mpls چیست و چگونه برای کسب و کار شما کار میکند؟ | مزایا + معایب

برای کاربری که هیچ اطلاعاتی درباره فناوری ارسال داده‌ها ندارد، دسترسی به وب‌سایت یک فرایند فوق‌العاده آسان است. در یک ثانیه روی لینک سایت کلیک می‌کند و چند لحظه بعد صفحه را پیش روی خود می‌بیند. کاربران پیچیدگی‌های مسیریابی و ارسال داده در پشت صحنه را نمی‌بینند. روترها باید راهی برای ارسال داده‌ها به مقصد پیدا کنند و این مسئله مخصوصا موقع ارسال داده‌های حساس به زمان مثل ویدیوها بسیار مهم است. تکنیک‌ MPLS معرفی شده تا کارایی مسیریابی IP را بهبود ببخشد. اگر مشتاقید بدانید mpls چیست و چطور کار می‌کند، تا پایان این مقاله همراه ما باشید.

mpls چیست؟

MPLS (Multi-Protocol Label Switching) تکنیکی در دنیای شبکه است که بیش از دو دهه قبل با هدف بهبود حرکت داده‌ها در فضای اینترنت معرفی شده و به لطف تطبیق‌پذیری بسیار زیاد، صنایع مختلفی از سرعت و کارایی آن بهره می‌برند.

اما برای پاسخ بهتر به این سوال باید اطلاعاتی درمورد سازوکار ارسال داده‌ها توسط روترها داشته باشید. که در ادامه با این ساز و کار آشنا می شوید.

بسته‌ها یک آدرس IP مقصد دارند که به روتر دیکته می‌کند بسته دقیقا باید کجا برود. اما هیچ اطلاعاتی در مورد نحوه رسیدن تا مقصد ارائه نمی‌کند. بنابراین روتر ناچار است جستجوهای پیچیده‌ای در جداول روتر پیاده کند که کارآمد نیست؛ چون مدت زمان قابل توجهی طول مي‌کشد و کاربر داده‌های حساس به زمان مثل صدا و ویدیو را با تاخیر می‌شنود و می‌بیند.

حالا کارکرد mpls چیست؟ MPLS به جای استفاده از روش‌های قدیمی، ترافیک را با برچسب‌های از پیش تعیین شده هدایت می‌کند. می‌توانید این برچسب‌ها را شبیه نشانی اماکن معروف درنظر بگیرید. اگر آدرس چند نقطه معروف شهر مثل بانک، بیمارستان یا پارک خاصی را داشته باشید، طبیعتا پیداکردن آدرس‌های دیگر برایتان راحت‌تر می‌شود. MPLS دقیقا از همین مفهوم استفاده می‌کند و بسته‌ها IP را با دردسر کمتر به مقصد هدایت می‌کند.

نگاهی به تاریخچه MPLS

در سال 1994، توشیبا ایده تازه‌ای به کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) ارائه کرد که پیشرو استانداردهای MPLS فعلی بود. در سال 1996، تیمی از شبکه‌های Ipsilon یک فناوری تازه تحت عنوان سوئیچینگ IP ارائه کردند که فقط برای اجرا روی شبکه‌های ATM در نظر گرفته شده بود. در همان سال، Cisco، Ipsilon و IBM برنامه خود برای استفاده از سوئیچینگ را اعلام کردند و این زمینه اجرای مدرن این پروتکل را ایجاد کرد.

در سال 1997 اولین کارگروه MPLS تشکیل شد و در سال 1999 اولین استقرار شبکه MPLS به پایان رسید. نتیجه این بود که MPLS به عنوان یک جایگزین موثر برای سوئیچینگ چندلایه و IP توسعه یافت. دیگر نیازی به جستجوی روتر در جداول مسیریابی نبود و سرعت جریان ترافیک شبکه به شکل قابل توجهی افزایش یافت.

از آنجا که MPLS برای کار در یک محیط چند پروتکلی معرفی شد، قادر است با ATM، فریم رله، شبکه نوری سنکرون (Sonet) یا اترنت کار کند و نقش عمده‌ای در پشتیبانی از تکنولوژی شبکه‌های قدیمی و فناوری جدیدتر مبتنی بر شبکه‌های IP ایفا کرد. تکنیک‌های MPLS در اوایل دهه 2000 توسعه یافت، مورد استفاده قرار گرفت و پذیرش گسترده آن را به دنبال داشت.

