Το MPLS (Multi-protocol label switching), η εναλλαγή ετικετών πολλαπλών πρωτοκόλλων, αποτελεί έναν τρόπο διασφάλισης αξιόπιστων συνδέσεων για εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο, αλλά είναι ακριβό, οδηγώντας τις επιχειρήσεις να θεωρούν το SD-WAN ως έναν τρόπο περιορισμού της χρήσης του. Το MPLS αποτελεί μια τεχνική, όχι μια υπηρεσία – έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οτιδήποτε, από IP VPN μέχρι Metro Ethernet (metropolitan area Ethernet). Είναι μία ακριβή τεχνική, έτσι με την έλευση του SD-WAN οι επιχειρήσεις προσπαθούν να υπολογίσουν πώς να βελτιστοποιήσουν τη χρήση του, έναντι λιγότερο δαπανηρών συνδέσεων, όπως το Διαδίκτυο.

Έχετε ποτέ παραγγείλει κάτι online από έναν μακρινό ηλεκτρονικό κατάστημα, και στη συνέχεια παρακολουθείτε το πακέτο καθώς κάνει παράξενες και φαινομενικά παράλογες στάσεις σε όλη τη διαδρομή; Αυτό είναι παρόμοιο με τον τρόπο που λειτουργεί η δρομολόγηση IP στο Internet. Όταν ένας δρομολογητής διαδικτύου λαμβάνει ένα πακέτο IP, το πακέτο αυτό δεν μεταφέρει πληροφορίες πέρα από μια διεύθυνση IP προορισμού. Δεν υπάρχει καμία οδηγία σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο το πακέτο αυτό πρέπει να φτάσει στον προορισμό του ή πώς θα πρέπει να αντιμετωπιστεί κατά μήκος της διαδρομής του.

Κάθε δρομολογητής πρέπει να κάνει μια ανεξάρτητη απόφαση προώθησης για κάθε πακέτο, βασιζόμενη μόνο στο header του στρώματος δικτύου του πακέτου. Έτσι, κάθε φορά που ένα πακέτο φτάνει σε ένα δρομολογητή, ο δρομολογητής πρέπει να «σκεφτεί» από πού να στείλει μετά το πακέτο. Ο δρομολογητής το κάνει αυτό προσφεύγοντας σε σύνθετους πίνακες δρομολόγησης.

Η διαδικασία επαναλαμβάνεται σε κάθε άλμα (hop) κατά μήκος της διαδρομής έως ότου το πακέτο φθάσει τελικά στον προορισμό του. Όλα αυτά τα άλματα και όλες οι μεμονωμένες αποφάσεις δρομολόγησης έχουν ως αποτέλεσμα την κακή απόδοση για εφαρμογές που είναι ευαίσθητες στο χρόνο, όπως η τηλεδιάσκεψη ή η φωνή μέσω IP (VoIP). 

Τι είναι το MPLS;

Η μεταγωγή ετικετών πολλαπλών πρωτοκόλλων (MPLS), που εμφανίστηκε στις αρχές του 21ου αιώνα, αντιμετωπίζει αυτό το πρόβλημα δημιουργώντας προκαθορισμένες και εξαιρετικά αποδοτικές διαδρομές. Με το MPLS, την πρώτη φορά που ένα πακέτο εισέρχεται στο δίκτυο εκχωρείται σε ένα συγκεκριμένο FEC (Forward Equivalence Class), που υποδεικνύεται προσθέτοντας μια ακολουθία μικρών δυαδικών ψηφίων (ή ετικέτα) στο πακέτο. Κάθε δρομολογητής στο δίκτυο έχει έναν πίνακα που δείχνει πώς να χειρίζεται πακέτα ενός συγκεκριμένου τύπου FEC, οπότε μόλις το πακέτο εισέλθει στο δίκτυο, οι δρομολογητές δεν χρειάζεται να εκτελούν ανάλυση του header. Αντί αυτού, οι επόμενοι δρομολογητές χρησιμοποιούν την ετικέτα ως ευρετήριο σε έναν πίνακα που τους παρέχει ένα νέο FEC για το συγκεκριμένο πακέτο.

