Che cos’è il cambio di etichetta multiprotocollo o MPLS?

Negli anni ’90 MPLS o Multi-Protocol Label Switching sono emersi come un nuovo entusiasmante metodo di routing IP. In un momento in cui i metodi di routing tradizionali sono rimasti inefficienti, MPLS ha offerto agli utenti un modo più efficiente di inviare pacchetti a indirizzi IP. A differenza di un servizio che può essere installato, MPLS è descritto più accuratamente come una tecnica. Questa tecnica è più comunemente utilizzata da entità che desiderano fornire VPN e ingegneria del traffico.

MPLS è diventato popolare come tecnologia utilizzata per migliorare la connettività Ethernet. Poiché la scalabilità e l’affidabilità diventano le maggiori preoccupazioni per le aziende, MPLS ha offerto agli utenti un modo per stabilire le priorità delle connessioni all’interno di un servizio. Oggi qualsiasi organizzazione che cerca di aumentare l’efficienza e la scalabilità della propria rete sarebbe ben consigliata di prendere in considerazione l’utilizzo di MPLS.

Negli ultimi anni, c’è stato un atteggiamento che MPLS sta diventando obsoleto e sarà sostituito da tecnologie più efficienti come SD-WAN. Tuttavia, sosteniamo che questo è ben lungi dall’essere il caso. In questo articolo, esaminiamo cos’è MPLS e perché è qui per rimanere a lungo termine.

Una breve panoramica di MPLS

Nella maggior parte delle reti ciascun router decide quale percorso prendere i pacchetti. Ad ognuno di essi, i router forniscono una ricerca IP per trovare dove inviare i dati. MPLS utilizza il cambio di etichetta e trova il router finale per impostare un percorso direttamente alla posizione finale. I router quindi leggono questa etichetta per passare i pacchetti direttamente alla loro destinazione. Di conseguenza, i router in tutta la rete non devono eseguire ricerche IP perché tutte le informazioni sono già presenti.

Uno sguardo approfondito a MPLS

Su una rete IT tradizionale, ogni volta che un router riceve un pacchetto IP viene fornito un indirizzo IP di destinazione. Questo dice al router dove si trova la destinazione finale del pacchetto. Mentre questo sembra abbastanza ragionevole in superficie, non è favorevole all’efficienza. Il motivo è che il router non ha informazioni su come il pacchetto dovrebbe viaggiare verso la sua destinazione. In altre parole, il routing IP tradizionale fornisce una quantità limitata di informazioni sulla route che dovrebbe prendere un pacchetto.

La soluzione MPLS a questo problema è rendere il primo router che intercetta un pacchetto per essere quello che decide il suo percorso futuro. Il primo percorso per stabilire un contatto fornisce a ciascun pacchetto un’etichetta che può essere letta dai router più in basso nella catena. Fondamentalmente, i pacchetti vengono inoltrati a livello di commutazione anziché a livello di router. Ciò si traduce in velocità di trasferimento inferiori e minore utilizzo dell’hardware.

MPLS si colloca tra il secondo e il terzo strato del modello OSI. Il livello 2 viene utilizzato per protocolli come Ethernet che vengono utilizzati per trasportare i pacchetti e il livello 3 copre il routing effettivo dei dati dei pacchetti. MPLS viene utilizzato per collegare i due e serve per accelerare il processo di trasferimento.

Nella sua forma più semplice, una rete MPLS è connessa a un servizio cloud che si connette a ogni nodo all’interno della rete. In sostanza, MPLS funge da VPN. MPLS è una VPN punto-punto, VPN MPLS di livello 2 o VPN MPLS di livello 3. Mentre la connettività punto-punto necessita di router su entrambi i lati della rete per funzionare, MPLS non ha bisogno di alcun hardware aggiuntivo.

MPLS si comporta quasi come un segnalibro. Quando un router utilizza MPLS, la sua tabella di routing viene suddivisa con ogni sezione a cui viene assegnato un numero univoco. In termini tecnici, il Label Edge Router (LER) fornisce a ogni pacchetto un’etichetta che viene utilizzato per identificare a Forwarding Equivalence Class (FEC). I LER hanno anche la responsabilità di rimuovere questa etichetta nel punto di uscita della rete e di sostituirla con un normale indirizzo IP.