MPLS چطور کار می‌کند؟

با این تکنیک داده‌ها قبل از آنکه به مقصد برسند، چند مرحله مختلف را پشت‌سر می‌گذارند.

در مرحله اول بسته IP وارد شبکه شده و بلافاصله یک کلاس خدمات (CoS) به آن اختصاص داده می‌شود. در واقع برچسب جدیدی روی بسته ثبت می‌شود که اهمیت بسته را نشان می‌دهد. مثلا ممکن است سازمان‌های مختلف برچسب‌های متفاوتی برای داده‌های بلادرنگ (Realtime data)، داده‌های حیاتی (Critical data) یا داده‌های بهترین تلاش (best-effort data) داشته باشند. این برچسب‌ها اهمیت هر بسته و مسیری که در نهایت طی می‌کند را تعیین می‌کنند.

سریع ترین و کارآمدترین مسیرها برای داده‌های حساس به زمان مثل چت صوتی و تصویری در نظر گرفته می‌شوند. به این ترتیب تاخیر تا حد زیادی مدیریت می‌شود و بسته‌هایی که در اولویت نیستند، از مسیرهای دیگر فرستاده خواهند شد. در نهایت روتر بسته‌های داده‌ را به سمت مسیرهای مناسب LSP (label-switch path) هدایت می‌کند. LSP یک گذرگاه یک طرفه است و داده‌های برگشتی از مسیر‌های دیگر عبور می‌کنند.

چه زمانی از MPLS استفاده کنیم؟

این تکنولوژی برای اکثر برنامه‌ها مناسب است و هیچ استاندارد خاصی استفاده از آن را محدود نمی‌کند. اما می‌توان گفت رایج‌ترین مورد استفاده این تکنیک اتصال بخش‌های مختلف یک کسب‌و‌کار در موقعیت‌های جغرافیایی متفاوت است. در سازمان‌های بزرگ که چندین شعبه در نقاط مختلف دارند، اطلاعات باید مدام در جریان باشد و به اشتراک گذاشته شود. در حالی که اکثر اوقات داده‌ها و برنامه‌های کاربردی در مراکز داده یا دفتر مرکزی شرکت قرار می‌گیرند.

MPLS با ارائه راهکاری برای مسیریابی IP، کارایی این سازمان‌ها را بهبود می‌بخشد تا داده‌ها به هموارترین شکل ممکن به مقصد برسند.

اهمیت بکارگیری تکنیک mpls چیست؟

اکنون که با این تکنولوژی آشنا شدید، ممکن است این سوال در ذهنتان شکل بگیرد که اهمیت به‌کارگیری mpls چیست و چرا باید از تکنولوژی استفاده کنیم؟

Mpls به‌جای ارسال مداوم جداول، از برچسب‌ها استفاده می‌کند. سیلیکون‌ها اندازه جداول روی سوئیچ را کاهش می‌دهند و استفاده از تطبیق دقیق برای ارسال داده‌ها به‌مراتب کم‌هزینه‌تر از خرید سخت‌افزارهای پیچیده است. علاوه بر این‌ها می‌توانید مکان و نحوه هدایت ترافیک را در شبکه خود کنترل کنید که به آن مهندسی ترافیک نیز گفته می‌شود.

سایر دلایل استفاده از MPLS به جای دیگر راه حل سوئیچینگ عبارتند از:

• MPLS می‌تواند حتی تکنولوژی‌های ناسازگار را به یکدیگر متصل کنند. ارائه‌دهندگان خدمات شبکه موقع اتصال کلاینت‌ها با سیستم‌های مستقل شبکه با این مشکل سازگاری مواجه می‌شوند.
• ویژگی Fast Reroute این تکنیک با پشتیبان‌گیری از مسیرها، از تخریب شبکه در صورت خرابی سوئیچ جلوگیری می‌کند.
• سایر کپسوله‌سازی‌های مبتنی بر IP مثل کپسوله‌سازی مسیر عمومی (GRE) یا شبکه‌های محلی قابل توسعه مجازی (VXLAN) تنها از دو سطح سلسله مراتب پشتیبانی می‌کنند؛ یکی برای تونل انتقال و دیگری برای ابرداده. اما استفاده از سرورهای مجازی به چندین سطح سلسله مراتبی نیاز دارد. مثلا برچسبی برای ToR (top-of-rack)، برچسبی برای درگاه خروجی که وظیفه شناسایی سرور را به‌عهده دارد و برچسبی برای خود سرور مجازی موردنیاز است.

