Chuyển đổi nhãn đa giao thức (MPLS-Multi-protocol label switching) là giao thức đáng tin cậy nhưng đắt tiền, dẫn đến các doanh nghiệp thay thế nó bằng SD-WAN rẻ hơn và linh hoạt hơn.
Bạn đã bao giờ đặt hàng trực tuyến từ một nhà bán lẻ ở xa và sau đó theo dõi gói hàng vì nó tạo ra những điểm dừng kỳ lạ và có vẻ phi logic trên khắp đất nước chưa?
Điều đó tương tự như cách hoạt động của định tuyến IP trên Internet. Khi một bộ định tuyến internet nhận được một gói IP, gói đó không mang thông tin nào ngoài địa chỉ IP đích. Không có hướng dẫn về cách gói đó sẽ đến đích hoặc cách xử lý gói trên đường đi.
Mỗi bộ định tuyến phải đưa ra quyết định chuyển tiếp độc lập cho từng gói chỉ dựa trên network-layer header. Do đó, mỗi khi một gói đến một bộ định tuyến, bộ định tuyến phải “suy nghĩ kỹ” về nơi gửi gói tiếp theo. Bộ định tuyến thực hiện điều này bằng cách tham khảo các bảng định tuyến phức tạp.
Quá trình được lặp lại ở mỗi bước nhảy (hop) dọc theo tuyến đường cho đến khi gói cuối cùng đến đích. Tất cả các bước nhảy (hop) đó và tất cả các quyết định của bộ định tuyến riêng lẻ đó dẫn đến hiệu suất kém, đối với các ứng dụng nhạy cảm với thời gian như hội nghị truyền hình hoặc thoại qua IP (VoIP).
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS), là một công nghệ mạng đã được thử nghiệm và thực sự đã hỗ trợ các mạng doanh nghiệp trong hơn hai thập kỷ. Không giống như các giao thức mạng khác, định tuyến lưu lượng dựa trên địa chỉ nguồn và đích, MPLS định tuyến lưu lượng dựa trên các “nhãn” được xác định trước.
Các doanh nghiệp sử dụng MPLS để kết nối các văn phòng chi nhánh từ xa yêu cầu quyền truy cập vào dữ liệu hoặc ứng dụng nằm trong trung tâm dữ liệu của tổ chức hoặc trụ sở công ty.
Với MPLS, lần đầu tiên một gói đi vào mạng, nó được gán cho một lớp dịch vụ (CoS) chuyển tiếp cụ thể, còn được gọi là lớp tương đương chuyển tiếp (FEC) được biểu thị bằng cách thêm một chuỗi bit ngắn (nhãn) vào gói tin. Các lớp này thường biểu thị loại lưu lượng mà chúng mang theo. Ví dụ: một doanh nghiệp có thể gắn nhãn cho các lớp là thời gian thực (thoại và video), nhiệm vụ quan trọng (CRM, ứng dụng ngành dọc) và nỗ lực tối đa (Internet, email). Mỗi ứng dụng sẽ được đặt trong một trong các lớp này.
Đường dẫn nhanh nhất, độ trễ thấp sẽ được dành riêng cho các ứng dụng thời gian thực như thoại và video, do đó đảm bảo chất lượng cao.
Việc phân tách lưu lượng dựa trên hiệu suất không thể thực hiện với các giao thức định tuyến khác.
Điểm kiến trúc quan trọng là các nhãn cung cấp cách để đính kèm thông tin bổ sung vào mỗi gói ở trên và ngoài những gì mà các bộ định tuyến trước đây phải làm việc.
Đã có một số nhầm lẫn về việc MPLS là dịch vụ Lớp 2 hay Lớp 3. Nhưng MPLS không phù hợp hoàn toàn với hệ thống phân cấp bảy lớp của OSI và đôi khi được phân loại là Lớp 2.5. Trên thực tế, một trong những lợi ích chính của MPLS là nó tách biệt cơ chế chuyển tiếp khỏi dịch vụ liên kết dữ liệu bên dưới. Nói cách khác, MPLS có thể được sử dụng để tạo các bảng chuyển tiếp cho bất kỳ giao thức cơ bản nào.
