MPLS | سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی چیست؟

سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی (MPLS) یکی از فناوری‌های کلیدی در دنیای شبکه‌های ارتباطی است که توانسته خود را به‌عنوان ابزاری قدرتمند برای بهبود مسیریابی و مدیریت ترافیک شبکه مطرح کند. این فناوری به‌کمک برچسب‌ها ترافیک شبکه را به‌صورت کارآمد و سریع هدایت می‌کند. MPLS در شبکه‌های بزرگ سازمانی، دیتاسنترها و همچنین ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی، نقشی حیاتی دارد و باعث بهینه‌سازی عملکرد شبکه و کاهش تأخیر می‌شود.

با توجه به نیاز روزافزون به سرعت و پایداری در انتقال داده‌ها، MPLS به‌عنوان یک راهکار مبتنی بر برچسب، توانسته راهکارهایی هوشمندانه برای مسیریابی ترافیک و اولویت‌بندی بسته‌های داده ارائه دهد. این نوشته از مجله گئومات، به معرفی سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی و بررسی کاربردهای آن در شبکه‌های گوناگون پرداخته‌است. در این مسیر نحوه کارکرد MPLS، ویژگی‌های امنیتی آن و مقایسه آن با فناوری‌های نو از جمله SD-WAN نیز مورد بحث قرار می‌گیرد.

MPLS چیست؟

MPLS یا سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی، یک فناوری مسیریابی است که از برچسب‌های کوچک برای هدایت بسته‌های داده در شبکه استفاده می‌کند. برخلاف روش‌های سنتی مسیریابی که بر اساس آدرس‌های IP تصمیم می‌گیرند، MPLS با افزودن برچسب‌هایی به بسته‌ها، فرآیند مسیریابی را سریع‌تر و کارآمدتر می‌سازد. این برچسب‌ها اطلاعاتی درباره مسیر بسته‌ها و اولویت‌بندی آنها دارند، که موجب کاهش تأخیر و افزایش بهره‌وری شبکه می‌شود.

این فناوری با این که مبتنی بر پروتکل‌های IP است، اما به‌دلیل سازگاری با پروتکل‌های گوناگون از جمله اترنت و ATM، کاربرد گسترده‌ای دارد. MPLS به طور خاص برای شبکه‌های پیچیده و بزرگ طراحی شده است تا افزون بر افزایش سرعت، کیفیت خدمات (QoS) بهتری را نیز فراهم کند. به‌همین‌دلیل، MPLS به‌عنوان راهکاری ایده‌آل برای شبکه‌های سازمانی بزرگ و ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی شناخته می‌شود.

معنی MPLS

MPLS مخفف عبارت «Multiprotocol Label Switching» و به‌معنای «سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی» است. همان‌طور که از نام پیداست، این فناوری به گونه‌ای طراحی شده است که بتواند با چندین پروتکل گوناگون کار کند. در شبکه‌های سنتی، مسیریابی بر اساس IP انجام می‌شود، اما در MPLS به بسته‌ها برچسب یا Label افزوده می‌شود و به جای آدرس‌های IP برای هدایت آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این برچسب‌ها دارای اطلاعاتی درباره مسیرهای پیش‌فرض، اولویت‌های سرویس و پهنای باند مورد نیاز بسته هستند. این به‌معنای انعطاف‌پذیری بالای MPLS است؛ چرا که با وجود برچسب‌ها، امکان تطبیق این روش با انواع پروتکل‌ها و زیرساخت‌های شبکه‌ای وجود دارد. این ویژگی هنگام نیاز به تغییر سریع مسیرها یا تنظیمات شبکه بسیار مفید است و موجب تسریع فرآیند انتقال داده می‌شود.

از MPLS در کجا استفاده می‌شود؟

MPLS به طور گسترده در شبکه‌های بزرگ سازمانی، ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی (ISPها) و شبکه‌های دیتاسنتر استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین کاربردهای MPLS در شبکه‌های WAN (شبکه‌های گسترده) است که به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا ارتباطات خود را بین شعبه‌های مختلف، به شکل امن و سریع برقرار کنند. MPLS در این نوع شبکه‌ها تضمین می‌دهد که داده‌ها با کمترین تأخیر و بالاترین کیفیت، از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل شوند.

همچنین، ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی از MPLS برای مدیریت ترافیک کاربران خود و اطمینان از ارائه خدمات با کیفیت بالا (QoS) استفاده می‌کنند. MPLS به آنها امکان می‌دهد تا اولویت‌بندی دقیقی در مورد نوع داده‌ها (به‌مثل داده‌های صوتی یا ویدیویی) داشته باشند و از پهنای باند بهینه استفاده کنند. این فناوری همچنین در شبکه‌های مالی، بهداشتی و دولتی که به امنیت و قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند، به کار می‌رود.

