با MPLS و مزایای آن آشنا شوید

MPLS چیست؟ MPLS، مخفف Multi-Protocol Label Switching، تکنیکی برای افزایش سرعت اتصالات شبکه است که برای اولین بار در دهه 1990 معرفی شد. همانطور که می‌دانید، اینترنت با ارسال پکت ها از یک روتر به روتر دیگر کار می‌کند. در مقابل، MPLS پکت‌ها را در مسیرهای از پیش تعیین شده ارسال می‌کند. در این حالت، روترها زمان کمتری را صرف تصمیم‌گیری برای ارسال هر پکت می‌کنند و پکت‌ها هر بار مسیر یکسانی را طی می‌کنند.

برای مثال، فرض کنید با خودرو شخصی خود می‌خواهید به شهری سفر کنید. قاعدتاً با استفاده از ابزارهای مسیریابی، بهترین جاده‌ها را می‌توان انتخاب نمود تا در سریع‌ترین زمان ممکن به مقصد رسید. MPLS نیز برای شبکه‌های مخابراتی نقش ابزار مسیریابی را ایفا می‌کند تا پکت‌ها در سریع ترین زمان ممکن از مبداً به مقصد برسند.

در مدل OSI، MPLS در پایین لایه شبکه (Network) و بالای لایه پیوند داده (Data Link) قرار می‌گیرد.

MPLS چیست؟

MPLS نوعی تکنولوژی انتقال داده است که با استفاده از برچسب‌گذاری بسته‌های داده، سرعت و کارایی شبکه را افزایش می‌دهد. این فناوری می‌تواند ترافیک شبکه را به صورت مدیریت شده و بهینه‌سازی شده مسیریابی کند. MPLS مزایای زیر را دارد:

• • سادگی عملیات forwarding و جدایی آن از routing
• • همخوانی با کلیه پروتکل‌های لایه 2 و 3
• • تبدیل نمودن آدرس‌ها به برچسب‌هایی با طول ثابت
• • امکان بکارگیری از مهندسی ترافیک
• • امکان ارسال voice و video بر روی IP با کم کردن تأخیرات و افزایش QoS
• • امکان ایجاد شبکه خصوصی مجازی یا VPN
• • افزایش کارایی و مقیاس پذیری شبکه

تصویر زیر، شبکه ابری MPLS را نشان می‌دهد. شبکه ابری MPLS نوعی شبکه خصوصی مجازی (VPN) است که از MPLS برای ایجاد ارتباط ایمن و قابل اعتماد بین دو یا چند مکان استفاده می‌کند.

در این تصویر، چهار مکان وجود دارد: مکان A، B، C و D. مکان های A و B از طریق روترهای Customer Edge (CE) به شبکه ابری MPLS متصل می‌شوند. روترهای CE مسئول کپسوله کردن ترافیک مشتری در پکت‌های MPLS و ارسال آن به روترهای PE هستند.

روترهای PE در لبه شبکه ابری MPLS قرار دارند و وظیفه هدایت ترافیک مشتری به مقصد را بر عهده دارند. روترهای PE همچنین پکت‌های MPLS را کپسوله می‌کنند و ترافیک اصلی را به روترهای CE مقصد ارسال می‌نمایند.

در این شبکه کاربران می‌توانند دستگاه‌های یکدیگر را ببینند و به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

مزایا و معایب MPLS

MPLS دارای مزایا و معایبی است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

مزایای MPLS

- مقیاس‌پذیری: MPLS امکان ایجاد شبکه‌های خصوصی مجازی (VPN) را برای سازمان‌های بزرگ و کوچک فراهم می‌کند. این شبکه‌ها می‌توانند بر اساس نوع ترافیک، کاربر یا سرویس، تقسیم و دسته‌بندی شوند. MPLS همچنین امکان اتصال شبکه‌های LAN و WAN با پروتکل‌های مختلف را با استفاده از یک پلتفرم واحد فراهم می‌کند.

- عملکرد: MPLS با استفاده از برچسب‌ها، بسته‌های داده را در مسیر کوتاه‌تر و سریع‌تر به مقصد می‌رساند. این کار باعث کاهش تأخیر، جابجایی و از دست رفتن بسته‌ها می‌شود. MPLS همچنین قابلیت تشخیص و تعمیر خودکار خطا را دارد و در صورت بروز مشکل در یک لینک، ترافیک را به لینک دیگر هدایت می‌کند.

- استفاده بهینه از پهنای باند: MPLS با استفاده از تقسیم بندی شبکه (traffic engineering)، توزیع بهینه ترافیک را در شبکه انجام می‌دهد. این کار باعث جلوگیری از شلوغی و ازدحام شبکه می‌شود و منابع پهنای باند را به صورت کارآمد در دسترس قرار می‌دهد.

- کاهش ترافیک شبکه: MPLS با استفاده از فشرده سازی داده، حجم بسته‌های داده را کاهش می‌دهد. این کار باعث صرفه جویی در پهنای باند و کاهش هزینه حمل و نقل داده می‌شود. MPLS همچنین با استفاده از مولتی‌کست (multicast)، قابلیت ارسال چندین نسخه از یک بسته به چندین گیرنده را با استفاده از یک لینک فراهم می‌کند.

- تجربه كاربری بهتر: MPLS با كيفيت خدمات (QoS)، قابليت تضمين عملكرد مناسب برای برنامه های حساس به زمان مانند صدا، ويديو و كنفرانس را دارد. اين كار باعث افزايش رضايت كاربران و بهبود تجربه كاربری می‌شود.

