MPLS چیست و چه کاربردی دارد؟

MPLS چیست؟

(MPLS) مبدل برچسب چندپروتکلی یک تکنیک برای افزایش سرعت اتصالات شبکه است که در دهه ۱۹۹۰ توسعه یافت. اینترنت عمومی عملکرد خود را با هدایت بسته‌ها از یک مسیریاب به مسیریاب بعدی تا بسته‌ها به مقصدشان برسند، دارد. از سوی دیگر، MPLS بسته‌ها را در طول مسیرهای شبکه پیش‌تعیین شده ارسال می‌کند. در ایده‌آل، نتیجه این است که مسیریاب‌ها کمترین زمان را برای تصمیم‌گیری درباره هدایت هر بسته صرف می‌کنند و بسته‌ها هر بار مسیری مشابه را طی می‌کنند.

فرض کنید در حال برنامه‌ریزی یک سفر طولانی با خودرو هستید. به جای شناسایی شهرها و شهرستان‌هایی که باید از آنها عبور کرده تا به مقصد برسید، معمولاً موثرتر است که جاده‌هایی که به جهت صحیح می‌روند را شناسایی کنید. به طور مشابه، MPLS مسیرها – “جاده‌های” شبکه را شناسایی می‌کند، به جای یک سری مقصدهای میانی.

MPLS به عنوان یک لایه OSI “2.5” در زیر لایه شبکه (لایه ۳) و بالاتر از لایه پیوند داده (لایه ۲) در نظر گرفته می‌شود.

چگونگی عملکرد مسیریابی به طور معمول چگونه است؟

هر چیزی که از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگری در اینترنت فرستاده می‌شود، به قطعات کوچکتری به نام بسته‌ها تقسیم می‌شود، به جای اینکه به صورت یکجا فرستاده شود. به عنوان مثال، این صفحه وب به دستگاه یا کامپیوتر شما به صورت یک سری بسته‌ها فرستاده شد که دستگاه شما آنها را تجمیع کرده و سپس نمایش داده است. هر بسته دارای سربرگی است که شامل اطلاعاتی درباره این است که بسته از کجا می‌آید و به کجا می‌رود، از جمله آدرس IP مقصد آن (مانند آدرس روی یک نامه).

برای رسیدن بسته به مقصد مورد نظر، مسیریاب‌ها باید آن را از یک شبکه به شبکه بعدی منتقل کنند تا در نهایت در شبکه‌ای که شامل آدرس IP مقصد آن است، وارد شود. سپس این شبکه بسته را به آدرس مقصد و دستگاه مربوطه ارسال می‌کند.

قبل از اینکه مسیریاب‌ها بسته را به آدرس IP نهایی خود ارسال کنند، باید ابتدا تعیین کنند که بسته باید به کجا برود. مسیریاب‌ها این کار را با استفاده از مرجع و حفظ یک جدول مسیریابی انجام می‌دهند که به آنها می‌گوید چگونه هر بسته را بفرستند. هر مسیریاب سربرگ‌های بسته را بررسی کرده، جدول مسیریابی داخلی خود را مشاوره می‌کند و بسته را به شبکه بعدی ارسال می‌کند. مسیریاب در شبکه بعدی همان فرآیند را طی می‌کند و این فرآیند تکرار می‌شود تا بسته به مقصد خود برسد.

این روش مسیریابی برای بیشتر موارد به خوبی کار می‌کند؛ بیشتر اینترنت با استفاده از آدرس‌های IP و جداول aمسیریابی اجرا می‌شود. با این حال، برخی از کاربران یا سازمان‌ها می‌خواهند داده‌های خود را با سرعت بیشتری از مسیرهایی که مستقیماً کنترل می‌کنند عبور دهند.

چگونه مسیریابی در MPLS کار می‌کند؟

در مسیریابی معمول اینترنت، هر مسیریاب به طور مستقل بر اساس جدول مسیریابی داخلی خود تصمیم‌گیری می‌کند. حتی اگر دو بسته از یک مکان به یک مقصد بیایند، اگر یک مسیریاب بعد از عبور اولین بسته جدول مسیریابی خود را به روز کند، ممکن است مسیرهای شبکه متفاوتی را طی کنند. با این حال، در MPLS، بسته‌ها هر بار همان مسیر را طی می‌کنند.

