

MPLS-løsningen på dette problemet er å lage den første ruteren som avskjærer en pakke til å være den som bestemmer dens fremtidige rute. Den første ruten for å komme i kontakt gir hver pakke en etikett som kan leses av rutere lenger nede i kjeden. Avgjørende er at pakker blir videresendt på koblingsnivå i stedet for ruternivå. Dette resulterer i lavere overføringshastigheter og mindre maskinvarebruk.

MPLS sitter mellom andre og tredje lag i OSI-modellen. Lag 2 brukes til protokoller som Ethernet som brukes til å transportere pakker og lag 3 dekker den faktiske rutingen av pakkedata. MPLS brukes til å koble sammen de to og tjener til å fremskynde overføringsprosessen.

På det mest grunnleggende er et MPLS-nettverk koblet til en skytjeneste som kobles til hver node i nettverket ditt. I hovedsak fungerer MPLS som en VPN. MPLS er enten en punkt-til-punkt VPN, lag 2 MPLS VPN eller lag 3 MPLS VPN. Mens punkt-til-punkt-tilkobling trenger rutere på begge sider av nettverket for å fungere, trenger MPLS ingen ekstra maskinvare.

MPLS fungerer nesten som et bokmerke. Når en ruter bruker MPLS, blir rutetabellen fordelt med hver seksjon gitt et unikt nummer. I tekniske termer, Label Edge Router (LER) gir hver pakke en etikett som brukes til å identifisere en Forwarding Equivalence Class (FEC). LER-er har også ansvaret for å fjerne denne etiketten ved utgangen av nettverket og erstatte den med en normal IP-adresse.

Hver gang LER mottar en pakke uten etikett, LER trenger å tilordne den med en MPLS-etikett. Når pakken er merket, blir den sendt til neste Label Switch Router (LSR) i kjeden. Når LSR mottar pakken, skanner den MPLS-etiketten i overskriften og gjør en av to ting; den endrer MPLS-etiketten og sender den videre, eller hvis pakken er klar til å forlate MPLS-nettverket, fjerner LSR MPLS-etiketten helt. Når sistnevnte er gjort, leser den neste noden ruteinformasjon for å sende den til sin endelige destinasjon.

Når en etikett er tilordnet en pakke, sendes den til sin neste destinasjon nede på Label-Switched Path (LSP). LSP er en forhåndsdefinert bane som pakkene dine beveger seg gjennom. Hver ruter i nettverket må ha et klart perspektiv av LSP for å kunne videresende pakker til sin neste destinasjon effektivt. Når en LSR fanger opp en pakke, inspiserer den etiketten før den sendes ned LSP til neste destinasjon.

Den viktigste fordelen med MPLS er at når en tilkobling er tilkoblet, trenger ikke tilkoblingsruteren å krype gjennom pakkeinformasjonen før den sendes til neste enhet, den kan ganske enkelt bruke overskriften i stedet. Den gir rutere all informasjonen de trenger for å identifisere hvor en pakke må videresendes eller dirigeres til. Sluttresultatet er raskere pakkeoverføringer.

Enheter i hele nettverket leser MPLS-etiketten for overførte pakker for å identifisere sluttstedet den blir sendt til. I motsetning til dette vil IP sende datapakker, men la individuelle pakker bestemme sin egen vei. I stedet for å reise en fysisk bane som IP-trafikk, bruker MPLS virtuelle stier for å få pakker til deres endelige destinasjon.

MPLS-ruterens roller / stillinger

Etikettbryter / ruter

Etikettbryteren / ruteren (LSR) er en ruter (r) som ruter pakkeoverføringer ved å bruke MPLS-etiketten. Dette er ruteren som merker pakker resten av reisen. Generelt er LSR-er lokalisert midt i MPLS-nettverket. Når en pakke er mottatt, bestemmer den neste plassering på den etikettbyttet banen og legger til en etikett for å korrelere med den. Den fjerner den gamle etiketten og erstatter den med en ny.

Etikettkantsruter

En etikettkantsruter (LER) er en ruter som ligger på enden av et MPLS-nettverk som fungerer som et inn- eller utreisepunkt. LER plasser etiketter på innkommende pakker før du sender dem til MPLS-domenet. Hvis en pakke går utover mot avkjørselen, fjerner LER etiketten og videresender pakken ved hjelp av IP-protokollen.

Provider Router

I et VPN-miljø som opererer over MPLS, blir rutere som fungerer som inngangs- og utgangspunkter for VPN referert til som Provider Edge Routers (PER). De rutere som har det eneste ansvaret for å overføre pakker kalles leverandørrutere.

