در دنیای اتصالات و ارتباطات امروزی و در استفاده از اینترنت، پروتکل های بسیاری وجود دارد که کاربرد ها و مزایای مخصوص به خود را دارد. در میان این پروتکل ها میتوان به پروتکل MPLS اشاره کرد. یک تکنولوژی جدید که با توجه به نیازهای جدید در این زمینه ایجاد شده است.
پروتکل (Multiprotocol label switching) روشی برای سرعت بخشیدن به اتصالات شبکه می باشد. در واقع این پروتکل یک تکنیک مسیریابی در شبکه های مخابراتی است که داده ها را از یک گره به گره بعدی بر اساس برچسب ها به جای آدرس های شبکه هدایت می کند. در حالی که آدرس های شبکه نقاط پایانی را شناسایی می کنند، برچسب ها مسیرهای ایجاد شده بین نقاط پایانی را شناسایی می کنند. MPLS از طیف وسیعی از فناوری های دسترسی، از جمله T1/E1، ATM، Frame Relay و DSL پشتیبانی می کند.
MPLS، راهکاری در جهت تسریع اتصالات شبکه
برچسب چند پروتکلی تکنیکی برای افزایش سرعت اتصالات شبکه است که اولین بار در دهه 1990 توسعه یافت. اینترنت عمومی با ارسال بسته ها از یک روتر به روتر بعدی تا زمانی که بسته ها به مقصد برسند، کار می کند. از طرف دیگر MLPS بسته ها را در مسیرهای شبکه از پیش تعیین شده ارسال می کند. در حالت ایده آل، نتیجه این است که روترها زمان کمتری را صرف تصمیم گیری برای ارسال هر بسته می کنند و بسته ها هر بار مسیر یکسانی را طی می کنند.
روند برنامه ریزی یک رانندگی طولانی را در نظر بگیرید. به جای شناسایی شهرها برای رسیدن به مقصد، معمولاً شناسایی جاده هایی که در مسیر صحیح حرکت می کنند کارآمدتر است. به طور مشابه، MPLS به جای یک سری از مقصدهای واسطه، مسیرها یا “جاده های” شبکه را شناسایی می کند. به بیانی دیگر این پروتکل امکانی را فراهم می آورد تا روترهایی که در موقعیت های مکانی مختلف قرار گرفته اند ولی در یک شبکه هستند بتوانند ارتباط مطمئن و پرسرعتی داشته باشند. این پروتکل امکان برقراری ارتباطی ایمن و مناسب را برای کاربرانی ایجاد کرده که از شبکه فاصله دارند تا سرعت ترافیک آنها بهبود یافته و از یک مسیر استفاده نمایند.
یک شبکه MPLS لایه 2.5 است، به این معنی که بین لایه 2 (پیوند داده) و لایه 3 (شبکه) از سلسله مراتب هفت لایه OSI قرار می گیرد. لایه 2 یا لایه پیوند داده، بسته های IP را روی شبکه های محلی ساده یا شبکه های WAN نقطه به نقطه حمل می کند. لایه 3 یا لایه شبکه از آدرس دهی و مسیریابی در سطح اینترنت با استفاده از پروتکل های IP استفاده می کند. MPLS در بین این دو لایه قرار دارد و دارای ویژگی های اضافی برای انتقال داده در سراسر شبکه است.
MPLS برای چه مواردی استفاده می شود؟
سازمانها اغلب زمانی از این فناوری استفاده میکنند که چندین شعبه راه دور در سراسر کشور یا سراسر جهان دارند که نیاز به دسترسی به یک مرکز داده یا برنامههای کاربردی در مقر سازمان یا شعبه دیگری دارند. مقیاس پذیر است، عملکرد و پهنای باند بهتری را ارائه می دهد و تجربه کاربر را در مقایسه با مسیریابی IP سنتی بهبود می بخشد. اما پرهزینه است و ارائه آن در سطح جهانی کمی دشوار است.
مسیریابی در MPLS چگونه کار می کند؟
در مسیریابی اینترنت معمولی، هر روتر جداگانه بر اساس جدول مسیریابی داخلی خود به طور مستقل تصمیم می گیرد. حتی اگر دو بسته از یک مکان آمده و به یک مقصد می روند، اگر روتر پس از عبور اولین بسته، جدول مسیریابی خود را بروز کند، ممکن است مسیرهای شبکه متفاوتی را طی کنند. با این حال با MPLS، بسته ها هر بار مسیر یکسانی را طی می کنند.
