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Qual é a definição de MPLS e por que ainda é relevante nos dias de hoje?

Já fez uma compra online de uma loja distante e acompanhou a entrega do pacote, observando paradas estranhas e aparentemente sem sentido em diferentes locais do país? Esse é um exemplo semelhante à maneira como o encaminhamento de IP na Internet opera.

Quando um roteador de internet recebe um pacote IP, ele precisa decidir para onde enviar o pacote com base nas informações do cabeçalho da camada de rede, sem instruções detalhadas sobre o caminho a seguir. Cada roteador toma decisões independentes de encaminhamento com base em tabelas complexas de roteamento.

O procedimento é realizado em cada etapa ao longo do percurso até que o pacote finalmente alcance o local pretendido. Todas essas etapas e escolhas de roteamento individuais levam a um desempenho inadequado para aplicações que requerem tempo real, como videoconferência ou voz sobre IP (VoIP).

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Qual é o significado de MPLS em uma rede?

O MPLS é uma tecnologia de rede confiável e comprovada que tem sido usada em redes empresariais há mais de vinte anos. Em vez de guiar o tráfego com base nos endereços de origem e destino, o MPLS direciona o tráfego de acordo com “rótulos predefinidos”.

As organizações utilizam a tecnologia MPLS para interligar unidades de negócio localizadas em locais remotos que necessitam acessar informações ou programas armazenados no centro de dados principal da empresa.

Qual é o funcionamento do MPLS?

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Com o MPLS, ao ingressar na rede pela primeira vez, um pacote é designado para uma classe específica de encaminhamento (CoS), também conhecida como classe de equivalência de encaminhamento (FEC), através da adição de um rótulo curto de bits ao pacote. Essas classes geralmente refletem o tipo de tráfego que estão transportando, como por exemplo, um negócio poderia categorizar as classes como real-time (voz e vídeo), crítico (CRM, aplicativo vertical) e melhor esforço (Internet, e-mail), atribuindo cada aplicativo a uma dessas classes.

O trajeto mais eficiente e com pouca demora seria designado para aplicações em tempo real, como chamadas de voz e vídeo, assegurando que a qualidade seja excelente. É inviável segmentar o tráfego com base no desempenho usando protocolos de roteamento diferentes.

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Essencialmente, os rótulos permitem adicionar informações extras a cada pacote, o que vai além das capacidades dos roteadores anteriores.

Qual camada escolher: MPLS camada 2 ou camada 3?

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O MPLS tem sido motivo de debate sobre se é considerado um serviço de camada 2 ou camada 3. Apesar de não se encaixar perfeitamente na estrutura das sete camadas OSI, é às vezes rotulado como camada 2.5. Uma das vantagens significativas do MPLS é a sua capacidade de separar os mecanismos de encaminhamento do serviço de conectividade subjacente. Em resumo, o MPLS pode ser empregado para criar tabelas de encaminhamento para qualquer protocolo subjacente.

Em particular, os roteadores MPLS criam um caminho comutado de rótulos (LSP), que é um caminho pré-definido para guiar o tráfego em uma rede MPLS, de acordo com os critérios da FEC. Somente após a criação de um LSP é possível encaminhar o tráfego MPLS. Os LSPs são unidirecionais, resultando no tráfego de retorno sendo direcionado por um LSP separado.

Quando um usuário final encaminha tráfego para a rede MPLS, um rótulo MPLS é inserido por um roteador MPLS na entrada da rede. Esse rótulo MPLS é composto por quatro partes distintas.

  1. A etiqueta ou rótulo inclui todos os dados necessários para que os roteadores MPLS saibam o destino correto do pacote.
  2. Os bits de experimentação são empregados na definição da prioridade que um pacote marcado deve ter em relação à Qualidade de Serviço (QoS).
  3. O Bottom-of-Stack indica aos roteadores do MPLS que são a etapa final da rota e não há mais rótulos a serem considerados, o que indica que são normalmente roteadores avançados.
  4. Tempo de Vida Útil: Indica a quantidade de usos que o pacote pode ter antes de ser descartado.

Qual é a definição de um circuito MPLS?

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Um circuito MPLS é um caminho virtual estabelecido para orientar o tráfego na rede MPLS, conhecido como caminho comutado de rótulos (LSP). Os pacotes são marcados com etiquetas conforme o tipo de tráfego que transportam, e o MPLS faz escolhas de roteamento com base nessas etiquetas, formando assim circuitos virtuais em toda a infraestrutura de transporte, independentemente do protocolo subjacente.

Vantagens e desvantagens de MPLS

Os pontos positivos do MPLS incluem a capacidade de crescimento, melhor desempenho, otimização da largura de banda, menos congestionamento na rede e uma experiência superior para o usuário final.

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O MPLS não possui criptografia, mas funciona como uma rede privada virtual separada da Internet pública, garantindo assim um meio de transporte seguro. Diferentemente das redes puramente baseadas em IP, o MPLS não está sujeito a ataques de negação de serviço.