Αυτό δίνει στο δίκτυο MPLS την δυνατότητα να χειρίζεται πακέτα που έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά (όπως αυτά που προέρχονται από συγκεκριμένες θύρες ή μεταφέρουν κυκλοφορία συγκεκριμένων τύπων εφαρμογών) με συνεπή τρόπο. Τα πακέτα που μεταφέρουν κίνηση σε πραγματικό χρόνο, όπως φωνής ή βίντεο, μπορούν να χαρτογραφηθούν εύκολα σε δρομολόγια χαμηλού χρόνου απόκρισης σε όλη την έκταση του δικτύου – κάτι που είναι δύσκολο για την συμβατική δρομολόγηση.

Το βασικό αρχιτεκτονικό σημείο με όλα αυτά είναι ότι οι ετικέτες παρέχουν έναν τρόπο να επισυναφθούν πρόσθετες πληροφορίες σε κάθε πακέτο – πολύ περισσότερες πληροφορίες ​​από αυτές που είχαν προηγουμένως οι δρομολογητές.

Πώς λειτουργεί το MPLS;

Το καλό με το MPLS είναι ότι δεν συνδέεται με κάποια υποκείμενη τεχνολογία. Σχεδιάστηκε στις ημέρες των τεχνολογιών ATM και frame relay για δίκτυα, ως μία τεχνική επικάλυψης που απλοποιεί και βελτιώνει την απόδοση – αυτό είναι το κομμάτι “πολλαπλών πρωτοκόλλων”.

Αν και οι τεχνολογίες ATM και frame relay ανήκουν πια στο μακρινό παρελθόν, το MPLS ζει στο backbone των carrier και σε δίκτυα επιχειρήσεων. Οι πιο συνηθισμένες περιπτώσεις χρήσης του είναι σε υποκαταστήματα των επιχειρήσεων, σε πανεπιστημιακά δίκτυα, σε υπηρεσίες Metro Ethernet και σε επιχειρήσεις που χρειάζονται QoS (Quality of Service) για εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του MPLS

Τα πλεονεκτήματα του MPLS είναι η δυνατότητα κλιμάκωσης, η απόδοση, η καλύτερη χρήση του εύρους ζώνης, η μειωμένη συμφόρηση του δικτύου και η καλύτερη εμπειρία τελικού χρήστη. Το ίδιο το MPLS δεν παρέχει κρυπτογράφηση, αλλά είναι ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο και, ως εκ τούτου, είναι χωρισμένο από το δημόσιο διαδίκτυο. Ως εκ τούτου, το MPLS θεωρείται ασφαλής τρόπος μεταφοράς. Και δεν είναι ευάλωτο σε επιθέσεις άρνησης εξυπηρέτησης (DoS), οι οποίες ενδέχεται να επηρεάσουν δίκτυα βασισμένα σε καθαρό IP.

Στα αρνητικά του, το MPLS είναι μια υπηρεσία που πρέπει να αγοραστεί από έναν μεταφορέα, και είναι πολύ πιο ακριβό από την αποστολή της κυκλοφορίας μέσω του δημόσιου διαδικτύου. Καθώς οι εταιρείες επεκτείνονται σε νέες αγορές, μπορεί να δυσκολεύονται να βρουν έναν πάροχο υπηρεσιών MPLS που μπορεί να προσφέρει παγκόσμια κάλυψη. Συνήθως, οι πάροχοι υπηρεσιών συνδυάζουν παγκόσμια κάλυψη μέσω εταιρικών σχέσεων με άλλους παρόχους υπηρεσιών, οι οποίοι μπορεί να είναι δαπανηροί.

Τέλος, το MPLS σχεδιάστηκε σε μια εποχή που τα υποκαταστήματα έστελναν την κυκλοφορία πίσω στα κεντρικά της εταιρείας ή σε ένα data center, όχι για τον σημερινό κόσμο όπου οι εργαζόμενοι των υποκαταστημάτων θέλουν άμεση πρόσβαση στο σύννεφο.

