什么是MPLS?MPLS如何工作?MPLS解析!

2019-09-11 17:12:00 云杰MPLS-VPN 106

  MPLS是一种交换技术,而不是一种服务,它可以提供从IP VPN到城域以太网的任何网络需求,但它的费用是很昂贵的。云时代,随着SD-WAN的出现,更多企业逐渐把视角投向SD-WAN,试图使用SD-WAN的智能互联、多WAN接入、多云多网互联、随需互联等优点,优化企业成本。

  你应该有过网购经验吧,在线订购然后追踪包裹,到不同的快递站点一目了然。这称之为互联网IP路由的远程方式,当因特网路由器接收到IP分组时,该分组不携带超出站点范围IP地址的信息,没有关于该数据包应该如何到达目的地的指令或者应该如何处理它,每个路由器仅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策。因此,每当数据包到达路由器时,路由器必须“思考”下一步发送数据包的位置,IP通过引用复杂的路由表来完成此操作,最后完成快递到达目的地。这种分组最终达到目的地的方式,都会导致时间敏感的应用程序(如视频会议或IP语音(VoIP))性能下降。

  

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  一、什么是MPLS?

  多协议标签交换(MPLS),是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。多协议的含义是指MPLS不但可以支持多种网络层层面上的协议,还可以兼容第二层的多种数据链路层技术。

  对于MPLS,数据包第一次进入网络时,会将其分配给特定的转发等价类(FEC),通过在数据包中附加一个短位序列(标签)来表示。网络中的每个路由器都有一个表,指示如何处理特定FEC类型的数据包,因此一旦数据包进入网络,路由器就不需要执行报头分析,相反,后续路由器使用该标签作为表的索引,为该表提供新的FEC。

  这使MPLS网络能够以一致的方式处理具有特定特征(例如来自特定端口或承载特定应用类型的流量)的分组。承载实时流量的数据包(如语音或视频)可以轻松映射到网络中的低延迟路由,这对于传统路由来说是一个挑战。所有这一切的关键架构点是标签提供了一种方法,可以将附加信息到每个数据包,超出路由器以前的信息。

  二、MPLS如何工作?

  MPLS的优点在于它与任何底层技术无关,它是在ATM和帧中继实现的,作为一种旨在简化和改善性能的覆盖技术,这就是“多协议”部分。ATM和帧中继是远程存储器,但MPLS存在于运营商骨干网和企业网络中,最常见的用例是分支机构,园区网络,城域以太网服务以及需要实时应用程序服务质量(QoS)的企业。

  三、MPLS第2层还是第3层?

  关于MPLS是第2层还是第3层服务,目前还存在很多疑惑。但MPLS并不完全适合OSI七层层次结构,有时被归类为第2.5层。事实上,MPLS的一个主要优点是它将转发机制与底层数据链服务分开,换句话说,MPLS可用于为任何底层协议创建转发表。

  具体地,MPLS路由器基于FEC中的标准建立标签交换路径(LSP),其是在MPLS网络中路由业务的预定路径,只有在LSP建立后才能进行MPLS转发,LSP是单向的,这意味着返回流量通过不同的LSP发送。当最终用户将流量发送到MPLS网络时,由位于网络边缘的入口MPLS路由器添加MPLS标签。MPLS标签由四个子部分组成:

  标签:标签包含MPLS路由器的所有信息,以确定数据包应转发的位置。

  实验:实验比特用于服务质量(QoS)以设置标记分组应具有的优先级。

  堆栈底部:堆栈底部告诉MPLS路由器它是否是旅程的最后一段,并且没有更多的标签需要关注,这通常意味着路由器是出口路由器。

  生存时间:用于标识数据包在丢弃之前可以进行的跳数。

  四、MPLS优点和缺点

  MPLS的优势在于可扩展性,稳定安全,提高带宽利用率,减少的网络拥塞,给用户更加的体验。MPLS本身不提供加密,但它是一个虚拟专用网络,因此,它与公共Internet分开,MPLS被认为是安全传输模式,它不容易遭受拒绝服务攻击,这可能会影响纯IP网络。

  在缺点方面,MPLS是必须从运营商处购买的服务,并且比通过公共互联网发送流量要昂贵得多。云化时代,更多企业发现很难找到能够提供全球覆盖的MPLS服务提供商,通常,服务提供商通过与其他服务提供商的合作来整合全球覆盖,这会导致整个市场的MPLS价格上涨。

  MPLS是在分支机构将流量发送回主总部或数据中心的时代设计的,而不是当今分支机构工作人员希望直接访问云的世界。

  五、MPLS死了吗?

  Garter在2013年提出了这个具有挑衅性的问题,并通过预测MPLS将继续成为WAN环境的基本组成部分为验证,但大多数企业将慢慢过渡到由MPLS网络和公共互联网组成的混合环境。

  MPLS将继续发挥作用,连接特定的点对点位置,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,它是实时应用程序所必需的。但企业WAN架构师需要在MPLS的顶级但昂贵的性能与互联网的更便宜但不太可靠的性能之间进行风险/回报计算,这带来了一项令人兴奋的新技术SD-WAN。

  六、MPLS与SD-WAN

  如果你聆听炒作,智简、便宜、灵活的SD-WAN将消灭MPLS,这是一种夸大其实的说法,事实上,这两种技术都可以在现代WANS中发挥作用。

  SD-WAN是软件定义网络(SDN)概念在WAN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,可以路由任何类型的流量,包括MPLS。

  SD-WAN的优势在于企业WAN流量架构师可以坐在中心点,轻松地在所有WAN设备上应用策略。相比之下,对于MPLS,需要精心设置预定路由,并且一旦固定电路启动,进行更改不是点击操作。但是,一旦部署了MPLS网络,它就可以为实时流量提供有保证的性能。SD-WAN可以沿着最有效的路径路由流量,但是一旦这些IP数据包到达开放的Internet,就没有性能保证。

  未来,最明智的策略是尽可能多地将MPLS流量卸载到公共Internet,但继续将MPLS用于需要保证交付的时间敏感型应用程序。