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使用量下降24%,云和SD-WAN正在杀死MPLS?

发布时间:2022-03-29 点击数:220
SD-WAN 的发展势头强劲,而 MPLS 的使用量确实也在随之减少。那么 SD-WAN 是否会就此扼杀 MPLS?答案当然是不会。在未来的很长一段时间内,这两种技术将处于共存状态。

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作为新一代的年轻人,网购可以说是大家生活中密不可分的一部分,TB、JD、PDD、1688…到处都留下了我们“挥金如土”的身影。

而有那么一部分人,从下单的那一刻开始,每天能打开N次物流信息,迫切想体会拆包裹的乐趣。而这个时候,一些奇怪且看似不合逻辑的物流动态总会让大家忍不住“口吐芬芳”。

这种快递物流的方式就有点类似于 Internet 上 IP 路由的工作方式。

当 Internet 路由器接收到 IP 数据包时,该数据包不会携带目标 IP 地址以外的任何信息。并且没有关于该数据包应该如何到达目的地或在这个过程中该如何处理的说明。

路由器必须根据数据包的网络层报头为每个包做出独立的转发策略。因此,每次数据包到达路由器时,路由器都必须“考虑”下一步将数据包发送到哪里(通过路由表)。每一跳都重复这个过程,直到数据包最终到达目的地。对于视频会议或者语音等时延敏感应用来说,这些单独的路由决策会导致性能低下。

什么是 MPLS?

多协议标签交换 (MPLS) 是新一代的IP高速骨干网络交换标准,已经为企业网络服务了二十多年。与传统IP路由方式相比,MPLS在数据转发时,只在网络边缘分析IP报文头,而不用在每一跳都分析IP报文头,从而节约了处理时间。

还是用送快递来做个类比,传统的路由网络里面,每经过一个中转站点都需要打开快递盒,看看里面的内容,再决定送往哪。而MPLS网络中,数据被封装在了盒子里,上面贴了标签,每个站点只需要读标签就知道盒子该送到哪。

还有很多人关于 MPLS 是第 2 层还是第 3 层协议存在一些混淆,事实上,MPLS 并不完全适用OSI 七层架构,有时被归类为第 2.5 层。MPLS 的主要优势之一是它将转发机制与底层数据链路服务分开。换言之,MPLS 可用于为任何底层协议创建转发表。

具体来说,路由器基于FEC(等价转发类,Forwarding Equivalence Class)中的标准建立标签交换路径(LSP),即在MPLS网络中路由流量的预定路径。只有在建立LSP之后,才能进行 MPLS 转发。LSP是单向的,这意味着返回的流量是通过不同的LSP发送的。

当最终用户将流量发送到 MPLS 网络时,位于网络边缘的入口 MPLS 路由器会添加 MPLS 标签。MPLS标签由四个子部分组成:

  • Label:Label 值传送标签实际值。当接收到一个标签数据包时,可以查出栈顶部的标签值,并且系统知道:A、数据包将被转发的下一跳;B、在转发之前标签栈上可能执行的操作,如返回到标签进栈顶入口同时将一个标签压出栈;或返回到标签进栈顶入口然后将一个或多个标签推进栈。

  • Exp(Experimental):优先级,也称为TC(Traffic Class)。Experimental Bits用以表示从0到7的报文优先级字段。

  • S(Bottom-of-Stack):栈底。标签栈中最后进入的标签位置,S值为0。正因为这个字段表明了MPLS的标签理论上可以无限嵌套,从而提供无限的业务支持能力。这是MPLS技术最大魅力所在。

  • TTL(Time to Live):生存期字段,用来对生存期值进行编码。与IP报文中的TTL值功能类似,同样是提供一种防环机制。 MPLS 的优势在于性能好、带宽利用率高、网络拥塞少、用户体验好。MPLS 本身不提供加密,但它是一个虚拟专用网络,与公共网络隔离。因此,MPLS被认为是一种安全的传输方式,而且它不易受到DoS攻击。

MPLS 的缺点在于比标准互联网连接贵得多。此外,MPLS是专为具有多个远程分支机构的企业设计的,这些分支机构分散在全国或世界各地,大部分流量都要回传到企业数据中心。而如今随着企业纷纷上云,流量需要往返于云提供商,这使得MPLS不再是最理想的选择。

一旦企业过渡到云,基于 MPLS 的中心辐射模型就会变得低效,因为它需要将流量路由到企业总部(中心),而直接发送到云才是更高效的方式。此外,云服务、视频和移动应用的使用增加了带宽需求,而 MPLS 服务难以按需扩展。

遥想当年,MPLS 还是一项伟大的创新,但随着更新的技术的出现,MPLS也不得不“服老”。软件定义广域网 (SD-WAN) 架构考虑到了云连接的问题,目前很多企业已经用 SD-WAN 替换了MPLS网络,或者补充了原有的MPLS 网络。

MPLS 与 SD-WAN

SD-WAN 是软件定义网络 (SDN) 概念在广域网中的应用。SD-WAN 是一种与传输无关的overlay,可以路由任何类型的流量,包括 MPLS。SD-WAN 的优势在于,企业广域网流量架构师可以坐在中心点,轻松地在所有 WAN 设备上应用策略。

相比之下,使用 MPLS需要预先配置路由,一旦固定线路开通,想要改变就没那么容易了。不过相对的是,一旦部署了 MPLS 网络,它就可以为实时流量提供有保证的性能。SD-WAN 的部署和运营成本虽然低于 MPLS,但是性能无法保证。

MPLS还有未来吗?

许多人将 MPLS 和 SD-WAN 视为一个非此即彼的命题。SD-WAN 的发展势头强劲,而 MPLS 的使用量确实也在随之减少。从 2019 年到 2020 年, MPLS 的使用量下降了 24%。在同一时期,使用 SD-WAN 的企业数量从 18% 飙升至 43%,并且在疫情期间,远程办公的需求激增,这进一步推动了SD-WAN的发展。

那么 SD-WAN 是否会就此扼杀 MPLS?

答案当然是不会。在未来的很长一段时间内,这两种技术将处于共存状态。

中小型企业可能会放弃 MPLS,转而只使用全宽带广域网,因为它们中的许多企业已经转向了全云 IT 模型。而大型企业可能已经在原有MPLS网络中投入了大量的成本,它们更多会采取一种混合的方法,将MPLS保留传统应用上,然后将互联网流量(如云)转移到SD-WAN。

MPLS将继续扮演连接特定点对点位置的角色,如大型区域办公室、多数据中心等,它非常适合远程呈现等实时应用。而SD-WAN实际上可以帮助我们最大限度地利用MPLS连接。毕竟,SD-WAN承诺的是以最有效的方式动态路由网络流量,来满足对各类应用的服务质量要求,通过MPLS连接当然也可以算作是其中的方式之一。在可靠但昂贵的 MPLS 性能与便宜但不那么可靠的互联网性能之间,MPLS 的超高可靠性总会有一席之地。