Ogni volta che il LER riceve un pacchetto senza un’etichetta, il LER deve assegnarlo con un’etichetta MPLS. Una volta che il pacchetto è stato etichettato, viene quindi inviato al successivo Label Switch Router (LSR) nella catena. Una volta che l’LSR riceve il pacchetto, scansiona l’etichetta MPLS nell’intestazione e fa una delle due cose; cambia l’etichetta MPLS e la passa o se il pacchetto è pronto a lasciare la rete MPLS, l’LSR rimuove del tutto l’etichetta MPLS. Una volta eseguita quest’ultima, il nodo successivo legge le informazioni di routing per inviarle alla destinazione finale.

Una volta assegnata un’etichetta a un pacchetto, questa viene inviata alla sua destinazione successiva in basso Label-Switched Path (LSP). LSP è un percorso predefinito attraverso il quale viaggiano i pacchetti. Ogni router nella rete deve avere una chiara prospettiva dell’LSP per poter inoltrare i pacchetti alla destinazione successiva in modo efficiente. Quando un LSR intercetta un pacchetto, ispeziona l’etichetta prima di inviarlo lungo l’LSP alla destinazione successiva.

Il principale vantaggio di MPLS è che una volta stabilita una connessione, il router di connessione non deve eseguire la scansione delle informazioni del pacchetto prima di inviarlo al dispositivo successivo, può semplicemente utilizzare l’intestazione. Fornisce ai router tutte le informazioni necessarie per identificare dove devono essere inoltrati o indirizzati i pacchetti. Il risultato finale sono trasferimenti di pacchetti più veloci.

I dispositivi in ​​tutta la rete leggono l’etichetta MPLS dei pacchetti trasferiti al fine di identificare la posizione finale a cui viene inviato. Al contrario, l’IP invierebbe pacchetti di dati ma consentirebbe ai singoli pacchetti di decidere il proprio percorso. Invece di percorrere un percorso fisico come il traffico IP, MPLS utilizza percorsi virtuali per ottenere i pacchetti verso la destinazione finale.

Ruoli / posizioni del router MPLS

Interruttore / router per etichette

Il commutatore / router per etichette (LSR) è un router che instrada i trasferimenti di pacchetti utilizzando l’etichetta MPLS. Questo è il router che etichetta i pacchetti per il resto del loro viaggio. Generalmente, gli LSR si trovano nel mezzo della rete MPLS. Una volta ricevuto un pacchetto, determina la posizione successiva sul percorso di commutazione etichetta e aggiunge un’etichetta per correlarla. Rimuove la vecchia etichetta e la sostituisce con una nuova.

Etichetta Edge Router

Un router per bordi di etichette (LER) è un router situato all’estremità di una rete MPLS che funge da punto di entrata o di uscita. I LER posizionano le etichette sui pacchetti in arrivo prima di inviarli al dominio MPLS. Se un pacchetto sta andando verso l’uscita, quindi il LER rimuove l’etichetta e inoltra il pacchetto utilizzando il protocollo IP.

Provider Router

In un ambiente VPN che funziona su MPLS, i router che funzionano come punti di entrata e uscita per la VPN sono indicati come Provider Edge Router (PER). Quei router con la sola responsabilità di trasferire i pacchetti sono chiamati router provider.

Protocollo di distribuzione delle etichette

Il protocollo di distribuzione delle etichette (LDP) viene utilizzato per distribuire etichette tra LER e LSR. Gli LSR interagiscono regolarmente tra loro al fine di scambiare etichette e informazioni di routing tra loro per aiutare a sviluppare la loro comprensione della rete e facilitare il trasferimento di pacchetti.

Bordo del cliente

Il vantaggio del cliente (CE) è il dispositivo sul lato del cliente con cui parla un router o un router PE. Il CE prende le comunicazioni dal lato dei clienti e le trasporta direttamente a quelle del fornitore. Il router CE si collega anche alla rete dei clienti. Il CE è l’epicentro dello scambio di pacchetti con i tuoi clienti.

Che cos’è MPLS VPN e come viene utilizzato?

In molti casi, sentirai MPLS menzionato nel contesto di una VPN. Il motivo è che MPLS ha la capacità di supportare i servizi VPN. VPN MPLS venire sotto forma di VPN MPLS di livello 2 punto-punto (noto anche come servizio Virtual Private LAN o VPLS) e Layer 3 MPLS VPN.
Punto a punto – Questa è una connessione punto-punto che opera al livello 2 del modello OSI attraverso l’uso di LDP. Questo servizio utilizza linee affittate virtuali (VLL) per connettere due siti diversi insieme.