Είναι νεκρό το MPLS;

Η Garter έθεσε το προκλητικό αυτό ερώτημα το 2013 και απαντώντας η ίδια προέβλεψε ότι το MPLS θα εξακολουθήσει να αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο του τοπίου WAN (Wide Area Network), αλλά οι περισσότερες επιχειρήσεις θα μεταβούν αργά σε ένα υβριδικό περιβάλλον που αποτελείται τόσο από δίκτυα MPLS όσο και από το δημόσιο internet.

Το MPLS θα συνεχίσει να έχει ένα ρόλο που θα συνδέει συγκεκριμένες τοποθεσίες από σημείο σε σημείο, όπως μεγάλα περιφερειακά γραφεία, εγκαταστάσεις λιανικής πώλησης με συστήματα σημείου πώλησης, περιφερειακές εγκαταστάσεις παραγωγής και πολλαπλά κέντρα δεδομένων. Και είναι απαραίτητη για εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο.

Ωστόσο, οι αρχιτέκτονες δικτύων WAN των επιχειρήσεων πρέπει να κάνουν έναν υπολογισμό κινδύνου/κέρδους μεταξύ μας κορυφαίας αλλά ακριβής απόδοσης του MPLS, έναντι μας φθηνότερης αλλά λιγότερο αξιόπιστης απόδοσης του Διαδικτύου. Αυτό μας φέρνει σε μια συναρπαστική νέα τεχνολογία που ονομάζεται SD-WAN. 

MPLS ή SD-WAN;

Σύμφωνα με το hype της εποχής, το φτηνό, ευέλικτο SD-WAN πρόκειται να εξαφανίσει το «παλαιολιθικό» MPLS. Αλλά, στην πραγματικότητα, και οι δύο τεχνολογίες έχουν ένα ρόλο στο σύγχρονο WAN.

Το SD-WAN είναι μία εφαρμογή των SDN (Software Defined Networking) εννοιών στο WAN. Αυτό σημαίνει την ανάπτυξη συσκευών SD-WAN που εφαρμόζουν κανόνες και πολιτικές για την αποστολή της κίνησης μέσω της καλύτερης διαδρομής.

Το SD-WAN είναι ένα αγνωστικό στρώμα μεταφοράς που μπορεί να δρομολογεί οποιοδήποτε τύπο κίνησης – συμπεριλαμβανομένου του MPLS. Το πλεονέκτημα του SD-WAN είναι ότι ένας αρχιτέκτονας κίνησης WAN επιχείρησης μπορεί να βρίσκεται σε ένα κεντρικό σημείο και να εφαρμόζει εύκολα πολιτικές σε όλες τις συσκευές WAN.

Αντίθετα, με το MPLS τα προκαθορισμένα δρομολόγια πρέπει να σχεδιάζονται με προσοχή και έχει πραγματοποιηθεί η εγκατάσταση των σταθερών κυκλωμάτων, οι αλλαγές δεν είναι μία απλή υπόθεση.

Μόλις όμως αναπτυχθεί ένα δίκτυο MPLS, παρέχει εγγυημένη απόδοση για κυκλοφορία σε πραγματικό χρόνο. Το SD-WAN μπορεί να δρομολογήσει την κυκλοφορία κατά μήκος της πιο αποδοτικής διαδρομής, αλλά μόλις τα πακέτα IP φτάσουν στο ανοιχτό Internet, δεν υπάρχουν εγγυήσεις απόδοσης. Η πιο λογική στρατηγική θα είναι να μεταφερθεί όσο το δυνατόν περισσότερη κυκλοφορία MPLS στο δημόσιο διαδίκτυο, αλλά να συνεχιστεί η χρήση του MPLS για εφαρμογές που εξαρτώνται από το χρόνο και απαιτούν εγγυημένη παράδοση.

Επιμέλεια: Σ. Χατζηστρατής