MPLS: wat is het?

Multi Protocol Label Switching uitgelegd

MPLS staat voor Multi Protocol Label Switching en regelt het routeren van dataverkeer binnen complexe netwerken. Het protocol combineert snelheid, efficiëntie en betrouwbaarheid. Daardoor is het een populaire keuze voor bedrijven en organisaties voor hun IT- en communicatie-infrastructuur.

Wat is MPLS?

Wat is MPLS? Multiprotocol Label Switching (MPLS) is een geavanceerde technologie om dataverkeer in computernetwerken efficiënt en snel te routeren. In essentie is MPLS een methode om datapakketten te markeren met labels, waardoor routers en switches in het netwerk met die labels de route van de pakketten kunnen bepalen. Dat maakt het doorsturen van gegevens efficiënter, zodat netwerken betere prestaties en kwaliteit bieden.

Een MPLS netwerk wijst deze labels toe zodra datapakketten het netwerk binnenkomen. Die labels bepalen de prioriteit van de pakketten door het netwerk. Dankzij de labels is voor het dataverkeer steeds duidelijk wat de optimale route vormt, zonder dat er binnen het netwerk steeds opnieuw routing-beslissingen genomen hoeven te worden. Zo creëert een MPLS netwerk een schaalbaar en flexibel netwerk.

MPLS netwerken helpen bij het verbeteren van de prestaties van services zoals virtual private networks (VPN's), Quality of Service (QoS)-beheer en traffic engineering. Dankzij MPLS  kunnen netwerkbeheerders het verkeer op een flexibele en gecontroleerde wijze te sturen, om een betere gebruikerservaring te bieden en de efficiëntie van het netwerk te maximaliseren.

Hoe werkt MPLS?

Kortom, MPLS vereenvoudigt en versnelt het routeringsproces binnen een netwerk door het gebruik van labels, waardoor een geavanceerde controle over dataverkeer mogelijk wordt zonder de complexiteit van traditionele IP-routing. MPLS voorziet datapakketten van labels, om het routeringsproces te versnellen en te vereenvoudigen. Dankzij MPLS is de complexiteit van traditionele IP-routing verleden tijd. Hoe MPLS werkt is eigenlijk heel eenvoudig:

1.     Labeling van pakketten
Zodra een datapakket het MPLS netwerk binnenkomt, wordt er een label aan toegevoegd. Dit label bevat informatie over de route die het pakket door het netwerk moet volgen. Het label wordt aan het begin van het pakket geplaatst.

2.     Label forwarding
Elke router binnen het MPLS netwerk neemt beslissingen op basis van de labels. Bij ontvangst van een gelabeld pakket raadpleegt de router de MPLS-labeltabel om te bepalen hoe het pakket moet worden doorgestuurd. Hierdoor hoeft de router geen complexe routingbeslissingen te nemen op basis van IP-adressen.

3.     Label swapping
Bij elke tussenliggende router kan het label worden gewijzigd. Er is dan sprake van ‘label swapping’. Als het pakket wordt doorgestuurd naar een volgende punt in het netwerk, kan de router het huidige label vervangen door een nieuw label dat de juiste uitgangspoort aangeeft.

4.     Label pop
Wanneer het gelabelde pakket zijn bestemming bereikt, wordt het label verwijderd voordat het pakket het eindapparaat bereikt. Dit proces wordt ‘label pop’ genoemd.

Voordelen van een MPLS netwerk

Een MPLS netwerk biedt verbeterde efficiëntie, prestaties, beheer en beveiliging. Dat maakt het een populaire keuze voor organisaties die zoeken naar geavanceerde netwerkmogelijkheden.
Concreet levert MPLS een aantal voordelen op:

• Efficiënte routering

MPLS gebruikt labels om datapakketten te routeren, waardoor routers snelle beslissingen kunnen nemen op basis van deze labels. Dit minimaliseert de behoefte aan intensieve IP-routingberekeningen, wat resulteert in snellere doorvoer en lagere latentie in het netwerk.

• Verbeterde performance

Dankzij de efficiënte routering en gecontroleerde prioritering van verkeer bieden MPLS netwerken een betere gebruikerservaring, vooral voor toepassingen zoals spraak- en videocommunicatie. Voor die toepassingen zijn lage latentie en hoge kwaliteit cruciaal.

• Quality of Service (QoS) Management

MPLS stelt netwerkbeheerders in staat om verschillende niveaus van dienstverlening toe te passen op basis van de labels. Hierdoor kunnen ze verkeer prioriteren en de QoS aanpassen aan de behoeften van specifieke applicaties of gebruikers.

• Veilige Virtual Private Networks (VPN's)

MPLS biedt een veilige manier om meerdere virtuele privénetwerken (VPN's) te creëren op een enkele fysieke infrastructuur. Dit maakt het mogelijk om gevoelige gegevens van verschillende klanten of afdelingen te isoleren en veilig te verzenden.