چه زمانی از MPLS استفاده می‌شود؟

استفاده از MPLS برای وضعیت‌های خاصی توصیه می‌شود که در آن‌ها نیاز به مسیریابی سریع، ایمن و با کیفیت بالا وجود دارد. یکی از این شرایط، زمانی است که سازمان‌ها با شبکه‌های گسترده (WAN) مواجه هستند و نیاز دارند تا ارتباطات را بین دفترهای مختلف‌شان، به شکلی بهینه مدیریت کنند. در چنین مواردی، MPLS می‌تواند به‌عنوان یک راهکار مناسب برای ایجاد اتصال پایدار و با کیفیت بالا بین شعبه‌ها عمل کند.

همچنین، زمانی که سازمان‌ها نیاز دارند که ترافیک خاصی را در اولویت بگذارند، مانند ترافیک صوتی یا ویدئویی، MPLS به‌عنوان یک گزینه عالی مطرح می‌شود. این فناوری به آن‌ها اجازه می‌دهد که با تخصیص بهینه پهنای باند و کنترل دقیق بر ترافیک، تجربه کاربری بهتری را فراهم کنند. در شرایطی که نیاز به اتصال امن و مطمئن به مراکز داده و خدمات ابری وجود دارد، MPLS به‌عنوان راهکار مناسبی برای مدیریت این ارتباطات نیز به کار می‌رود.

بیشتر بخوانید:‌ راه اندازی شبکه 

مسیریابی در MPLS چطور انجام می‌شود؟

هنگام مسیریابی در MPLS، به‌جای استفاده از جدول‌های مسیریابی سنتی مبتنی بر IP، از برچسب (Label) استفاده می‌شود. هنگامی که یک بسته داده وارد شبکه MPLS می‌شود، یک برچسب می‌گیرد. این برچسب شامل اطلاعاتی است که به روترهای MPLS کمک می‌کند تا بسته را با سرعت به مقصد نهایی هدایت کنند. به جای اینکه هر روتر مسیر را از نو محاسبه کند، فقط بر اساس برچسب عمل می‌کند و بسته را به روتر بعدی انتقال می‌دهد.

روترهای MPLS که به‌عنوان LSR (Label Switch Routers) شناخته می‌شوند، وظیفه تغییر برچسب بسته‌ها را در طول مسیر بر عهده دارند. این فرآیند به نام «سوئیچینگ برچسب» شناخته می‌شود و باعث می‌شود که بسته‌ها سریع‌تر و با تأخیر کمتری منتقل شوند. این روش مزیت دیگری هم دارد؛ شبکه MPLS می‌تواند اولویت‌های خاصی را برای انواع ترافیک مختلف تعریف کند، که باعث بهینه‌سازی پهنای باند و بهبود کیفیت سرویس (QoS) می‌شود.

آيا MPLS یک شبکه خصوصی است؟

شبکه MPLS به‌عنوان یک شبکه خصوصی در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا ترافیک آن از طریق یک مسیر اختصاصی و با استفاده از برچسب‌هایی مشخص هدایت می‌شود. یعنی: از نظر مسیریابی، داده‌ها درون یک شبکه اختصاصی حرکت می‌کنند و جدا از ترافیک عمومی اینترنت هستند. به‌دلیل همین ویژگی، MPLS سطح بالایی از امنیت و کنترل را برای شرکت‌ها و سازمان‌هایی که به ارتباطات حساس نیاز دارند، فراهم می‌کند.

هرچند که MPLS از زیرساخت‌های عمومی مانند خط‌های مخابراتی استفاده می‌کند، اما مسیری که بسته‌ها در شبکه MPLS طی می‌کنند، به‌طور کامل از سایر ترافیک‌های عمومی جدا می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که کاربران بتوانند از امنیت بالاتر و کیفیت بهتر خدمات بهره‌مند شوند. در نتیجه، MPLS می‌تواند یک راهکار مناسب برای سازمان‌هایی باشد که به امنیت و ثبات شبکه‌های خود اهمیت می‌دهند و نمی‌خواهند داده‌هایشان با ترافیک عمومی مخلوط شود.

شبکه‌های MPLS چطور در رایاناش ابری کار می‌کند؟

در رایانش ابری، شبکه‌های MPLS نقش مهمی در تسهیل ارتباطات دارند. با توجه به اینکه رایانش ابری نیازمند انتقال سریع و امن داده‌ها بین کاربران و سرویس‌های ابری است، MPLS به‌عنوان یک راهکار ایده‌آل در این زمینه مطرح می‌شود. با استفاده از MPLS، سازمان‌ها می‌توانند ارتباطات را بین مراکز داده خود و ارائه‌دهندگان خدمات ابری، بهینه‌سازی کنند و اطمینان حاصل کنند که داده‌ها به‌طور سریع و ایمن منتقل می‌شوند.

