MPLS: todo lo que necesita saber sobre el multi-protocol label switching

MPLS es una forma de garantizar conexiones fiables para las aplicaciones en tiempo real, pero es caro y lleva a las empresas a considerar SD-WAN como una forma de limitar su uso.

0
12

¿Alguna vez ha pedido algo en línea a un minorista lejano y luego ha rastreado su pedido y ha notado paradas extrañas y aparentemente ilógicas a lo largo trayecto? Esto es similar a la forma en que funciona el enrutamiento IP en Internet. Cuando un router de Internet recibe un paquete IP, ese paquete no lleva más información que una dirección IP de destino. No hay instrucciones sobre cómo debe llegar ese paquete a su destino o cómo debe ser tratado en el camino.

Cada router debe tomar una decisión de reenvío independiente para cada paquete basándose únicamente en la cabecera de la capa de red del paquete. Por lo tanto, cada vez que un paquete llega a un router, éste debe «pensar» dónde enviar el siguiente paquete. El router lo hace tomando como referencia tablas de enrutamiento complejas. El proceso se repite en cada salto de la ruta hasta que el paquete llega a su destino. Todos estos saltos y todas esas decisiones de enrutamiento individuales dan lugar a un rendimiento pobre para aplicaciones sensibles al tiempo, como las videoconferencias o la voz sobre IP (VoIP).

Qué es MPLS
La conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es una tecnología de red que ha alimentado las redes empresariales durante más de dos décadas. A diferencia de otros protocolos de red que enrutan el tráfico en función de la dirección de origen y destino, MPLS enruta el tráfico en función de «etiquetas» predeterminadas. Las empresas han utilizado MPLS para conectar sucursales remotas que requieren acceso a datos o aplicaciones que residen en el centro de datos de la organización o en la sede corporativa.

Cómo funciona el MPLS
Con MPLS, la primera vez que un paquete entra en la red, se le asigna una clase de servicio de reenvío (CoS) específica, también conocida como clase de equivalencia de reenvío (FEC), que se indica añadiendo una breve secuencia de bits (la etiqueta) al paquete. Estas clases suelen ser indicativas del tipo de tráfico que llevan. Por ejemplo, una empresa podría etiquetar las clases de tiempo real (voz y vídeo), misión crítica (CRM, aplicación vertical) y mejor esfuerzo (Internet, correo electrónico) y cada aplicación se colocaría en una de estas clases. La ruta más rápida y de menor latencia se reservaría para las aplicaciones en tiempo real, como la voz y el vídeo, garantizando así una alta calidad. Separar el tráfico según el rendimiento es imposible con otros protocolos de enrutamiento.

El punto clave de esta arquitectura es que las etiquetas proporcionan una forma de adjuntar información adicional a cada paquete por encima de lo que tenían los routers anteriormente.

¿El MPLS es de capa 2 o de capa 3?
Ha habido mucha confusión sobre si MPLS es un servicio de Capa 2 o de Capa 3. Pero MPLS no encaja claramente en la jerarquía de siete niveles de OSI y a veces se clasifica como Capa 2.5. De hecho, una de las principales ventajas de MPLS es que separa los mecanismos de reenvío del servicio de enlace de datos subyacente. En otras palabras, MPLS puede utilizarse para crear tablas de reenvío para cualquier protocolo subyacente.

En concreto, los routers MPLS establecen un camino de conmutación de etiquetas (LSP), una ruta predeterminada para enrutar el tráfico en una red MPLS, basándose en los criterios FEC. Sólo después de que se haya establecido un LSP puede producirse el reenvío MPLS. Los LSP son unidireccionales, lo que significa que el tráfico de retorno se envía en un LSP diferente.

Cuando un usuario final envía tráfico a la red MPLS, un router MPLS entrante que está en el borde de la red añade una etiqueta MPLS. La etiqueta MPLS consta de cuatro subpartes:

Etiqueta: la etiqueta contiene toda la información para que los routers MPLS determinen a dónde debe ser reenviado el paquete.
Experimental: los bits experimentales se utilizan para la calidad de servicio (QoS) para establecer la prioridad que debe tener el paquete etiquetado.
Bottom-of-Stack: El Bottom-of-Stack indica a los routers MPLS si son la última parada del viaje y no hay más etiquetas de las que preocuparse. Esto suele significar que el router es un router de salida.
Time-To-Live: Identifica cuántos saltos puede hacer el paquete antes de ser descartado.