Cụ thể, các bộ định tuyến MPLS thiết lập một đường chuyển mạch nhãn (LSP), một đường được xác định trước để định tuyến lưu lượng trong mạng MPLS, dựa trên các tiêu chí trong FEC. Chỉ sau khi một LSP được thiết lập thì việc chuyển tiếp MPLS mới có thể xảy ra. Các LSP là một chiều, có nghĩa là lưu lượng trả về được gửi qua một LSP khác.
Khi người dùng cuối gửi lưu lượng truy cập vào mạng MPLS, nhãn MPLS sẽ được thêm vào bởi bộ định tuyến MPLS đầu vào nằm ở cạnh mạng. Nhãn MPLS bao gồm bốn phần phụ:
Nhãn chứa tất cả thông tin cho các bộ định tuyến MPLS để xác định nơi gói sẽ được chuyển tiếp.
Các bit thử nghiệm được sử dụng cho chất lượng dịch vụ (QoS) để đặt mức độ ưu tiên mà gói được gắn nhãn nên có.
Bottom-of-Stack báo cho các bộ định tuyến MPLS nếu chúng là chặng cuối của hành trình và không còn nhãn nào cần quan tâm nữa. Điều này thường có nghĩa router là egress router.
Điều này xác định gói có thể thực hiện bao nhiêu bước nhảy trước khi nó bị loại bỏ.
Lợi ích của MPLS là khả năng mở rộng, hiệu suất, sử dụng băng thông tốt hơn, giảm tắc nghẽn mạng và trải nghiệm người dùng cuối tốt hơn.
Bản thân MPLS không cung cấp mã hóa, nhưng nó là một mạng riêng ảo và do đó, được tách khỏi Internet công cộng. Do đó, MPLS được coi là một chế độ vận chuyển an toàn. Và nó không dễ bị tấn công từ chối dịch vụ, vốn có thể ảnh hưởng đến các mạng dựa trên IP thuần túy.
Về mặt tiêu cực, kết nối MPLS đắt hơn nhiều so với kết nối internet tiêu chuẩn. Ngoài ra, MPLS được thiết kế cho các tổ chức có nhiều văn phòng chi nhánh ở xa được phân tán về mặt địa lý trên toàn quốc hoặc trên thế giới, nơi phần lớn lưu lượng truy cập được chuyển đến các trung tâm dữ liệu của doanh nghiệp.
Ngày nay, các doanh nghiệp đã chuyển hướng phần lớn lưu lượng truy cập của họ, sẽ đến và đi từ các nhà cung cấp đám mây, khiến MPLS trở nên không tối ưu.
Khi các doanh nghiệp chuyển đổi sang đám mây, mô hình hub-and speak dựa trên MPLS trở nên kém hiệu quả vì nó định tuyến lưu lượng truy cập thông qua trụ sở chính của công ty, hoạt động như các điểm nút thắt trung tâm. Sẽ hiệu quả hơn khi gửi lưu lượng truy cập trực tiếp lên đám mây.
Ngoài ra, việc sử dụng ngày càng nhiều các dịch vụ đám mây, video và ứng dụng di động đã thúc đẩy các yêu cầu về băng thông và các dịch vụ MPLS khó mở rộng theo yêu cầu.
MPLS là một sự đổi mới tuyệt vời vào thời điểm đó, nhưng có những công nghệ mới giải quyết tốt hơn các kiến trúc mạng ngày nay. Mạng WAN do phần mềm xác định (SD- WAN) được kiến trúc có tính đến kết nối đám mây, đó là lý do tại sao rất nhiều doanh nghiệp đã thay thế hoặc tăng cường mạng MPLS của họ bằng SD-WAN.
SD-WAN là ứng dụng của các khái niệm mạng được xác định bằng phần mềm (SDN) cho mạng WAN. Điều này có nghĩa là việc triển khai các thiết bị biên SD-WAN áp dụng các quy tắc và chính sách để gửi lưu lượng theo đường dẫn tốt nhất.
SD-WAN là lớp phủ không liên quan đến vận chuyển có thể định tuyến bất kỳ loại lưu lượng nào, kể cả MPLS. Ưu điểm của SD-WAN là kiến trúc lưu lượng mạng WAN của doanh nghiệp có thể ngồi ở điểm trung tâm và dễ dàng áp dụng các chính sách trên tất cả các thiết bị WAN.