Protokoll for etikettdistribusjon

Distribusjonsprotokollen for etiketter (LDP) brukes til å distribuere etiketter mellom LER-er og LSR-er. LSRs samhandler regelmessig med hverandre for å utveksle etiketter og dirigere informasjon med hverandre for å bidra til å utvikle deres forståelse av nettverket og gjøre pakkeoverføringer lettere.

Kundekant

Kundekanten (CE) er enheten på kundens slutt som en ruter eller PE-ruter snakker med. CE tar kommunikasjon fra kundenes side og transporterer dem direkte til leverandøren. CE-ruteren kobles også til kundenes nettverk. CE er midt i sentrum for å utveksle pakker med kundene dine.

Hva er MPLS VPN og hvordan brukes det?

I mange tilfeller vil du høre MPLS referert til i forbindelse med en VPN. Årsaken er at MPLS har kapasitet til å støtte VPN-tjenester. MPLS VPN-er kommer i form av Punkt-til-punkt, lag 2 MPLS VPN (også kalt Virtual Private LAN Service eller VPLS) og Lag 3 MPLS VPN.
Punkt til punkt - Dette er en punkt-til-punkt-tilkobling som opererer i lag 2 av OSI-modellen gjennom bruk av LDP. Denne tjenesten bruker virtuelle leide linjer (VII) for å koble to forskjellige nettsteder sammen.

MPLS Layer 2 VPN (VPLS) - VPLS er et lag 2 VPN som kobler ett punkt til en flerpunkts bruk av Ethernet. Organisasjoner bruker VPLS for å koble geografisk separate LAN-nettverk sammen. Dette laget bruker en LDP-basert signalteknikk fra Cisco. Både Frame Relay og Ethernet kan transporteres gjennom MPLS over lag 2.

MPLS Layer 3 VPN - Dette er den typen MPLS-tjeneste som folk flest refererer til når de refererer til MPLS VPN. I denne tjenesten lager administratorer virtuell ruting- og videresendingsteknologi på PER. Virtuell ruting og videresending betyr at flere segmenter av en rutetabell kan kjøres innenfor en ruter om gangen.

MPLS VPN og Cloud Services

En av de mest populære applikasjonene til MPLS VPN er skytjenester. Kombinere skytjenester med en MPLS CPN oppretter en virtuell privat sky. Denne private skyen er sikker og atskilt fra det offentlige internett. En av hovedårsakene til at organisasjoner har tatt i bruk MPLS VPN for skytjenester er fordi de kan kontrollere trafikkprioritet.

Som sådan, MPLS VPN-drevne skytjenester er mer pålitelige. For eksempel, hvis en applikasjon eller en tilkobling tar for mange ressurser, kan den ganske enkelt avprioriteres for å gi plass til viktigere prosesser. Dette gir bedrifter en mye høyere standard for gransking og diskriminering enn det som er tilgjengelig på det offentlige internett. Det har også fordelen ved at en bedrift raskt kan oppskalere. MPLS VPN kan oppskaleres mye lettere enn en tradisjonell transporttjeneste.

Hvorfor trenger jeg å bruke MPLS?

skalerbarhet

Mange organisasjoner velger å bruke MPLS på grunn av skalerbarheten. MPLS trenger ikke noen ekstra fysisk maskinvare for å fungere, noe som betyr at når du oppskalerer, trenger du ikke kjøpe noe dyrt utstyr. For større organisasjoner kan dette spare mye penger på lang sikt og minimere komplikasjonene som følger med konfigurering av nytt utstyr hver gang nettverket øker i størrelse.

fleksibilitet

En annen grunn til at selskaper velger å distribuere MPLS er på grunn av dens fleksibilitet. Evnen til å omdirigere trafikken etter den mest effektive ruten og minimere forstyrrelser er veldig nyttig. Tradisjonell IP-ruting kan la pakker velge sin egen destinasjon, men dette gir ikke hastigheten som en MPLS-fast-track-pakkeoverføring gjør. MPLS er også fleksibel i den forstand at tjenesteleverandøren din kan tilby leverandør av lag 2 og 3 VPN på ett sted.

Økt ytelse

Endelig har du økt ytelse på grunn av bytte av etiketter. Å endre ruten for pakkoverføringer ved koblingslaget betyr at enheter nedover kjeden kan passere pakker på mer effektivt. Som nevnt ovenfor resulterer dette i lavere hastigheter og mindre maskinvarebruk. Dette er spesielt fordelaktig i større organisasjoner som gjennomfører mange forskjellige pakkeoverføringer.

En MPLS velger ruten trafikken din tar, noe som betyr at den kan unngå overbelastede ruter til fordel for optimale stier. Dette er en stor fordel fordi det betyr det overføringene dine trenger ikke å kollidere med hverandre og påvirke organisasjonsresultatene dine.