همچنین بخوانید: هر آن چیزی که درباره مجازی‌سازی باید بدانید

مهم‌ترین مزایای mpls چیست؟

اگر مشتاقید بدانید مهم‌ترین مزیت‌های تکنیک mpls چیست، در این بخش به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

ارسال داده بین زیرمجموعه‌های یک سازمان

اولین و مهم‌ترین مزیت استفاده از mlps این است که کسب و کارها می‌توانند ترافیک داده را میان چند شعبه سازمان با فاصله جغرافیایی زیاد به اشتراک بگذارند. این تکنیک کمک بزرگی به بهبود ارتباطات میان سازمان‌های زنجیره‌ای می‌کند تا منابع شبکه را به راحتی به اشتراک بگذارند. همچنین امکان مسیریابی داده‌های مشتریان در یک شبکه خصوصی مجازی را فراهم می‌کند.

بهبود عملکرد و کارایی

از دیگر مزیت‌های mpls می‌توان به بهبود کارایی و بهره‌وری اشاره کرد. فرایند انتقال داده فوق‌العاده سریع‌تر می‌شود و در عین حال پهنای باند کمتری اشغال می‌شود. از آنجایی که مسیر داده‌ها از پیش تعیین شده‌اند، از ازدحام در شبکه نیز جلوگیری می‌کند.

افزایش امنیت با mpls

ارسال داده‌های حساس در اینترنت خطرناک است و همیشه احتمال حملات DoS و DDoS یا سایر حملایت سایبری وجود دارد. MPLS به‌عنوان یک شبکه خصوصی حتی بدون رمزگذاری این مشکلات امنیتی را از میان برمی‌دارد و در برابر خطرات سایبری آسیب‌پذیر نیست.

مقیاس‌پذیری بی‌نظیر mpls

MPLS در مقایسه با سایر گزینه‌های محبوب، مقیاس‌پذیرتر است. این تکنیک با ترکیبی از مدارهای فیزیکی و مسیریابی IP مقرون‌به‌صرفه، مقیاس‌پذیری زیاد با هزینه بسیار کمی ارائه می‌کند.

معایب mpls چیست؟

استفاده از این تکنیک در کنار این مزایا، معایبی هم دارد که باعث می‌شود برخی از مشاغل همچنان از پذیرش آن امتناع کنند. اما مهم‌ترین معایب mpls چیست؟

اولین مورد اینکه MPLS روی یک مدل Hub-and-Spoke عمل می‌کند. یعنی روترها بسته‌های IP را از دل هاب مرکزی ارسال می‌کنند و این باعث می‌شود در این نقطه خفگی پهنای باند رخ دهد. البته این تکنولوژی روز به روز پیشرفت می‌کند. به لطف تکنولوژی فضای ابری، داده‌ها به‌جای آنکه روی سرور‌های فیزیکی ذخیره شوند، در فضای ابری قرار می‌گیرند که ذاتا این مشکل را به حداقل می‌رساند.

مشکل بعدی استقرار دشوار این تکنیک است. اگر یک شرکت دفاتری در مکان‌های مختلف داشته باشد، نصب و استقرار mpls ممکن است ماه‌ها طول بکشد.

مقاله های رایانش ابری و هاب شبکه را از دست ندهید.

آیا SD-WAN جایگزین مناسبی برای MPLS است؟

از آنجا که اطلاعات بر اساس برچسب‌ها جابه‌جا می‌شوند، MPLS اتصال سازگارتری فراهم می‌کند و عملکرد شبکه را تقویت می‌کند. این امر به ویژه در ویدئو کنفرانس‌ها و VoIP، که نیازمند پهنای باند بالا و کمترین تاخیر هستند، بسیار مفید است. اما این راه‌حل با هزینه‌های بالا و افزایش بودجه زیرساخت شبکه همراه است. همچنین، پیکربندی دستی MPLS، مخصوصاً برای سازمان‌های چند شعبه‌ای، می‌تواند پیچیده و زمان‌بر باشد. اینجاست که شبکه گسترده نرم‌افزاری (SD-WAN) وارد عمل می‌شود و با بهبود راه حل MPLS، مدیریت شبکه را راحت‌تر و ارزان‌تر می‌کند.