MPLS Layer 2 VPN (VPLS) – VPLS è una VPN di livello 2 che collega un punto a un multipunto tramite Ethernet. Le organizzazioni utilizzano VPLS per connettere reti LAN separate geograficamente. Questo livello utilizza una tecnica di segnalazione basata su LDP di Cisco. Sia Frame Relay che Ethernet possono essere trasportati tramite MPLS attraverso il livello 2.

MPLS Layer 3 VPN – Questo è il tipo di servizio MPLS a cui la maggior parte delle persone fa riferimento quando si riferiscono a MPLS VPN. In questo servizio, gli amministratori creano la tecnologia di routing e forwarding virtuale sul proprio PER. Il routing e il forwarding virtuale significano che più segmenti di una tabella di routing possono essere eseguiti all’interno di un router alla volta.

VPN e servizi cloud MPLS

Una delle applicazioni più popolari della VPN MPLS è quella dei servizi cloud. Combinazione di servizi cloud con un MPLS CPN crea un cloud privato virtuale. Questo cloud privato è sicuro e separato da Internet pubblico. Uno dei motivi principali per cui le organizzazioni hanno adottato MPLS VPN per i servizi cloud è perché possono controllare la priorità del traffico.

Come tale, I servizi cloud basati su VPN MPLS sono più affidabili. Ad esempio, se un’applicazione o una connessione occupano troppe risorse, può semplicemente essere depriorizzata per far posto a processi più importanti. Ciò fornisce alle imprese uno standard molto più elevato di controllo e discriminazione rispetto a quello disponibile su Internet. Ha anche il vantaggio di consentire a un’azienda di effettuare rapidamente l’upscaling. La VPN MPLS può essere potenziata molto più facilmente rispetto a un servizio di operatore tradizionale.

Perché devo usare MPLS?

scalabilità

Molte organizzazioni scelgono di utilizzare MPLS a causa della sua scalabilità. MPLS non ha bisogno di alcun hardware fisico aggiuntivo per funzionare, il che significa che quando si effettua l’upscaling non è necessario acquistare apparecchiature costose. Per le organizzazioni più grandi, ciò può far risparmiare molto denaro a lungo termine e ridurre al minimo le complicazioni derivanti dalla configurazione di nuove apparecchiature ogni volta che la rete aumenta di dimensioni.

Flessibilità

Un altro motivo per cui le aziende scelgono di implementare MPLS è la sua flessibilità. La capacità di reindirizzare il traffico in base al percorso più efficiente e ridurre al minimo le interruzioni è molto utile. Il routing IP tradizionale può consentire ai pacchetti di scegliere la propria destinazione, ma ciò non offre la velocità di un trasferimento di pacchetti MPLS accelerato. MPLS è anche flessibile, nel senso che il tuo fornitore di servizi può fornire VPN di livello 2 e 3 in un unico posto.

Prestazioni aumentate

Infine, hai migliorato le prestazioni grazie al cambio di etichetta. La modifica del percorso dei trasferimenti di pacchetti a livello di commutazione significa che i dispositivi lungo la catena possono trasferire i pacchetti in modo più efficiente. Come accennato in precedenza, ciò si traduce in velocità inferiori e minore utilizzo dell’hardware. Ciò è particolarmente vantaggioso nelle organizzazioni più grandi che stanno effettuando numerosi trasferimenti di pacchetti diversi.

Un MPLS sceglie il percorso del tuo traffico, il che significa che può evitare percorsi congestionati a favore di percorsi ottimali. Questo è un grande vantaggio perché significa che i tuoi trasferimenti non devono scontrarsi tra loro e influire sul rendimento della tua organizzazione.

Il routing flessibile rende il processo di reindirizzamento del traffico incredibilmente veloce. Ciò semplifica le cose per i singoli pacchetti e aumenta le prestazioni della rete nel suo insieme. Servizi vocali e applicazioni video sono due aree in cui la qualità del servizio è incredibilmente importante per evitare ritardi inutili.

Quali sono gli svantaggi di MPLS?