• Schaalbaarheid

MPLS is ontworpen om gemakkelijk schaalbaar te zijn en kan worden aangepast aan groeiende netwerken, zonder aanzienlijke complexiteit toe te voegen.

•  Traffic Engineering

Met MPLS kunnen netwerkbeheerders verkeer sturen en optimaliseren om de netwerkprestaties te verbeteren en de beschikbare bandbreedte efficiënt te gebruiken.

• Eenvoudiger beheer

De labelgebaseerde routering vereenvoudigt het netwerkbeheer, omdat routers minder routingtabellen hoeven bij te houden. Ook vermindert MPLS het configureren van complexe routeringsprotocollen.

• Multi-Service support

MPLS kan verschillende soorten verkeer, zoals IP, Ethernet en ATM, op een uniforme manier ondersteunen. Dat maakt convergentie van verschillende netwerkdiensten mogelijk.

MPLS protocollen

De belangrijkste MPLS protocollen zijn:

• Label Distribution Protocol (LDP)

LDP is een belangrijk protocol binnen MPLS netwerken. Het wordt gebruikt om labels toe te wijzen en te distribueren aan routers in het netwerk, zodat ze weten hoe ze labels moeten toewijzen aan datapakketten.

• Resource Reservation Protocol (RSVP)

RSVP wordt gebruikt voor traffic engineering binnen Multi Protocol Label Switching. Het maakt het mogelijk om de paden en middelen voor specifieke verkeersstromen binnen het netwerk te reserveren en te beheren.

• Border Gateway Protocol (BGP)

BGP wordt vaak gebruikt in combinatie met MPLS om VPN-diensten te bieden. Hiermee kunnen meerdere onafhankelijke VPN's over een gemeenschappelijke MPLS-infrastructuur worden geïmplementeerd.

• MPLS-TE (Traffic Engineering)

Dit is een technologie waarmee netwerkbeheerders de paden van verkeersstromen binnen het MPLS netwerk kunnen beheren en optimaliseren om de netwerkprestaties te verbeteren.

• MPLS VPN’s

Dit omvat verschillende VPN-implementaties binnen een MPLS netwerk, zoals Layer 3 VPN’s (L3VPNs) en Layer 2 VPN’s [RH16] (L2VPNs). Deze protocollen stellen providers in staat om meerdere afzonderlijke VPN's te ondersteunen op een enkele fysieke infrastructuur.

• MPLS OAM (Operations, Administration, and Maintenance)

Deze technologieën omvatten protocollen en mechanismen voor het monitoren, beheren en onderhouden van MPLS netwerken om de algehele netwerkprestaties en beschikbaarheid te verbeteren.

• MPLS Multi-Protocol BGP (MP-BGP)

Dit protocol wordt gebruikt om labelinformatie te verspreiden tussen verschillende routers en VPN-instances. Dat maakt een effectieve scheiding van VPN-verkeer mogelijk.

• MPLS Fast Reroute (FRR)

Deze technologie biedt mechanismen om snel om te schakelen naar alternatieve paden in geval van een storing, om de netwerkbeschikbaarheid te verbeteren.

MPLS VPNS

Multiprotocol Label Switching (MPLS) en Virtual Private Networks (VPN's) zijn nauw met elkaar verbonden. Samen bieden ze veilige en geïsoleerde netwerkcommunicatie. MPLS biedt de infrastructuur en technologieën die de basis vormen voor verschillende soorten VPN’s.

Een MPLS VPN is de meest voorkomende combinatie. Dankzij het MPLS netwerk is het mogelijk om meerdere VPN’s te implementeren binnen een gedeeld fysiek netwerk, bijvoorbeeld voor meerdere klanten of afdelingen. Specifiek zijn er Layer 3 MPLS VPN’s (L3VPNs) en Layer 2 MPLS VPN’s (L2VPNs) beschikbaar.

MPLS alternatief: SD-WAN

SD-WAN staat voor Software Defined-WAN en vormt een populair alternatief voor MPLS. Een MPLS netwerk is relatief duur, ten opzichte van SD-WAN. Bovendien biedt SD-WAN veel flexibiliteit, bijvoorbeeld om nieuwe locaties aan het netwerk toe te voegen en bandbreedte dynamisch toe te wijzen aan applicaties en gebruikers.

SD-WAN is goed geschikt voor de optimalisatie van dataverkeer, staat bekend om betere redundantie dankzij failover-mechanismen en kan de routing applicatie-bewust toepassen. In combinatie met het gecentraliseerde beheer van SD-WAN en de mogelijke hybride opzet met MPLS netwerken vormt dit een interessant alternatief, waarover we je graag meer vertellen.

Benieuwd naar onze netwerkoplossingen, zoals MPLS of een managed WAN? Ontdek de mogelijkheden en stel onze specialisten je vragen. We horen graag van je als je hulp nodig hebt.