SD-WAN یک معماری WAN مجازی است که با استفاده از یک کنترل مرکزی و هوشمند، کاربران را به صورت ایمن و کارآمد به برنامه‌ها و خدمات اینترنت متصل می‌کند. این کنترل مرکزی، ترافیک شبکه را به صورت هوشمندانه مسیریابی می‌کند و از طریق پهنای باند موجود بهینه استفاده می‌کند. به جای وابستگی به یک لینک فیزیکی گران قیمت MPLS، SD-WAN می‌تواند از چندین اتصال مختلف، از جمله اینترنت، LTE و حتی خطوط leased، استفاده کند. این انعطاف‌پذیری، هزینه‌ها را کاهش داده و برای سازمان‌های چند شعبه‌ای بسیار ایده‌آل است.

به عنوان مثال، فرض کنید یک شرکت با چند شعبه در نقاط مختلف کشور دارد. با استفاده از MPLS، هر شعبه نیاز به یک لینک اختصاصی MPLS دارد که هزینه بالایی را در پی خواهد داشت. SD-WAN به این شرکت اجازه می‌دهد تا از چندین اتصال، مانند اینترنت یا LTE، برای ارتباط بین شعبه‌ها استفاده کند و هزینه‌ها را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد. در عین حال، امنیت و کیفیت سرویس را نیز تضمین می‌کند.

در نهایت، SD-WAN با قابلیت‌های خودکارسازی و مدیریت مرکزی، پیچیدگی مدیریت شبکه را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا روی کارهای با ارزش‌تر تمرکز کنند.

مطالعه مقاله sd wan چیست را از دست ندهید.

محدودیت‌های استقرار MPLS چیست؟

استقرار MPLS به معماری‌های شبکه سنتی متشکل از سخت‌افزارها مختلف متکی است که برای دستیابی به نتایج بهینه لازم است، خریداری، پیکربندی و مدیریت شوند. در محیط‌هایی مثل دفاتر شعب سازمانی، پردیس‌های دانشگاهی و خرده‌فروشی‌های زنجیره‌ای که تاکنون هزینه بسیاری صرف برقراری ارتباط و ارسال داده می‌کردند، mpls هزینه چندانی اضافه‌ نمی‌کند؛ اما هزینه استقرار آن در سازمان‌های کوچک‌تر بیشتر از هزینه‌های همیشگی است.

در هر دو نوع سازمان، اگر بودجه کافی برای راه‌اندازی این تکنیک شبکه وجود نداشته باشد، تلاش برای استقرار آن عاقلانه نیست. حتی با وجود پیشرفت‌های اخیر تکنولوژی SD-WAN بهتر است برنامه‌های بلادرنگ، معاملات تجارت الکترونیک، برنامه‌های دسکتاپ از راه دور، ابزارهای پیام‌رسان فوری، کنفرانس ویدیویی، VoIP و غیره روی شبکه mpls اجرا نشود.

چه آینده‌ای در انتظار MPLS است؟

تکنیک MPLS در نگاه کلی و به‌عنوان یک مکانیسم مسیریابی، داده‌ها را بر اساس برچسب‌های مسیر از گره‌ای به گره دیگر منتقل می‌کند. این مکانیسم چندین دهه پیش زمانی معرفی شد که دفاتر مرکزی و شعبات آنها به روش مطمئنی برای برقراری ارتباط با یکدیگر نیاز داشتند. ممکن است با گسترش محیط‌های ابری امروزی و ظهور فناوری های جدید مانند SD-WAN، در مورد لزوم استفاده از این نوع برقراری ارتباط در شبکه دوبه‌شک گردید. اما حقیقت این است که شبکه MPLS به دلایل زیادی به این زودی‌ها از بین نمی‌رود و دست‌کم تا چند سال آینده در سازمان‌ها برای دسترسی به شبکه اختصاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کلام آخر

راه حل mpls یک انتخاب عالی برای موارد حیاتی در شبکه است. می‌توان کنترل و انعطاف‌پذیری شبکه و دقت کنترل ترافیک را بیشتر کرد، شبکه را از خطر حملات سایبری حفظ کرد و دسترسی‌های امنیتی به آن را به شیوه‌ای جامع‌تر مدیریت و حفظ کرد؛ اما اجرای آن در سراسر شبکه به‌خاطر هزینه‌های زیاد و پیچیدگی‌های مرحله استقرار، شاید چندان معقولانه نباشد.

در این مقاله تلاش کردیم به شما عزیزان بیاموزیم mpls چیست، چه مزایا و معایبی دارد و چطور می‌توان از آن در جهت منافع کسب‌و‌کار استفاده است. اگر شما عزیزان تجربه کارکردن با این تکنیک ارسال داده را دارید و چیزهای بیشتری درباره آن می‌دانید، خواهشمندیم نظرات‌تان را با ما در میان بگذارید.

سوالات متداول