Anche se non devi preoccuparti di configurare il tuo hardware, hai una nuova preoccupazione nella gestione delle tue relazioni con il tuo ISP. Il tuo gestore di rete è responsabile di fornirti un cloud MPLS e come tale dovrai collaborare con il provider per assicurarti che il tuo traffico MPLS sia instradato correttamente. Questo significa che devi farlo consegnare il controllo parziale della tua rete. Questo è un notevole svantaggio in quanto molte organizzazioni avranno a che fare con le informazioni che desiderano mantenere private.

Questo è anche problematico perché significa che MPLS non è completamente sicuro. Un MPLS non dispone di alcuna funzionalità per proteggere i tuoi dati. Ciò significa che una volta che è attivo e funzionante sei aperto a più minacce esterne. Questo può essere mitigato assicurando che i tuoi dispositivi siano adeguatamente protetti ma è qualcosa a cui pensare prima di premere il grilletto su un ambiente MPLS. Uno dei metodi più comuni utilizzati dalle organizzazioni per aggirare questo problema è la crittografia di tutto il traffico trasferito tra due router.

MPLS vs SD-WAN

Mentre MPLS è ancora ampiamente usato, molti lo anticipano SD-WAN (Wide Area Network definita dal software) sta per subentrare in futuro. Una SD-WAN viene applicata alle connessioni WAN standard per connettere dispositivi a lunga distanza. In genere, vengono utilizzati da grandi aziende o fornitori di data center. È più noto per aiutare a supportare servizi cloud come Salesforce e Office 365.

Uno dei maggiori vantaggi offerti da SD-WAN rispetto a MPLS è rappresentato dalle prestazioni più elevate. SD-WAN utilizza una combinazione di MPLS, banda larga e LTE per rimanere in contatto. In effetti, ciò crea una rete ibrida che può essere commutata in base alla velocità dei trasferimenti di pacchetti e alle prestazioni della rete in tempo reale. In pratica, questo si traduce in una migliore consegna dei pacchetti.

Detto questo, MPLS non è molto indietro in termini di affidabilità. È un metodo efficiente per la consegna di pacchetti e offre un’alta qualità del servizio. Il problema è che MPLS è gestito su una rete condivisa che spesso si traduce in concorrenza sulla larghezza di banda. Questa può essere una notevole causa di congestione rispetto a SD-WAN.

Per quanto riguarda la sicurezza, MPLS offre una certa protezione ma la gestione da parte degli ISP comporta il rischio che i dati vengano condivisi con terze parti. Questo è esacerbato perché MPLS non è crittografato o. In contrasto, SD-WAN si comporta più come una VPN e ti consente di inviare informazioni senza che vengano trasmesse a terzi. Ciò significa che SD-WAN ha il vantaggio in termini di sicurezza.

Anche se SD-WAN ha un vantaggio su MPLS, è davvero necessario solo se si eseguono servizi cloud. Tuttavia, se stai semplicemente cercando di connetterti senza l’uso dei servizi cloud, allora MPLS ha più che sufficienti funzionalità di base per valere la pena. Naturalmente, se non ti senti a tuo agio con i tuoi dati gestiti dal tuo ISP, SD-WAN potrebbe essere la scelta migliore.
Vedi anche: ottimizzazione WAN

MPLS è qui per restare

Se sei seriamente intenzionato a rendere i percorsi dei pacchetti più efficienti e ad aumentare le prestazioni della tua rete, allora MPLS è qualcosa che dovresti assolutamente considerare. Organizzazioni più grandi che devono costantemente migliorare la propria infrastruttura tecnica beneficerà di un MPLS perché ridurrà la necessità di acquistare nuovo hardware. Questo aiuterà a ridurre drasticamente i costi generali.

Sebbene ciò abbia un costo in parte sulla privacy e sulla necessità di lavorare con il proprio gestore di rete, i vantaggi valgono più che altro i sacrifici. MPLS ha i suoi sostenitori e i suoi detrattori, ma i suoi benefici sono chiari. Ha la capacità di supportare la scalabilità e l’affidabilità del servizio in un modo che le tradizionali connessioni di routing IP non possono.

L’aumento dell’uso dei servizi Ethernet e Wide Area Network suggerisce questo MPLS è più popolare che mai. Indipendentemente da ciò che i cinici possono dire, la maggior parte degli utenti gravita verso la tecnologia Ethernet più di ogni altra alternativa. Finché Ethernet rimane la scelta principale di connessione, MPLS sarà in background.