معایب MPLS 

- هزینه: MPLS یک سرویس اختصاصی است که توسط اپراتورهای شبکه ارائه می‌شود. این سرویس دارای هزینه بالایی است که بستگی به پهنای باند، SLA و محل جغرافیایی دارد. MPLS همچنین نیاز به تجهیزات و نرم‌افزار خاص خود دارد که ممکن است با سخت‌افزار و نرم‌افزار موجود در شبکه سازگار نباشد.

- پیچیدگی: MPLS یک تکنیک پیچیده است که نیاز به دانش فنی بالایی برای پیاده سازی و مدیریت دارد. MPLS همچنین نیاز به هماهنگی و تنظیم با اپراتورهای شبکه دارد که ممکن است زمان‌بر و دشوار باشد.

- انعطاف‌پذیری: MPLS یک سرویس ثابت می‌باشد که تغییرات در آن به سختی امکان‌پذیر است. MPLS نمی‌تواند به راحتی با نوسانات تقاضای ترافیک، نوآوری‌های فناورانه و نیازهای جدید کسب و کار سازگار شود. MPLS همچنین قابلیت اتصال به ابر را ندارد و برای دسترسی به سرویس‌های ابری نیاز دارید از راهکار‌های جانبی استفاده نمایید.

مقایسه MPLS با SD-WAN

MPLS و SD-WAN هر دو فناوری انتقال داده هستند که برای اتصال شبکه های گسترده (WAN) بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به خوبی با تکنولوژی MPLS آشنا شدید. در مقابل، SD-WAN یک روش نرم‌افزاری برای مدیریت شبکه است که از چندین روش انتقال مختلف، مانند MPLS، اینترنت مستقیم، و LTE/5G بهره می‌گیرد. هر دو فناوری مزایا و معایب خود را دارند که در زیر به آنها اشاره می‌شود.

مزایای SD-WAN نسبت به MPLS

مقرون به صرفه بودن: SD-WAN از خطوط اینترنت عمومی استفاده می‌کند که هزینه آن کمتر از MPLS بوده و نیاز به سرمایه گذاری جدید و یا هزینه های عملیاتی را به شکل قابل توجهی کاهش می‌دهد.

محافظت بهتر: SD-WAN قابلیت اعمال سیاست‌های امنیتی یکسان و متمرکز را در تمام شبکه دارد. SD-WAN همچنین از رمزنگاری و تأیید هویت پیشرفته برای حفاظت از ترافیک شبکه استفاده می‌کند. در مقابل، MPLS به طور ذاتی امن نیست و نیاز به لایه‌های اضافی امنیتی دارد که هزینه و پیچیدگی را افزایش می‌دهد.

عملکرد بهتر: SD-WAN قابلیت تشخیص بهترین مسیر برای هر بسته را براساس پارامترهای مختلف، مانند تأخیر، پهنای باند، و کیفیت خدمات (QoS) دارد. SD-WAN همچنین قابلیت تعادل بار (Load Balancing) و بازگشت پذیری در صورت خراب شدن لینک را دارد. در حالی‌که MPLS تنها بسته ها را براساس برچسب های تخصیص داده شده به آنها منتقل می کند و قابل تغییر نیست.

برتری احتمالی MPLS نسبت به SD-WAN

پایداری: MPLS تضمین می‌كند كه تأخير، تغييرات و از دست رفتن بسته‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها در حداقل ميزان ممکن باشند. در حالی‌که، SD-WAN از خطوط اینترنت عمومی استفاده می‌کند که ممکن است تحت تأثیر شرایط مختلف قرار گیرد و ناپایدار باشد.

پیروزی Secure SD-WAN بر MPLS تقریبا در هر سناریویی

با این حال، برتری MPLS نسبت به SD-WAN در زمینه پایداری همچنان چالش برانگیز بوده است. با پیشرفت‌های اخیر در فناوری SD-WAN، ممکن است بتوان با استفاده از تکنیک‌هایی مانند بهینه سازی WAN، جبران خطا و دسته‌بندی ترافیک، عملکرد و پایداری شبکه را بهبود بخشید. علاوه بر این، SD-WAN قابلیت ادغام با سرویس های امنیتی ابری را دارد که معماری SASE (Secure Access Service Edge) نامیده می‌شود. SASE یک روش جامع برای ارائه خدمات شبکه و امنیتی از طریق یک سرویس تحویل شده از ابر است که دسترسی و امنیت کاربران، داده‌ها، برنامه‌ها، دفاتر سازمان‌ها و فراتر از آن را فراهم می‌کند. SASE چارچوب شبکه‌های امن را تعریف می کند و SD-WAN را می‌توان به عنوان جزئی از آن دانست.

بنابراین، مقایسه MPLS با SD-WAN نشان می‌دهد که SD-WAN مزایای قابل توجهی نسبت به MPLS دارد و در بسیاری از سناریوها بهترین گزینه برای شبکه‌های گسترده است. البته، MPLS همچنان ممکن است برای بعضی کاربردهای خاص مناسب باشد، مانند ویدئو کنفرانس های حساس به تأخیر. 

سخن آخر

در این مقاله، ما به تعریف، کاربرد، مزایا و معایب MPLS پرداختیم. فهمیدیم MPLS چگونه با استفاده از برچسب‌ها به جای آدرس‌ها، شبکه را سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر، کارآمدتر و امن‌تر می‌کند. ما همچنین دو تکنولوژی MPLS و SD-WAN را با یکدیگر مقایسه کردیم و توصیه‌هایی برای استفاده بهینه از آن‌ها ارائه دادیم.