ما هو تبديل تسمية متعدد البروتوكولات أو MPLS؟

في التسعينات من القرن الماضي ، برزت MPLS أو تبديل الملصقات متعددة البروتوكولات كطريقة جديدة ومثيرة لتوجيه IP. في الوقت الذي ظلت فيه طرق التوجيه التقليدية غير فعالة, قدمت MPLS للمستخدمين طريقة أكثر فعالية لإرسال الحزم إلى عناوين IP. على عكس الخدمة التي يمكن تثبيتها ، يتم وصف MPLS بدقة بالغة كطريقة تقنية. يتم استخدام هذه التقنية بشكل شائع من قبل الكيانات التي تتطلع إلى توفير شبكات VPN وهندسة المرور.

أصبحت MPLS شائعة كتقنية تستخدم لتحسين اتصال Ethernet. نظرًا لأن قابلية التوسع والموثوقية أصبحت أكبر اهتمامات للمؤسسات ، فقد قدمت MPLS للمستخدمين طريقة لتحديد أولويات الاتصالات داخل الخدمة. اليوم أي منظمة تتطلع إلى زيادة كفاءة الشبكة وقابلية التوسع سيكون من المستحسن النظر في استخدام MPLS.

على مدى السنوات القليلة الماضية ، كان هناك موقف مفاده أن MPLS أصبحت قديمة و سيتم استبداله بتقنيات أكثر كفاءة مثل SD-WAN. ومع ذلك ، فإننا نقول أن هذا أبعد ما يكون عن القضية. في هذه المقالة ، نلقي نظرة على ماهية MPLS ولماذا تبقى هنا على المدى الطويل.

لمحة موجزة عن MPLS

في معظم الشبكات ، يقرر كل جهاز توجيه المسار الذي ستتخذه الحزم المارة. في كل منها ، توفر أجهزة التوجيه بحثًا عن عنوان IP للعثور على المكان التالي لإرسال البيانات. يستخدم MPLS تبديل التسمية ويجد جهاز التوجيه النهائي لتعيين مسار مباشرة إلى موقع النهاية. بعد ذلك ، اقرأ أجهزة التوجيه هذه التسمية لتمرير الحزم مباشرة إلى وجهتها. نتيجةً لذلك ، لا تحتاج أجهزة التوجيه عبر الشبكة إلى إجراء عمليات بحث IP لأن جميع المعلومات موجودة بالفعل.

نظرة متعمقة على MPLS

على شبكة تكنولوجيا المعلومات التقليدية ، كلما تلقى جهاز توجيه حزمة IP ، يتم تزويده بعنوان IP مقصود. هذا يخبر جهاز التوجيه عن مكان الوجهة النهائية للحزمة. رغم أن هذا يبدو معقولًا على السطح ، إلا أنه لا يفضي إلى الكفاءة. السبب هو أن جهاز التوجيه ليس لديه معلومات حول كيفية انتقال الحزمة إلى وجهتها. بعبارات أخرى, يوفر توجيه IP التقليدي كمية محدودة من المعلومات حول المسار الذي يجب أن تتبعه الحزمة.

يتمثل حل MPLS لهذه المشكلة في جعل أول جهاز توجيه يعترض الحزمة ليكون هو الذي يحدد المسار المستقبلي. يعطي أول مسار لإجراء اتصال كل حزمة تسمية يمكن قراءتها بواسطة أجهزة التوجيه في أسفل السلسلة. بشكل حاسم ، يتم إعادة توجيه الحزم على مستوى التبديل بدلاً من مستوى جهاز التوجيه. ينتج عن ذلك سرعات نقل منخفضة واستخدام أقل للأجهزة.

تقع MPLS بين الطبقتين الثانية والثالثة من نموذج OSI. تُستخدم الطبقة 2 في بروتوكولات مثل Ethernet التي تُستخدم لنقل الحزم ، بينما تغطي الطبقة الثالثة التوجيه الفعلي لبيانات الحزمة. يتم استخدام MPLS لربط الاثنين ويعمل على تسريع عملية النقل.

