¿Qué es MPLS (conmutación de etiquetas de protocolos múltiples?

La conmutación de etiquetas de protocolos múltiples (MPLS) es un método para establecer rutas dedicadas a través de las redes sin depender del típico proceso de enrutamiento.

Objetivos de aprendizaje

Después de leer este artículo podrás:

  • Entender cómo funciona la conmutación de etiquetas de protocolos múltiples (MPLS)
  • Contrastar el MPLS con el proceso de enrutamiento típico de Internet
  • Explorar los usos e inconvenientes de MPLS

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¿Qué es la conmutación de etiquetas de protocolos múltiples (MPLS)?

La conmutación de etiquetas de protocolos múltiples (MPLS) es una técnica para acelerar las conexiones de red que se desarrolló por primera vez en la década de 1990. La Internet pública funciona mediante el reenvío de paquetes de un enrutador a otro hasta que los paquetes llegan a su destino. En cambio, el MLPS envía los paquetes por rutas de red predeterminadas. De forma ideal, el resultado es que los enrutadores dedican menos tiempo a decidir dónde reenviar cada paquete, y los paquetes toman siempre la misma ruta.

Pensemos en el proceso de planificar un viaje largo. En vez de tener que identificar los pueblos y ciudades que hay que atravesar para llegar al destino, suele ser más eficiente identificar las carreteras que llevan a la dirección correcta. De forma similar, el MPLS identifica caminos ("carreteras" de red), en lugar de una serie de destinos intermedios.

Se considera que MPLS opera en la capa OSI "2,5", por debajo de la capa de red (capa 3) y por encima de la capa de enlace de datos (capa 2).

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¿Cómo funciona normalmente el enrutamiento?

Todo lo que se envía de un ordenador a otro a través de Internet se divide en trozos más pequeños, llamados paquetes, en lugar de enviarlo todo a la vez. Por ejemplo, esta página web se envió a su ordenador o dispositivo en una serie de paquetes que su dispositivo volvió a ensamblar y luego mostró. Cada paquete tiene un encabezado adjunto que contiene información sobre el origen y el destino del paquete, incluida su dirección IP de destino (como la dirección en una carta).

Para que un paquete llegue a su destino, los enrutadores tienen que reenviarlo de una red a otra hasta que finalmente llega a la red que contiene su dirección IP de destino. Esa red reenviará entonces el paquete a esa dirección y al dispositivo asociado.

Antes de que los enrutadores puedan reenviar un paquete a su dirección IP final, deben determinar primero a dónde tiene que ir el paquete. Los enrutadores hacen esto mediante la consulta y el mantenimiento de una tabla de enrutamiento, que les indica cómo reenviar cada paquete. Cada enrutador examina los encabezados del paquete, consulta su tabla de enrutamiento interna y reenvía el paquete a la siguiente red. El enrutador de la siguiente red realiza el mismo proceso, y este se repite hasta que el paquete llega a su destino.

Este enfoque de enrutamiento funciona bien para la mayoría de usos; la mayor parte de Internet funciona con direcciones IP y tablas de enrutamiento. Sin embargo, algunos usuarios u organizaciones quieren que sus datos viajen más rápido por rutas que puedan controlar directamente.

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¿Cómo funciona el enrutamiento en MPLS?

En el enrutamiento típico de Internet, cada enrutador individual toma decisiones de forma independiente en base a su propia tabla de enrutamiento interna. Aunque haya dos paquetes que procedan del mismo lugar y vayan al mismo destino, estos pueden tomar rutas de red diferentes si un enrutador actualiza su tabla de enrutamiento después de que pase el primer paquete. Sin embargo, con MPLS, los paquetes cogen siempre el mismo camino.

En una red que utiliza MPLS, cada paquete se asigna a una clase llamada clase de equivalencia de reenvío (FEC). Las rutas de red que pueden tomar los paquetes se denominan rutas de conmutación de etiquetas (LSP). La clase de un paquete (FEC) determina la ruta (LSP) a la que se asignará el paquete. Los paquetes con la misma FEC siguen el mismo LSP.

Cada paquete tiene una o más etiquetas adjuntas, y todas las etiquetas están contenidas en un encabezado MPLS, que se añade encima de todas los demás encabezados adjuntos a un paquete. Las FEC se enumeran dentro de las etiquetas de cada paquete. Los enrutadores no examinan el resto de encabezados del paquete; básicamente pueden ignorar el encabezado IP. En su lugar, examinan la etiqueta del paquete y lo dirigen al LSP adecuado.

Ya que los enrutadores compatibles con MPLS solo necesitan ver las etiquetas MPLS adjuntas a un determinado paquete, MPLS puede funcionar con casi cualquier protocolo (de ahí el nombre "protocolo múltiple"). No importa cómo esté formateado el resto del paquete, siempre que el enrutador pueda leer las etiquetas MPLS de la parte delantera del paquete.

¿Una red MPLS es una red "privada"?

El MPLS puede ser "privado" en el sentido de que solo una organización utiliza determinadas rutas MPLS. Sin embargo, el MPLS no encripta el tráfico. Si los paquetes son interceptados a lo largo de las rutas, pueden ser leídos. Una red privada virtual (VPN) sí proporciona encriptación y es un método para mantener las conexiones de red verdaderamente privadas.

¿Cuáles son los inconvenientes de MPLS?

Coste: MPLS es más caro que el servicio de Internet normal.

Necesita mucho tiempo para la configuración: la configuración de complicados caminos dedicados a través de una o varias redes grandes lleva tiempo. Los LSP los tiene que configurar manualmente el proveedor de MPLS o la organización que los utiliza. Esto dificulta que las organizaciones amplíen sus redes con rapidez.

Falta de encriptación: el MPLS no está encriptado; cualquier atacante que intercepte los paquetes en las rutas MPLS puede leerlos en texto plano. La encriptación tiene que realizarse por separado.

Son complicados en la nube: puede que las organizaciones que dependen de los servicios en la nube no sean capaces de establecer conexiones de red directas a sus servidores en la nube, ya que no tienen acceso a los servidores específicos en los que se encuentran sus datos y aplicaciones.

¿Cuándo se utiliza el MPLS?

El MPLS se puede utilizar cuando la velocidad y la fiabilidad son muy importantes. Las aplicaciones que requieren una entrega de datos casi inmediata se conocen como aplicaciones en tiempo real. Las llamadas de voz y las videollamadas son dos ejemplos típicos de aplicaciones en tiempo real.

El MPLS también se puede utilizar para crear redes de área amplia (WAN). Sin embargo, las WAN creadas sobre MPLS son costosas y difíciles de ampliar, como ya se ha descrito anteriormente. Cloudflare Magic WAN sustituye estas conexiones MPLS por una red basada en la nube que es fácil de configurar y que no depende de costosos dispositivos de hardware. Más información sobre Magic WAN.