O que é MPLS (comutação de etiquetas multiprotocolo)?

A comutação de etiquetas multiprotocolo (MPLS) é um método para configurar caminhos dedicados entre redes sem depender do processo de roteamento típico.

Objetivos de aprendizado

Após ler este artigo, você será capaz de:

  • Entender como funciona a comutação de etiquetas multiprotocolo (MPLS)
  • Comparar a MPLS com o processo de roteamento normal da internet
  • Explorar os usos e inconvenientes da MPLS

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O que é comutação de etiquetas multiprotocolo (MPLS)?

A comutação de etiquetas multiprotocolo (MPLS) é uma técnica para acelerar as conexões de rede que foi desenvolvida pela primeira vez na década de 1990. A internet pública funciona encaminhando pacotes de um roteador para outro até que os pacotes cheguem ao seu destino. A MLPS, por outro lado, envia pacotes por caminhos de rede predeterminados. Idealmente, o resultado é que os roteadores gastem menos tempo decidindo para onde encaminhar cada pacote e os pacotes sigam o mesmo caminho todas as vezes.

Considere o processo de planejamento de uma longa viagem. Em vez de identificar quais cidades e vilas se deve percorrer para chegar ao destino, geralmente é mais eficiente identificar as estradas que vão na direção correta. Da mesma forma, a MPLS identifica caminhos — "estradas" na rede — em vez de uma série de destinos intermediários.

Considera-se que a MPLS opera na camada OSI camada "2.5", abaixo da camada de rede (camada 3) e acima da camada de enlace de dados (camada 2).

Como o roteamento normalmente funciona?

Qualquer coisa enviada de um computador para outro pela internet é dividida em pedaços menores, chamados pacotes, em vez de ser enviada de uma só vez. Por exemplo, esta página web foi enviada ao seu computador ou dispositivo em uma série de pacotes que seu dispositivo remontou e exibiu. Cada pacote tem um cabeçalho anexado que contém informações sobre a origem do pacote e para onde ele está indo, incluindo seu destino endereço de IP (como o endereço em uma correspondência).

Para que um pacote chegue ao destino pretendido, os roteadores precisam encaminhá-lo de uma rede para outra até que finalmente chegue à rede que contém seu endereço de IP de destino. Essa rede encaminhará o pacote para esse endereço e para o dispositivo associado.

Antes que os roteadores possam encaminhar um pacote para seu endereço de IP final, eles devem primeiro determinar para onde o pacote precisa ir. Os roteadores fazem isso mantendo e recorrendo a uma tabela de roteamento, que informa como encaminhar cada pacote. Cada roteador examina os cabeçalhos do pacote, consulta sua tabela de roteamento interna e encaminha o pacote para a próxima rede. Um roteador na próxima rede realiza o mesmo processo e o processo se repete até que o pacote chegue ao seu destino.

Essa abordagem para roteamento funciona bem para a maioria dos propósitos; a maior parte da internet é executada usando endereços de IP e tabelas de roteamento. No entanto, alguns usuários ou organizações desejam que seus dados viajem mais rapidamente por caminhos que possam controlar diretamente.

Como funciona o roteamento na MPLS?

No roteamento típico da internet, cada roteador individual toma decisões de forma independente com base em sua própria tabela de roteamento interna. Mesmo que dois pacotes venham do mesmo lugar e estejam indo para o mesmo destino, eles podem tomar caminhos de rede diferentes se um roteador atualizar sua tabela de roteamento após a passagem do primeiro pacote. No entanto, com a MPLS, os pacotes seguem o mesmo caminho todas as vezes.

Em uma rede que usa MPLS, cada pacote é atribuído a uma classe chamada de classe de equivalência de encaminhamento (FEC). Os caminhos de rede que os pacotes podem seguir são chamados de caminhos comutados por rótulo (LSP). A classe de um pacote (FEC) determina a qual caminho (LSP) será atribuído ao pacote. Pacotes com a mesma FEC seguem o mesmo LSP.

Cada pacote tem um ou mais rótulos anexados e todos os rótulos estão contidos em um cabeçalho de MPLS, que é adicionado por cima de todos os outros cabeçalhos anexados a um pacote. As FECs são listadas nos rótulos de cada pacote. Os roteadores não examinam os outros cabeçalhos do pacote; eles podem essencialmente ignorar o cabeçalho IP. Em vez disso, eles examinam o rótulo do pacote e direcionam o pacote para o LSP correto.

Como os roteadores compatíveis MPLS só precisam ver os rótulos MPLS anexados a um determinado pacote, a MPLS pode trabalhar com quase qualquer protocolo (daí o nome "multiprotocolo"). Não importa como o resto do pacote é formatado, desde que o roteador possa ler os rótulos de MPLS na frente do pacote.

Uma rede MPLS é uma rede "privada"?

A MPLS pode ser "privada" no sentido de que apenas uma organização usa certos caminhos MPLS. No entanto, a MPLS não criptografa o tráfego. Se os pacotes forem interceptados ao longo dos caminhos, eles poderão ser lidos. Uma rede privada virtual (VPN) fornece criptografia e é um método para manter as conexões de rede verdadeiramente privadas.

Quais são os inconvenientes da MPLS?

Custo: a MPLS é mais cara do que o serviço regular de internet.

Longo tempo de configuração: configurar caminhos dedicados complicados em uma ou mais redes grandes leva tempo. Os LSPs devem ser configurados manualmente pelo fornecedor de MPLS ou pela organização que usa a MPLS. Isso torna difícil para as organizações escalarem suas redes rapidamente.

Falta de criptografia: a MPLS não é criptografada; qualquer invasor que intercepte pacotes em caminhos MPLS pode lê-los em texto não criptografado. A criptografia deve ser configurada separadamente.

Desafios em nuvem: as organizações que dependem de serviços em nuvem podem não conseguir configurar conexões de rede diretas com seus servidores em nuvem, pois não têm acesso aos servidores específicos onde seus dados e aplicativos residem.

Quando a MPLS é usada?

A MPLS pode ser usada quando a velocidade e a confiabilidade são altamente importantes. Os aplicativos que exigem entrega de dados quase imediata são conhecidos como aplicativos em tempo real. Chamadas de voz e chamadas de vídeo são dois exemplos comuns de aplicativos em tempo real.

A MPLS também pode ser usada para configurar redes de longa distância (WANs). No entanto, as WANs construídas em MPLS são caras e difíceis de escalar, conforme descrito acima. A Cloudflare Magic WAN substitui essas conexões MPLS por uma rede baseada em nuvem que é fácil de configurar e não depende de dispositivos de hardware caros. Saiba mais sobre a Magic WAN.