في أبسط صورها ، يتم توصيل شبكة MPLS بخدمة سحابية تتصل بكل عقدة داخل شبكتك. في الأساس ، تعمل MPLS بمثابة VPN. MPLS هي إما VPN من نقطة إلى نقطة أو Layer 2 MPLS VPN أو Layer 3 MPLS VPN. في حين أن الاتصال من نقطة إلى نقطة يحتاج إلى أجهزة توجيه على جانبي الشبكة للعمل ، فإن MPLS لا تحتاج إلى أي أجهزة إضافية.

تعمل MPLS كإشارة مرجعية تقريبًا. عندما يستخدم جهاز التوجيه MPLS ، يتم تقسيم جدول التوجيه الخاص به مع إعطاء كل قسم رقمًا فريدًا. من الناحية الفنية ، فإن يوفر Label Edge Router (LER) لكل حزمة تسمية والذي يستخدم لتحديد إعادة توجيه فئة التكافؤ (FEC). تتحمل LERs أيضًا مسؤولية إزالة هذا التصنيف في نقطة الخروج من الشبكة واستبداله بعنوان IP عادي.

كلما تلقى LER حزمة دون تسمية, يحتاج LER إلى تعيينه مع تسمية MPLS. بمجرد تسمية الحزمة ، يتم إرسالها بعد ذلك إلى جهاز التوجيه Label Switch Router (LSR) التالي في السلسلة. بمجرد استلام LSR للحزمة ، يقوم بمسح ملصق MPLS في الرأس ويقوم بأحد شيئين ؛ يغير تسمية MPLS ويمررها أو إذا كانت الحزمة جاهزة لمغادرة شبكة MPLS ثم يزيل LSR ملصق MPLS تمامًا. بمجرد الانتهاء من الأخير ، تقرأ العقدة التالية معلومات التوجيه لإرسالها إلى وجهتها النهائية.

بمجرد تعيين تسمية لحزمة ، يتم إرسالها إلى وجهتها التالية أسفل مسار تبديل التسمية (LSP). LSP هو مسار محدد مسبقًا تنتقل به الحزم. يحتاج كل جهاز توجيه في الشبكة إلى رؤية واضحة للـ LSP من أجل إعادة توجيه الحزم إلى وجهتها التالية بكفاءة. عندما تعترض LSR حزمة ، فإنها تقوم بفحص الملصق قبل إرساله إلى LSP إلى وجهته التالية.

تتمثل الميزة الرئيسية لـ MPLS في أنه بمجرد إجراء اتصال ، لا يتعين على جهاز التوجيه الاتصال الزحف إلى معلومات الحزمة قبل إرسالها إلى الجهاز التالي ، بل يمكنه ببساطة استخدام الرأس بدلاً من ذلك. إنه يوفر لأجهزة التوجيه جميع المعلومات التي يحتاجون إليها لتحديد المكان الذي تحتاج فيه الحزمة إلى إعادة توجيهها أو توجيهها إليها. والنتيجة النهائية هي نقل الحزمة بشكل أسرع.

تقرأ الأجهزة في جميع أنحاء الشبكة تسمية MPLS للحزم المنقولة من أجل تحديد موقع النهاية الذي يتم إرساله إليه. في المقابل ، فإن IP يرسل حزم البيانات ولكنه يسمح للحزم الفردية بتحديد مسارها. بدلاً من السفر في مسار فعلي مثل حركة مرور IP ، تستخدم MPLS مسارات افتراضية للحصول على حزم إلى وجهتها النهائية.

أدوار جهاز التوجيه MPLS / المراكز

تبديل التسمية / جهاز التوجيه

تسمية التبديل / جهاز التوجيه (LSR) هو جهاز (أجهزة توجيه) يقوم بتوجيه عمليات نقل الحزم باستخدام ملصق MPLS. هذا هو جهاز التوجيه الذي يصنف الحزم لبقية رحلتهم. بشكل عام ، توجد LSR في وسط شبكة MPLS. بمجرد استلام الحزمة ، تحدد الموقع التالي على مسار تبديل التسمية وتضيف تسمية لربطها بذلك. يزيل الملصق القديم ويحل محله باسم جديد.