No entanto, uma desvantagem é que uma conexão MPLS é significativamente mais dispendiosa do que uma conexão de internet convencional. Além disso, o MPLS foi desenvolvido para empresas que possuem diversas filiais remotas localizadas em diferentes regiões do país ou do mundo, nas quais o tráfego é direcionado principalmente para os data centers corporativos. Atualmente, muitas empresas têm redirecionado uma parte significativa de seu tráfego para provedores de nuvem, tornando o MPLS menos eficiente.

Redes baseadas em MPLS e computação em nuvem.

Quando as empresas adotam a tecnologia de nuvem, o modelo de hub-and-spoke baseado em MPLS se torna menos eficaz, pois direciona o tráfego através dos centros corporativos (hubs), que se tornam pontos de congestionamento. É mais eficiente encaminhar o tráfego diretamente para a nuvem. Além disso, o aumento do uso de serviços de nuvem, aplicativos de vídeo e dispositivos móveis tem aumentado as necessidades de largura de banda, e os serviços de MPLS são difíceis de expandir conforme a demanda.

A tecnologia MPLS foi inovadora em sua época, porém, atualmente existem novas tecnologias mais adequadas para lidar com as arquiteturas de rede atuais. As WANs definidas por software (SD-WAN) foram desenvolvidas considerando a conectividade em nuvem, o que tem levado muitas empresas a substituir ou complementar suas redes MPLS com SD-WAN.

Comparación entre MPLS y SD-WAN.

SD-WAN utiliza princípios da Rede Definida por Software (SDN) no contexto da rede WAN, implementando dispositivos de borda SD-WAN para direcionar o tráfego de forma otimizada por meio de regras e políticas definidas.

O SD-WAN é uma tecnologia independente de transporte que tem a capacidade de direcionar diferentes tipos de tráfego, incluindo o MPLS. Uma das vantagens do SD-WAN é a possibilidade de um profissional de redes empresarial centralizar o controle e aplicar políticas de forma simples em todos os dispositivos de rede WAN.

Por outro lado, com o MPLS, é necessário provisionar cuidadosamente as rotas pré-estabelecidas e, uma vez que os circuitos fixos estejam configurados, realizar alterações não é tão simples quanto clicar em um botão.

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Uma vez que uma rede MPLS é estabelecida, ela assegura um desempenho confiável para o tráfego em tempo real. Enquanto o SD-WAN pode otimizar o percurso do tráfego, ao atingir a Internet pública, não há garantia de desempenho para os pacotes IP.

O SD-WAN é muito mais econômico de implementar e manter em comparação com o MPLS. De acordo com o guia de preços de conectividade WAN do Lightyear, uma conexão MPLS de 100 Mbps tem um custo médio mensal recorrente de $1,277, enquanto o SD-WAN com velocidades semelhantes custa em média apenas $300 por mês.

O MPLS está obsoleto?

Muitos especialistas em redes consideram MPLS e SD-WAN como opções concorrentes. O SD-WAN tem ganhado destaque em detrimento do MPLS. Entre 2019 e 2020, o uso de MPLS diminuiu em 24%, enquanto o número de empresas adotando SD-WAN de alguma forma aumentou de 18% para 43%. Esse aumento foi impulsionado pela necessidade de conectar data centers aos funcionários que passaram a trabalhar em casa durante a pandemia de COVID-19.

O especialista Zeuz Kerravala do Network World afirma que o SD-WAN não necessariamente eliminará o MPLS, pois ambas as tecnologias podem conviver, com o MPLS assumindo um novo papel. Empresas de pequeno e médio porte provavelmente poderão substituir o MPLS por uma rede WAN de banda larga, especialmente aquelas que adotaram um modelo de TI baseado em nuvem.

Grandes empresas que possuem investimentos em redes MPLS provavelmente adotarão uma abordagem híbrida, mantendo a MPLS para aplicativos mais antigos e migrando o tráfego para a Internet, como nuvem, por meio do SD-WAN. Como já estão familiarizadas com a computação, armazenamento e aplicações híbridas, a transição para redes WAN híbridas não será algo fora do comum para elas.

A tecnologia MPLS continuará desempenhando um papel importante na conexão de locais específicos de forma direta, como grandes escritórios regionais, lojas com sistemas de ponto de venda, instalações de fabricação regionais e vários centros de dados. É particularmente eficaz para aplicações em tempo real, como telepresença. Além disso, a SD-WAN, segundo a Verizon, pode otimizar o uso da conexão MPLS, garantindo um roteamento dinâmico do tráfego de rede para atender às necessidades de qualidade de serviço de diversas aplicações.

No final, arquitetos de redes corporativas WAN precisam avaliar os prós e contras entre o desempenho confiável, porém caro do MPLS, e o desempenho mais econômico, porém menos confiável, da Internet. Avanços em outras tecnologias de rede e protocolos têm aumentado a confiabilidade do tráfego da Internet, mas ainda há espaço para a ultra-alta confiabilidade do MPLS em certos casos. Ninguém deseja enfrentar problemas quando a videoconferência mensal do CEO com os funcionários das filiais falha inesperadamente.