در یک شبکه که از MPLS استفاده می‌کند، هر بسته به یک کلاسی به نام کلاس معادلت هدایت (FEC) اختصاص می‌یابد. مسیرهایی که بسته‌ها می‌توانند طی کنند، مسیرهای تبادل برچسب (LSP) نامیده می‌شوند. کلاس بسته (FEC) تعیین می‌کند که بسته به کدام مسیر (LSP) اختصاص داده می‌شود. بسته‌هایی با همان FEC، همان LSP را طی می‌کنند.

هر بسته دارای یک یا چند برچسب است و تمام برچسب‌ها در یک سربرگ MPLS قرار دارند که اضافه می‌شود و به بقیه سربرگ‌های متصل به بسته اضافه می‌شود. FECها در داخل برچسب‌های هر بسته لیست می‌شوند. مسیریاب‌ها به سربرگ بسته‌ها نگاه نمی‌کنند؛ عملاً سربرگ IP را نادیده می‌گیرند. به جای آن، آنها برچسب بسته را بررسی کرده و بسته را به مسیر صحیح LSP هدایت می‌کنند.

با توجه به اینکه مسیریاب‌های پشتیبانی کننده از MPLS فقط باید برچسب‌های MPLS را مشاهده کنند، MPLS می‌تواند با تقریباً هر پروتکلی کار کند (بنابراین نام چندپروتکلی). مهم نیست که بقیه ساختار بسته چگونه است، تا زمانی که مسیریاب بتواند برچسب‌های MPLS را در جلوی بسته بخواند.

مشکلات MPLS چیستند؟

هزینه: MPLS گران‌تر از سرویس اینترنت معمولی است.

زمان راه‌اندازی طولانی: برپا کردن مسیرهای اختصاصی پیچیده در یک یا چند شبکه بزرگ زمان می‌برد. LSPها باید به صورت دستی توسط فروشنده MPLS یا توسط سازمانی که از MPLS استفاده می‌کند، پیکربندی شوند. این باعث می‌شود سازمان‌ها برای مقیاس‌پذیری سریع شبکه خود دچار مشکل شوند.

عدم رمزگذاری: MPLS رمزگذاری نمی‌شود؛ هر حمله‌کننده‌ای که بسته‌ها را در مسیرهای MPLS انتقال می‌دهد، می‌تواند آنها را به صورت متن ساده بخواند. رمزگذاری باید به صورت جداگانه پیکربندی شود.

چالش‌های ابر: سازمان‌هایی که بر ابرها (Cloud) وابسته هستند، ممکن است قادر به برقراری اتصالات شبکه مستقیم با سرورهای ابری خود نشوند، زیرا به سرورهای خاصی که داده‌ها و برنامه‌هایشان در آنجا قرار دارد دسترسی ندارند.

زمان استفاده از MPLS کیست؟

MPLS می‌تواند در مواقعی استفاده شود که سرعت و قابلیت اعتماد بسیار مهم باشد. برنامه‌هایی که نیاز به ارسال داده‌های نزدیک به‌صورت فوری دارند، به عنوان برنامه‌های زمان‌واقعی شناخته می‌شوند. تماس‌های صوتی و تصویری دو مثال رایج از برنامه‌های زمان‌واقعی هستند.

همچنین MPLS می‌تواند برای راه‌اندازی شبکه‌های محدوده وسیع (WAN) استفاده شود. با این حال، WANهای ساخته شده با استفاده از MPLS هزینه‌بر و دشوار در مقیاس‌پذیری هستند، همانطور که در بالا توضیح داده شد. Magic WAN از Cloudflare اتصالات MPLS را با یک شبکه مبتنی بر ابر جایگزین می‌کند که آسان برای راه‌اندازی است و به سخت‌افزارهای گران‌قیمت وابسته نیست. درباره Magic WAN بیشتر بدانید.