تسمية حافة راوتر

تسمية حافة التوجيه (LER) هو جهاز توجيه موجود في نهاية شبكة MPLS والذي يعمل كنقطة دخول أو خروج. يضع LER علامات على الحزم الواردة قبل إرسالها إلى مجال MPLS. إذا كانت الحزمة متجهة للخارج باتجاه المخرج ، عندها يزيل LER الملصق ويعيد توجيه الحزمة باستخدام بروتوكول IP.

مزود التوجيه

في بيئة VPN التي تعمل عبر MPLS ، تتم الإشارة إلى أجهزة التوجيه التي تعمل كنقاط دخول وخروج لشبكة VPN أجهزة توجيه حافة المزود (PER). وتسمى هذه الموجهات ذات المسؤولية الوحيدة عن نقل الحزم أجهزة توجيه الموفر.

بروتوكول توزيع الملصقات

بروتوكول توزيع الملصقات (LDP) يستخدم لتوزيع التسميات بين LERs و LSRs. تتفاعل LSR مع بعضها البعض بانتظام من أجل تبادل الملصقات ومعلومات التوجيه مع بعضها البعض للمساعدة في تطوير فهمهم للشبكة وتسهيل نقل الحزم.

حافة العملاء

حافة العملاء (CE) هو الجهاز الموجود في نهاية العميل والذي يتحدث عنه جهاز التوجيه أو جهاز التوجيه PE. يأخذ CE الاتصالات من جانب العملاء وينقلها مباشرة إلى جهة الموفر. يتصل جهاز توجيه CE أيضًا بشبكة العملاء. CE في مركز تبادل الحزم مع عملائك.

ما هو MPLS VPN وكيف يتم استخدامه?

في كثير من الحالات ، ستسمع MPLS المشار إليها في سياق VPN. السبب هو أن MPLS لديها القدرة على دعم خدمات VPN. شبكات MPLS VPN تأتي في شكل من نقطة إلى نقطة ، طبقة 2 MPLS VPN (يشار إليها أيضًا باسم خدمة LAN الخاصة الافتراضية أو VPLS) و الطبقة 3 MPLS VPN.
من نقطة إلى نقطة – هذا اتصال من نقطة إلى نقطة يعمل في الطبقة 2 من نموذج OSI من خلال استخدام LDP. تستخدم هذه الخدمة الخطوط المؤجرة الافتراضية (VLL) لربط موقعين مختلفين معا.

VPN MPLS Layer 2 (VPLS) – VPLS هو VPN 2 طبقة الذي يربط نقطة واحدة إلى عدة نقاط من خلال استخدام إيثرنت. تستخدم المؤسسات VPLS للاتصال بشبكات LAN منفصلة جغرافيا معًا. تستخدم هذه الطبقة تقنية التشوير القائمة على LDP من Cisco. يمكن نقل كل من ترحيل الإطارات والإيثرنت عبر MPLS عبر الطبقة 2.

شبكة MPLS Layer 3 VPN – هذا هو نوع خدمة MPLS التي يشير إليها معظم الناس عندما يشيرون إلى MPLS VPN. في هذه الخدمة ، ينشئ المسؤولون تقنية التوجيه وإعادة التوجيه الافتراضية على PER الخاص بهم. يعني التوجيه وإعادة التوجيه الظاهريان أنه يمكن تشغيل قطاعات متعددة من جدول التوجيه في جهاز توجيه واحد في كل مرة.

خدمات MPLS VPN والخدمات السحابية

أحد تطبيقات MPLS VPN الأكثر شعبية هو تطبيق الخدمات السحابية. الجمع بين الخدمات السحابية مع MPLS CPN يخلق سحابة خاصة افتراضية. هذه السحابة الخاصة آمنة ومنفصلة عن الإنترنت العام. أحد الأسباب الرئيسية التي تبنتها المؤسسات في اعتماد MPLS VPN للخدمات السحابية هو أنها تستطيع التحكم في أولوية حركة المرور.

كما, الخدمات السحابية المدفوعة بواسطة MPLS VPN أكثر موثوقية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك تطبيق أو اتصال يستهلك الكثير من الموارد ، فيمكن ببساطة إلغاء أهميته لإفساح المجال لعمليات أكثر أهمية. هذا يوفر للشركات مستوى أعلى بكثير من التدقيق والتمييز مما هو متاح على شبكة الإنترنت العامة. كما أن لديها ميزة تمكين المؤسسة للترقية بسرعة. يمكن ترقية MPLS VPN بسهولة أكبر بكثير من خدمة الناقل التقليدية.

