什么是MPLS:关于多协议标签交换,你需要知道什么

多协议标签交换是确保实时应用程序可靠连接的一种方法,但它的成本很高,因此企业将SD-WAN作为限制其使用的一种方法。

MPLS解释
盖蒂图片社

关于MPLS,它是一种技术,而不是一种服务——所以它可以传输从IP vpn到城域以太网的任何东西。它很昂贵,所以随着SD-WAN的出现,企业正试图找出如何优化它的使用,而不是像互联网那样更便宜的连接

你是否曾经在网上从遥远的零售商那里订购过东西,然后跟踪包裹,因为它会在全国各地奇怪且似乎不合逻辑地停留。

这与互联网上的IP路由工作方式类似。当一个互联网路由器接收到一个IP包时,该包除了目的IP地址之外不携带任何信息。没有说明数据包应该如何到达目的地,也没有说明一路上应该如何处理。

每个路由器必须根据数据包的网络层报头为每个数据包做出独立的转发决定。因此,每次包到达路由器时,路由器必须“考虑”下一个包发送到哪里。路由器通过引用复杂的路由表来实现这一点。

这个过程在路由的每一跳重复,直到包最终到达它的目的地。对于时间敏感的应用程序(如视频会议或IP语音),所有这些跳数和所有这些单独的路由决策都会导致较差的性能。

MPLS是什么

多协议标签交换(MPLS)是一种经过验证的网络技术,已经为企业网络提供了20多年的支持。与其他基于源和目的地址路由流量的网络协议不同,MPLS基于预先确定的“标签”路由流量。企业已经使用MPLS连接需要访问驻留在组织数据中心或公司总部中的数据或应用程序的远程分支机构。2020欧洲杯预赛

MPLS是如何工作的

在MPLS中,当一个包第一次进入网络时,它被分配到一个特定的转发服务类别(CoS)——也称为转发等价类(FEC)——通过在包上附加一个短位序列(标签)来表示。这些类别通常表明它们所承载的流量类型。例如,企业可能会将这些类标记为实时(语音和视频)、关键任务(CRM、垂直应用程序)和最佳努力(Internet、电子邮件),并且每个应用程序都将被放置在其中一个类中。最快、低延迟的路径将保留给实时应用程序,如语音和视频,从而确保高质量。基于性能分离流量对于其他路由协议来说是不可能的。

所有这一切的关键架构点是,标签提供了一种方式,可以将额外的信息附加到每个包上,超出路由器以前所拥有的信息。

MPLS是二层还是三层?

关于MPLS是第2层还是第3层服务,人们有很多困惑。但是MPLS并不完全符合OSI七层的层次结构,有时被归类为第2.5层。事实上,MPLS的一个主要好处是它将转发机制与底层数据链接服务分离开来。换句话说,MPLS可以用来为任何底层协议创建转发表。

MPLS路由器根据FEC中的条件建立标签交换路径LSP (label-switched path),即MPLS网络中预先确定的流量路由路径。只有建立LSP后,才能进行MPLS转发。LSP是单向的,这意味着返回的流量是通过不同的LSP发送的。

当终端用户将流量发送到MPLS网络时,位于网络边缘的MPLS入口路由器会为其添加MPLS标签。MPLS Label由4个子部分组成:

标签:标签保存了所有的信息,供MPLS路由器决定数据包应该转发到哪里。

实验:实验位用于服务质量(Quality of Service, QoS)来设置标记包的优先级。

栈底:堆栈底端告诉MPLS路由器,如果他们是旅程的最后一程,没有更多的标签需要关心。这通常意味着该路由器是出口路由器。

生存时间:该参数表示报文在被丢弃前能跳多少跳。

MPLS的利弊

MPLS的好处是可伸缩性、性能、更好的带宽利用率、减少网络拥塞和更好的终端用户体验。

MPLS本身不提供加密,但它是一个虚拟的私有网络,因此与公共互联网隔离。因此,MPLS被认为是一种安全的传输模式。而且它不容易受到拒绝服务攻击的攻击,这种攻击可能会影响纯基于ip的网络。

从消极的方面来看,MPLS是为那些拥有多个远程分支机构的组织而设计的,这些分支机构在地理上分散在全国或世界各地,其中大部分流量是通过网络连接到企业数据中心的。2020欧洲杯预赛如今,企业已经将大部分流量转移到云服务提供商,这使得MPLS不是最优的。

一旦企业转向云计算,基于mpls的中心辐模型就会变得效率低下,因为它将流量导向公司总部(枢纽),而后者充当了中心阻塞点。直接将流量发送到云更有效。此外,云服务、视频和移动应用的使用提高了带宽需求,MPLS服务很难按需求扩展。

MPLS在当时是一项伟大的创新,但有更新的技术可以更好地解决今天的网络架构。软件定义广域网(SD-WAN)都是考虑到云连接的架构,这就是为什么如此多的企业已经用它们取代或扩大了他们的MPLS网络。

MPLS死了吗?

考虑到sd - wan背后的强大势头,这个问题是有意义的。虽然MPLS并没有消亡,但它的角色已经发生了变化。中小型企业可能会抛弃MPLS,转而使用全宽带广域网,因为许多企业已经转向全云IT模型。

大型企业可能会采取一种混合的方法,他们将保留MPLS用于运行在网络上的遗留应用程序,然后将互联网流量(如云)转移到SD-WAN。MPLS将继续扮演连接特定点对点位置的角色,如大型区域办事处、零售设施与销售点系统、区域制造设施和多个数据中心。2020欧洲杯预赛尽管来自统一通信即服务供应商的视频使用互联网,而MPLS不是必需的,但像网真这样的实时应用需要MPLS。

企业广域网架构师需要在可靠但昂贵的MPLS性能与便宜但不太可靠的Internet性能之间进行风险/回报计算。这让我们想到了MPLS和SD-WAN将如何共存。

MPLS与SD-WAN

许多网络专业人士将MPLS和SD-WAN视为非此即彼的命题,但现实情况是,在现代广域网中,两者都有自己的角色。总有一天sd - wan会根除MPLS,但那是几十年后的事了。企业已经有了混合计算、存储和应用程序,所以网络也将是混合的,这是有道理的。

SD-WAN是软件定义网络(SDN)概念在广域网中的应用。这意味着部署SD-WAN边缘设备,应用规则和策略沿最佳路径发送流量。

SD-WAN是一种与传输无关的覆盖层,它可以路由任何类型的流量,包括MPLS。SD-WAN的优势在于,企业广域网流量架构师可以坐在一个中心点上,轻松地跨所有广域网设备应用策略。

相比之下,使用MPLS时,需要煞费苦心地提供预先确定的路由,而且一旦固定电路建立起来,进行更改就不是“点击”即可的事了。

但是一旦部署了MPLS网络,它就能保证实时流量的性能。SD-WAN可以沿着最有效的路径路由流量,但是一旦这些IP包到达开放的Internet,就没有性能保证了。

未来最明智的策略将是将尽可能多的MPLS流量转移到公共Internet,但仍将MPLS用于需要保证交付的时间敏感应用程序。当首席执行官与分公司员工的每月视频会议说到一半就中断时,没有人希望成为焦点。

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