در شبکه ای که از این پروتکل استفاده می کند، هر بسته به کلاسی به نام کلاس هم ارزی حمل و نقل (FEC) اختصاص داده می شود. مسیرهای شبکه ای که بسته ها می توانند طی کنند، مسیرهای سوئیچ شده برچسب (LSP) نامیده می شوند. کلاس یک بسته (FEC) تعیین می کند که بسته به کدام مسیر (LSP) اختصاص داده شود. بسته هایی با FEC یکسان از LSP یکسان پیروی می کنند.
هر بسته دارای یک یا چند برچسب متصل است و همه برچسب ها در یک هدر MPLS قرار دارند که در بالای همه سرصفحه های دیگر متصل به یک بسته اضافه می شود. FEC ها در برچسب های هر بسته فهرست شده اند. روترها هدرهای دیگر بسته را بررسی نمی کنند. آنها اساساً می توانند هدر IP را نادیده بگیرند، در عوض، برچسب بسته را بررسی می کنند و بسته را به سمت LSP سمت راست هدایت می کنند.
از آنجا که روترهای پشتیبانی کننده MPLS فقط باید برچسب های MPLS متصل به یک بسته مشخص را ببینند، MPLS می تواند تقریباً با هر پروتکلی کار کند (از این رو نام “چند پروتکل” نامیده می شود). مهم نیست که بقیه بسته چگونه فرمت شده است، تا زمانی که روتر بتواند برچسب های MPLS را در جلوی بسته بخواند.
مزایای استفاده از پروتکل MPLS
MPLS به دلیل دارا بودن ویژگیهایی همچون قابلیت مسیریابی بالا، بهرهوری بالا، کنترل بهتر پهنای باند و امنیت بیشتر و نیز استفاده از MPLS در شبکههایی با ترافیک بالا و پیچیده، در شرکتها و سازمانهای بزرگ و نیز شبکههای ارتباطی شرکتها، ارائه دهندگان خدمات اینترنت و شبکههای ارتباطی اپراتورهای موبایل بسیار مفید بوده و مورد استفاده قرار میگیرد که در نتیجه پایداری بیشتر، کاهش تاخیر در انتقال دادهها و افزایش سرعت و کارایی شبکه را به ارمغان می آورد.
کاربردهای MPLS به طور خلاصه
- مسیریابی دادهها در شبکههای ارتباطی
- برچسبهایی برای پکتهای دیتا جهت مسیریابی سریع و کم هزینه در هنگام عبور از روترها
- استفاده در شرکتها و سازمانهای بزرگ به دلیل قابلیت مسیریابی بالا
- به دلیل کارایی بالا در شبکههایی با ترافیک بالا و پیچیده مثل سرویس دهندگان خدمات اینترنتی مورد استفاده قرار می گیرد
- ایجاد شبکههای خصوصی مجازی بسیار قدرتمند
- مدیریت شبکههای بزرگ و پیچیده
متداولترین مورد استفاده از این سرویس مربوط به مواردی می باشد که نیاز به اپلیکیشنهایی هست که به خدمات QoS با کیفیت نیاز دارند مانند شعب و دفاتر یک شرکت، خطوط شبکههای داخل دانشگاه، خدمات اترنت در متروها و ..
معایب MPLS چیست؟
هزینه: MPLS گرانتر از سرویس اینترنت معمولی است.
زمان راه اندازی طولانی: راه اندازی مسیرهای اختصاصی پیچیده در یک یا چند شبکه بزرگ به زمان نیاز دارد. LSP ها باید به صورت دستی توسط فروشنده MPLS یا سازمانی که از MPLS استفاده می کند پیکربندی شود. این امر باعث میشود سازمانها نتوانند به سرعت شبکههای خود را گسترش دهند.
عدم رمزگذاری: MPLS رمزگذاری نشده است. هر مهاجمی که بسته ها را در مسیرهای MPLS رهگیری کند، می تواند آنها را به صورت متن ساده بخواند. رمزگذاری باید جداگانه تنظیم شود.
چالشهای ابری: سازمانهایی که به خدمات ابری متکی هستند، ممکن است نتوانند اتصالات شبکه مستقیم را به سرورهای ابری خود راهاندازی کنند، زیرا به سرورهای خاصی که دادهها و برنامههایشان در آن زندگی میکنند دسترسی ندارند.
در این مطلب سرویس MPLS مورد بررسی قرار گرفت ، که در نهایت میتوان گفت که این پروتکل در ایجاد شبکههای خصوصی مجازی بسیار قدرتمند بوده که انتخاب آن بستگی به نیازها و محدودیتهای شبکه کاربر دارد. سیستمی قدرتمند، سریع و با اطمینان بالا ولی دشوار و پر هزینه.
منابع: cloudflare.com ،paloaltonetworks.com