لماذا أحتاج إلى استخدام MPLS?

قابلية التوسع

تختار العديد من المؤسسات استخدام MPLS بسبب قابلية التوسع. لا تحتاج MPLS إلى أي أجهزة مادية إضافية حتى تعمل ، مما يعني أنه عند الترقية لن تحتاج إلى شراء أي أجهزة باهظة الثمن. بالنسبة للمؤسسات الكبيرة ، يمكن أن يوفر ذلك الكثير من المال على المدى الطويل ويقلل من المضاعفات التي تأتي مع تكوين معدات جديدة في كل مرة تزداد فيها الشبكة.

المرونة

سبب آخر لاختيار الشركات لنشر MPLS هو مرونتها. إن القدرة على إعادة توجيه حركة المرور وفقًا للطريق الأكثر كفاءة وتقليل الاضطرابات أمر مفيد للغاية. قد يسمح توجيه IP التقليدي للحزم باختيار وجهتها الخاصة ، ولكن هذا لا يوفر السرعة التي يوفرها نقل الحزمة السريعة MPLS. تتميز MPLS أيضًا بالمرونة ، بمعنى أن مزود الخدمة الخاص بك يمكنه توفير طبقة 2 و 3 من شبكات VPN في مكان واحد.

زيادة الأداء

أخيرًا ، قمت بزيادة الأداء بسبب تبديل التسمية. يعني تغيير مسار نقل الحزم في طبقة التبديل أن الأجهزة الموجودة أسفل السلسلة يمكنها تمرير الحزم على نحو أكثر كفاءة. كما ذكر أعلاه ، ينتج عن ذلك سرعات أقل واستخدام أقل للأجهزة. هذا مفيد بشكل خاص في المنظمات الكبيرة التي تجري الكثير من عمليات نقل الحزم المختلفة.

يختار MPLS المسار الذي تسلكه حركة المرور, مما يعني أنه يمكن تجنب الطرق المزدحمة لصالح المسارات المثلى. هذه ميزة كبيرة لأنها تعني ذلك لا يجب أن تتحول عمليات النقل الخاصة بك مع بعضها البعض وتؤثر على أدائك التنظيمي.

يجعل التوجيه المرن عملية إعادة توجيه حركة المرور بسرعة مذهلة. هذا يجعل الأمور أسهل بالنسبة للحزم الفردية وزيادة أداء الشبكة ككل. الخدمات الصوتية وتطبيقات الفيديو هما مجالان حيث جودة الخدمة مهمة بشكل لا يصدق لمنع التأخير غير الضروري.

ما هي عيوب MPLS?

على الرغم من أنك لست مضطرًا للقلق بشأن تكوين أجهزتك ، إلا أنك تتعامل مع مشكلة جديدة في إدارة علاقتك بمزود خدمة الإنترنت. مزود الشبكة مسؤول عن تزويدك بسحابة MPLS وعلى هذا النحو ، سيتعين عليك العمل مع الموفر للتأكد من توجيه حركة مرور MPLS بشكل صحيح. هذا يعني أن عليك أن تسليم السيطرة الجزئية على الشبكة الخاصة بك. هذا عيب كبير حيث أن العديد من المنظمات سوف تتعامل مع المعلومات التي تريد الاحتفاظ بها خاصة.

هذا أيضًا مشكلة لأنه يعني أن MPLS غير آمن تمامًا. لا تحتوي MPLS على أي ميزات لحماية بياناتك. هذا يعني أنه بمجرد تشغيله ، فأنت منفتح على المزيد من التهديدات الخارجية. يمكن التخفيف من ذلك عن طريق ضمان أن أجهزتك محمية بشكل صحيح ، لكن هذا أمر يجب التفكير فيه قبل سحب المشغل على بيئة MPLS. أحد أكثر الطرق شيوعًا التي تستخدمها المؤسسات للتغلب على هذه المشكلة هو تشفير كل حركة المرور المنقولة بين جهازي توجيه.