Ventajas y desventajas de MPLS
Las ventajas de MPLS son la escalabilidad, el rendimiento, la mejor utilización del ancho de banda, la reducción de la congestión de la red y una mejor experiencia del usuario final. El MPLS en sí mismo no proporciona encriptación, pero es una red privada virtual y, como tal, está separada de la Internet pública. Por lo tanto, MPLS se considera un modo de transporte seguro. Además, no es vulnerable a los ataques de denegación de servicio, que podrían afectar a las redes puramente basadas en IP.

Como contrapartida, MPLS se diseñó para organizaciones que tienen múltiples sucursales remotas dispersas geográficamente por todo el país o el mundo, donde la mayor parte del tráfico se conectaba a los centros de datos corporativos. En la actualidad, las empresas han trasladado gran parte de su tráfico hacia y desde los proveedores de la nube, lo que hace que el MPLS no sea óptimo.

Una vez que las empresas se trasladan a la nube, el modelo «hub and spoke» basado en MPLS se vuelve ineficiente porque dirige el tráfico a través de las sedes corporativas (hubs), que actúan como puntos de estrangulamiento centrales. Es más eficiente enviar el tráfico directamente a la nube. Además, el uso de servicios en la nube, vídeo y aplicaciones móviles ha aumentado las necesidades de ancho de banda y los servicios MPLS son difíciles de escalar según la demanda.

MPLS fue una gran innovación en su momento, pero hay tecnologías más nuevas que se adaptan mejor a las arquitecturas de red actuales. Las redes WAN definidas por software (SD-WAN) están diseñadas pensando en la conectividad en la nube, por lo que muchas empresas han sustituido o ampliado sus redes MPLS con ellas.

¿Ha muerto el MPLS?
Esta pregunta tiene sentido dado el fuerte impulso de las SD-WAN. Aunque el MPLS no ha muerto, su papel ha cambiado. Las pequeñas y medianas empresas probablemente puedan abandonar el MPLS y pasar exclusivamente a una WAN de banda ancha, ya que muchas de ellas han pasado a un modelo de TI totalmente en la nube.

Es probable que las empresas más grandes adopten un enfoque híbrido en el que mantengan el MPLS para las aplicaciones heredadas que se ejecutan en la red y luego trasladen el tráfico de Internet, como la nube, a través de la SD-WAN. El MPLS seguirá desempeñando un papel en la conexión de ubicaciones específicas punto a punto, como las grandes oficinas regionales, las instalaciones de venta al por menor con sistemas de punto de venta, las plantas de fabricación regionales y los centros de datos múltiples. El MPLS es necesario para las aplicaciones en tiempo real, como la telepresencia, aunque el vídeo como servicio de los proveedores de comunicaciones unificadas utiliza Internet y el MPLS no es necesario.

Los arquitectos de WAN de las empresas tienen que hacer un cálculo de riesgo/recompensa entre el rendimiento fiable pero caro de MPLS y el rendimiento más barato pero menos fiable de Internet. Lo que nos lleva a cómo coexistirán MPLS y SD-WAN.

MPLS frente a SD-WAN
Muchos profesionales de las redes consideran MPLS y SD-WAN como una alternativa, pero la realidad es que ambos tienen un papel que desempeñar en una WAN moderna. Es posible que las SD-WAN erradiquen algún día las MPLS, pero aún faltan décadas para que eso ocurra. Las empresas ya cuentan con informática, almacenamiento y aplicaciones híbridas, por lo que tiene sentido que las redes también lo sean.

SD-WAN es la aplicación de los conceptos de redes definidas por software (SDN) a la WAN. Esto significa la implementación de dispositivos perimetrales SD-WAN que aplican reglas y políticas para enviar el tráfico por la mejor ruta. La SD-WAN es una superposición independiente del transporte capaz de enrutar cualquier tipo de tráfico, incluido el MPLS. La ventaja de SD-WAN es que un arquitecto de tráfico WAN corporativo puede sentarse en una ubicación central y aplicar fácilmente las políticas en todos los dispositivos WAN.

En cambio, con MPLS hay que aprovisionar cuidadosamente las rutas predeterminadas y, una vez que se han establecido los circuitos fijos, hacer cambios no es tarea fácil. Pero una vez implantada, una red MPLS ofrece un rendimiento garantizado para el tráfico en tiempo real. La SD-WAN puede enrutar el tráfico por la ruta más eficiente, pero una vez que esos paquetes IP llegan a la Internet abierta, no hay garantías de rendimiento. La estrategia más sensata en el futuro será descargar todo el tráfico MPLS posible en la Internet pública, pero seguir utilizando MPLS para las aplicaciones sensibles al tiempo que requieren una entrega garantizada.

Redacción CambioDigital OnLine – CWI.it

Artículo anteriorLa falta de talento frena la adopción de tecnologías emergentes
Artículo siguienteDescubren una nueva vulnerabilidad crítica en iPhone