Fleksibel ruting gjør prosessen med å omdirigere trafikken utrolig raskt. Dette gjør ting enklere for individuelle pakker og øke ytelsen til nettverket som helhet. Stemmebaserte tjenester og videoprogrammer er to områder der kvaliteten på tjenesten er utrolig viktig for å forhindre unødvendig forsinkelse.

Hva er ulempene med MPLS?

Selv om du ikke trenger å bekymre deg for å konfigurere maskinvaren din, tar du på deg en ny bekymring når du skal administrere forholdet til Internett-leverandøren din. Nettverksleverandøren din er ansvarlig for å gi deg en MPLS-sky og som sådan må du samarbeide med leverandøren for å forsikre deg om at MPLS-trafikken din blir rutet riktig. Dette betyr at du må overlate delvis kontroll over nettverket ditt. Dette er en betydelig ulempe ettersom mange organisasjoner vil håndtere informasjon de ønsker å holde privat.

Dette er også problematisk fordi det betyr at MPLS ikke er helt sikkert. En MPLS har ingen funksjoner på plass for å beskytte dataene dine. Dette betyr at når den først er i gang, er du åpen for flere eksterne trusler. Dette kan dempes ved å sikre at enhetene dine er ordentlig sikret, men det er noe å tenke på før du trekker i avtrekkeren i et MPLS-miljø. En av de vanligste metodene organisasjoner bruker for å komme seg rundt dette problemet er ved å kryptere all trafikk som er overført mellom to rutere.

MPLS vs SD-WAN

Mens MPLS fremdeles er mye brukt, forventes det av mange det SD-WAN (programvaredefinert bredt nettverk) kommer til å ta over i fremtiden. En SD-WAN brukes på standard WAN-tilkoblinger for å koble til enheter over lang avstand. Vanligvis brukes disse av store selskaper eller datasentreleverandører. Det er mest kjent for å hjelpe til med å støtte skytjenester som Salesforce og Office 365.

En av de største fordelene SD-WAN har over MPLS er høyere ytelse. SD-WAN bruker en kombinasjon av MPLS, bredbånd og LTE for å holde kontakten. Dette skaper faktisk et hybridnettverk som kan skiftes mellom avhengig av hastigheten på pakkoverføringer og nettverksytelse i sanntid. I praksis, Dette resulterer i bedre pakkeløsning.

Når det er sagt, er MPLS ikke langt etter når det gjelder påliteligheten. Det er en effektiv metode for levering av pakker og gir en høy kvalitet på tjenesten. Problemet er at MPLS drives på et delt nettverk som ofte resulterer i konkurranse om båndbredde. Dette kan være en betydelig årsak til lunger sammenlignet med SD-WAN.

Med hensyn til sikkerhet tilbyr MPLS en viss beskyttelse, men håndtering av ISP-er risikerer at data blir delt med tredjeparter. Dette forverres fordi MPLS er ikke kryptert enten. I motsetning, SD-WAN fungerer mer som en VPN og lar deg sende informasjon uten at den blir gitt videre til tredjepart. Dette betyr at SD-WAN har kanten når det gjelder sikkerhet.

Selv om SD-WAN har et ben på MPLS, er det egentlig bare nødvendig hvis du driver med skytjenester. Imidlertid, hvis du bare ønsker å koble til uten bruk av skytjenester, har MPLS mer enn nok grunnlinjefunksjoner til å være verdt tiden din. Hvis du ikke er komfortabel med at dataene dine blir håndtert av Internett-leverandøren din, kan selvfølgelig SD-WAN være det bedre valget.
Se også: WAN-optimalisering

MPLS er her for å bli

Hvis du ser alvorlig på å gjøre pakkerutene dine mer effektive og øke nettverkets ytelse, er MPLS noe du absolutt bør vurdere. Større organisasjoner som stadig må oppskalere sin tekniske infrastruktur vil dra nytte av en MPLS fordi det vil redusere behovet for å kjøpe ny maskinvare. Dette vil hjelpe til redusere overheadkostnadene dramatisk.

Selv om dette kommer på bekostning av noe av ditt privatliv og å måtte jobbe med nettverksleverandøren, er fordelene mer enn verdt ofrene. MPLS har sine støttespillere og detractors, men fordelene er tydelig å se. Den har muligheten til å støtte skalerbarhet og pålitelighet av tjenesten på en måte som tradisjonelle IP-rutingstilkoblinger ikke kan.

Økningen i bruken av Ethernet- og Wide Area Network-tjenester antyder det MPLS er like populært som alltid. Uansett hva kynikerne kan si, så trekker de fleste brukere mot Ethernet-teknologi mer enn noe annet alternativ. Så lenge Ethernet fortsatt er det viktigste valget av tilkobling, vil MPLS være i bakgrunnen.

Brayan Jackson
Brayan Jackson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

28 − 22 =