MPLS به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که از کیفیت خدمات (QoS) بالایی برخوردار باشند. آن‌ها می‌توانند ترافیک حساس، مانند تماس‌های ویدیویی یا داده‌های حیاتی را با اولویت بالا هدایت کنند و از تأخیر و افت کیفیت جلوگیری کنند. افزون بر این، با استفاده از MPLS، سازمان‌ها می‌توانند به‌آسانی به زیرساخت‌های ابری دسترسی پیدا کنند و از انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری‌ای که رایانش ابری ارائه می‌دهد، بهره‌مند شوند.

مشکلات MPLS

هر چند MPLS مزایای زیادی دارد، اما استفاده از این فناوری بدون چالش نیست. یکی از مشکلات اصلی MPLS، هزینه‌های بالای پیاده‌سازی و نگهداری آن است. به‌دلیل نیاز به تجهیزات خاص و زیرساخت‌های پیچیده، سازمان‌ها باید سرمایه‌گذاری قابل توجهی را انجام دهند تا بتوانند از امکانات MPLS بهره‌مند شوند. این هزینه‌ها ممکن است برای سازمان‌های کوچک و متوسط، بار مالی سنگینی را به همراه داشته باشد.

افزون بر این، تغییر و به‌روزرسانی شبکه‌های MPLS می‌تواند زمان‌بر و پیچیده باشد. هر زمان که یک تغییر در ساختار شبکه نیاز باشد، سازمان‌ها باید توجه ویژه‌ای به بازسازی مسیرها و تنظیم دوباره برچسب‌ها داشته باشند. این مسأله می‌تواند منجر به بروز خطاها و اختلال در خدمات شود.

با گسترش فناوری‌های جدید مانند SD-WAN، برخی سازمان‌ها به سمت راهکارهای جایگزین برای MPLS می‌روند که از نظر هزینه و انعطاف‌پذیری مزایای بیشتری دارند.

مقایسه: MPLS vs SD-WAN

در سال‌های اخیر، SD-WAN به‌عنوان یک راهکار نوین و جایگزین برای MPLS در نظر گرفته شده است. SD-WAN  (شبکه‌های WAN نرم‌افزاری تعریف‌شده) به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که با استفاده از اینترنت و سایر اتصالات کم‌هزینه، به مدیریت ترافیک و ارتباطات خود بپردازند.

برخلاف MPLS که نیاز به زیرساخت‌های خاص و هزینه‌های بالا دارد، SD-WAN به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا از اتصالات اینترنتی موجود بهره‌برداری کنند و هزینه‌های خود را به طور چشمگیری کاهش دهند.

یکی از مزایای اصلی SD-WAN انعطاف‌پذیری بالای آن است. این فناوری به سازمان‌ها امکان می‌دهد که به‌سادگی اتصالات جدید را اضافه کنند و ترافیک را بر اساس نیازهای واقعی و شرایط موجود مدیریت کنند.

در حالی که MPLS به یک رویکرد ثابت برای مسیریابی نیاز دارد، SD-WAN به سازمان‌ها این آزادی را می‌دهد که تصمیماتی سریع‌تر را در مورد مدیریت ترافیک خود بگیرند. با این حال، برای سازمان‌هایی که به امنیت و کیفیت خدمات بالا نیاز دارند، MPLS هنوز هم می‌تواند گزینه‌ای مناسب و مطمئن باشد.

بیشتر بخوانید:‌راه اندازی سرور

جمع‌بندی

سوئیچینگ برچسب‌های چندپروتکلی (MPLS) به‌عنوان یک فناوری پیشرفته در زمینه مسیریابی و مدیریت ترافیک شبکه، توانسته‌است که خود را به‌عنوان یکی از ابزارهای اصلی در شبکه‌های بزرگ سازمانی و ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی بشناساند.

MPLS با استفاده از برچسب‌ها می‌تواند ترافیک را به شکلی سریع و بهینه مدیریت کند و به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد که ارتباطات خود را با کیفیت بالایی برقرار کنند. ویژگی‌هایی مانند امنیت بالا و اولویت‌بندی ترافیک، از مزایای اصلی این فناوری به شمار می‌روند.

با این حال، چالش‌هایی نیز در استفاده از MPLS وجود دارد، از جمله هزینه‌های بالا و پیچیدگی در مدیریت و به‌روزرسانی شبکه. ظهور فناوری‌های جدیدی مانند SD-WAN نیز منجر به رقابت در این حوزه شده و به سازمان‌ها این گزینه را می‌دهد که به جای MPLS، از راهکارهای کم‌هزینه‌تر و انعطاف‌پذیرتر بهره‌برداری کنند.

در نهایت، انتخاب بین MPLS و SD-WAN به نیازها و شرایط خاص هر سازمان بستگی دارد و هر کدام می‌توانند در موقعیت‌های مختلف مزایای خاص خود را داشته باشند.

منابع:  cloudflare  –  perimeter81  –  cisco