MPLS vs SD-WAN

في حين أن MPLS لا تزال تستخدم على نطاق واسع ، فمن المتوقع أن العديد من ذلك SD-WAN (الشبكة الواسعة المعرفة بالبرمجيات) سوف تولى في المستقبل. يتم تطبيق SD-WAN على اتصالات WAN القياسية من أجل توصيل الأجهزة على مسافة طويلة. بشكل عام ، يتم استخدام هذه من قبل الشركات الكبيرة أو موفري مركز البيانات. هو الأكثر شهرة للمساعدة في دعم الخدمات السحابية مثل Salesforce و Office 365.

واحدة من أكبر مزايا SD-WAN على MPLS هو الأداء العالي. يستخدم SD-WAN مجموعة من MPLS والنطاق العريض و LTE للبقاء على اتصال. في الواقع ، يؤدي هذا إلى إنشاء شبكة مختلطة يمكن التبديل بينها اعتمادًا على سرعة نقل الحزمة وأداء الشبكة في الوقت الفعلي. في التمرين, هذا يؤدي إلى تحسين تسليم الحزمة.

أن يقال MPLS ليست بعيدة من حيث موثوقيتها. إنها طريقة فعالة لتقديم الحزم وتوفر جودة عالية من الخدمة. المشكلة هي أن MPLS يتم تشغيلها على شبكة مشتركة والتي غالبا ما تؤدي إلى منافسة على عرض النطاق الترددي. يمكن أن يكون هذا سببًا كبيرًا للازدحام بالمقارنة مع SD-WAN.

فيما يتعلق بالأمان ، توفر MPLS بعض الحماية ولكن معالجة مقدمي خدمات الإنترنت تتعرض لخطر مشاركة البيانات مع أطراف ثالثة. هذا يتفاقم ل MPLS غير مشفرة إما. فى المقابل, تعمل شبكة SD-WAN بشكل يشبه VPN وتتيح لك إرسال المعلومات دون نقلها إلى جهات خارجية. وهذا يعني أن SD-WAN لديه ميزة من حيث الأمان.

على الرغم من أن شبكة SD-WAN لها ميزة على MPLS ، إلا أنها لا تحتاج إليها إلا إذا كنت تدير خدمات سحابية. ومع ذلك ، إذا كنت تبحث ببساطة عن الاتصال دون استخدام الخدمات السحابية ، فإن MPLS لديها أكثر من قدرات أساسية كافية لتستحق وقتك. بالطبع ، إذا لم تكن راضيًا عن معالجة بياناتك من قِبل مزود خدمة الإنترنت ، فقد يكون SD-WAN هو الخيار الأفضل.
انظر أيضًا: تحسين WAN

MPLS هنا لتبقى

إذا كنت جادًا في جعل طرق الحزمة الخاصة بك أكثر كفاءة وزيادة أداء الشبكة ، فهذا يعني أن MPLS شيء يجب أن تفكر فيه بالتأكيد. المنظمات الكبيرة الذين يضطرون باستمرار إلى تطوير بنيتهم ​​الأساسية التقنية سوف تستفيد من MPLS لأنه سوف يقلل من الحاجة لشراء أجهزة جديدة. هذا سوف يساعد على تقليل التكاليف العامة بشكل كبير.

في حين أن هذا يأتي على حساب بعض خصوصيتك والحاجة إلى العمل مع مزود الشبكة الخاص بك ، فإن الفوائد تستحق أكثر من التضحيات. لدى MPLS مؤيديها ومنتقديها ، لكن فوائدها واضحة للعيان. لديه القدرة على دعم قابلية التوسع وموثوقية الخدمة بطريقة لا يمكن لاتصالات توجيه IP التقليدية.

تشير الزيادة في استخدام خدمات Ethernet و Wide Area Network إلى ذلك MPLS تحظى بشعبية من أي وقت مضى. بغض النظر عن ما قد يقوله المتهكمون ، فإن معظم المستخدمين ينجذبون نحو تقنية Ethernet أكثر من أي بديل آخر. طالما بقيت Ethernet هي الخيار الرئيسي للاتصال ، ستكون MPLS في الخلفية.