Ngược lại, với MPLS, các định tuyến được xác định trước cần được cung cấp cẩn thận và một khi các mạch cố định đã hoạt động, việc thực hiện thay đổi không phải là thao tác trỏ và nhấp chuột.
Nhưng một khi mạng MPLS được triển khai, nó sẽ mang lại hiệu suất đảm bảo cho lưu lượng thời gian thực. SD-WAN có thể định tuyến lưu lượng theo con đường hiệu quả nhất, nhưng một khi các gói IP đó truy cập vào Internet mở, sẽ không có gì đảm bảo hiệu suất.
SD-WAN ít tốn kém hơn đáng kể để triển khai và vận hành so với MPLS. Hướng dẫn định giá kết nối WAN của Lightyear ấn định chi phí định kỳ trung bình hàng tháng của kết nối MPLS 100 Mbps ở mức 1.277 đô la, trong khi SD-WAN ở tốc độ tương tự chỉ có giá trung bình 300 đô la mỗi tháng.
Nhiều chuyên gia mạng xem MPLS và SD- WAN như một đề xuất hoặc một trong hai. Có động lực mạnh mẽ đằng sau SD-WAN và nó đang đến với chi phí của MPLS. Mức sử dụng MPLS đã giảm 24% từ năm 2019 đến năm 2020, trong cùng khoảng thời gian đó, số lượng doanh nghiệp sử dụng một số dạng SD-WAN tăng vọt từ 18% lên 43% và sự quan tâm còn được thúc đẩy hơn nữa do nhu cầu kết nối trung tâm dữ liệu với nhân viên tại nhà trong đại dịch COVID-19.
Vì vậy, SD-WAN chắc chắn sẽ giết chết MPLS? Zeuz Kerravala của Network World cho biết hai công nghệ này có thể cùng tồn tại , với vai trò của MPLS thay đổi. Các doanh nghiệp vừa và nhỏ có thể ngừng sử dụng MPLS và chỉ chuyển sang mạng WAN toàn băng thông rộng vì nhiều người trong số họ đã chuyển sang mô hình CNTT toàn đám mây.
Các doanh nghiệp lớn hơn, có thể đã giảm chi phí vào mạng MPLS, sẽ áp dụng phương pháp kết hợp, trong đó họ sẽ giữ MPLS cho các ứng dụng cũ chạy trên mạng và sau đó giảm tải lưu lượng truy cập Internet, như đám mây sang SD- WAN. Các doanh nghiệp đã có điện toán, lưu trữ và ứng dụng kết hợp, vì vậy mạng WAN kết hợp sẽ không có gì quá xa lạ.
MPLS sẽ tiếp tục đóng vai trò kết nối các địa điểm cụ thể, như văn phòng khu vực lớn, cơ sở bán lẻ với hệ thống điểm bán hàng, cơ sở sản xuất khu vực và nhiều trung tâm dữ liệu. MPLS rất thích hợp cho các ứng dụng thời gian thực như telepresence. Như Verizon (một nhà cung cấp MPLS) phải thừa nhận, SD-WAN thực sự có thể giúp bạn tận dụng tối đa kết nối MPLS của mình.
Xét cho cùng, lời hứa của SD-WAN là định tuyến lưu lượng mạng một cách linh hoạt theo cách hiệu quả nhất để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng dịch vụ của bạn cho các ứng dụng khác nhau và nó chắc chắn sẽ sử dụng kết nối MPLS của bạn để làm như vậy.
Cuối cùng, các kiến trúc sư mạng WAN của doanh nghiệp cần tính toán rủi ro/lợi ích giữa hiệu suất đáng tin cậy nhưng đắt tiền của MPLS so với chi phí rẻ hơn nhưng kém tin cậy hơn của Internet. Những cải tiến trong các giao thức và công nghệ mạng khác đã làm cho lưu lượng truy cập internet trở nên đáng tin cậy hơn, đối với một số người, sẽ luôn có chỗ cho độ tin cậy cực cao của MPLS.
Rốt cuộc, không ai muốn vướng vào các cuộc tranh cãi khi hội nghị truyền hình hàng tháng của Giám đốc điều hành với các nhân viên văn phòng chi nhánh bị bỏ dở giữa chừng.
Minh Nhựt - Phòng Kỹ Thuật VnPro
