La conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es fiable pero cara, lo que lleva a las empresas a complementarla con SD-WAN, más barata y flexible.
¿Alguna vez has pedido algo por Internet y has seguido la pista del paquete mientras hacía paradas extrañas y aparentemente ilógicas por todo el país?
Eso 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 la de una dirección IP de destino. No hay instrucciones sobre cómo debe llegar ese paquete a su destino o cómo debe ser tratado por el camino.
Cada router tiene que tomar una decisión de reenvío independiente para cada paquete basándose únicamente en la cabecera de la capa de red del paquete. Así, cada vez que un paquete llega a un enrutador, éste tiene que «pensar» dónde enviarlo a continuación. Para ello, consulta complejas tablas de enrutamiento.
El proceso se repite en cada salto de la ruta hasta que el paquete llega a su destino. Todos esos saltos y todas esas decisiones individuales de encaminamiento dan lugar a un rendimiento deficiente para aplicaciones sensibles al tiempo, como la videoconferencia o la voz sobre IP (VoIP).
¿Qué es MPLS?
La conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es una tecnología de red de eficacia probada 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 las direcciones de origen y destino, MPLS enruta el tráfico en función de «etiquetas» predeterminadas.
Las empresas utilizan 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 central de la empresa.
Funcionamiento de MPLS
Con MPLS, la primera vez que un paquete entra en la red, se le asigna una clase de servicio específico de reenvío (CoS), 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 transportan. Por ejemplo, una empresa puede etiquetar las clases en tiempo real (voz y vídeo), misión crítica (CRM, aplicaciones verticales) y best effort (Internet, correo electrónico). Cada aplicación se colocaría en una de estas clases.
La ruta más rápida y de baja latencia se reservaría para aplicaciones en tiempo real como voz y vídeo, garantizando así una alta calidad. Separar el tráfico en función del rendimiento es imposible con otros protocolos de enrutamiento.
El punto arquitectónico clave es que las etiquetas proporcionan una forma de adjuntar información adicional a cada paquete, más allá de lo que los routers tenían antes para trabajar.
¿Es MPLS Capa 2 o Capa 3?
Ha habido cierta confusión sobre si MPLS es un servicio de Capa 2 o de Capa 3. Pero MPLS no encaja en una sola capa. Pero MPLS no encaja perfectamente en la jerarquía de siete capas 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 una ruta conmutada por etiquetas (LSP), una ruta predeterminada para encaminar el tráfico en una red MPLS, basándose en los criterios de la 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 a través de un LSP diferente.
Cuando un usuario final envía tráfico a la red MPLS, un router MPLS de entrada situado en el borde de la red añade una etiqueta MPLS. La etiqueta MPLS consta de cuatro subpartes:
La 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.
Parte inferior de la pila
El Bottom-of-Stack indica a los routers MPLS si son la última etapa del viaje y no hay más etiquetas de las que preocuparse. Esto normalmente significa que el router es un router de salida.
Tiempo de vida
Indica cuántos saltos puede dar el paquete antes de ser descartado.
Ventajas e inconvenientes de MPLS
Las ventajas de MPLS son la escalabilidad, el rendimiento, una mejor utilización del ancho de banda, una menor congestión de la red y una mejor experiencia del usuario final.
MPLS en sí no proporciona cifrado, pero es una red privada virtual y, como tal, está separada de la Internet pública. Por tanto, MPLS se considera un modo de transporte seguro. Además, no es vulnerable a los ataques de denegación de servicio, que sí pueden afectar a las redes basadas en IP puro.
En el lado negativo, una conexión MPLS es mucho más cara que una conexión estándar a Internet. Además, MPLS se diseñó para organizaciones con múltiples sucursales remotas dispersas geográficamente por todo el país o el mundo, en las que la mayor parte del tráfico se redirige a los centros de datos de la empresa. Hoy en día, las empresas han redirigido gran parte de su tráfico hacia y desde los proveedores de la nube, lo que hace que MPLS no sea óptimo.
Las redes MPLS y la nube
Una vez que las empresas realizan la transición a la nube, el modelo radial basado en MPLS se vuelve ineficaz porque dirige el tráfico a través de las sedes corporativas (hubs), que actúan como puntos de bloqueo centrales. Es más eficiente enviar el tráfico directamente a la nube.
Además, el creciente uso de servicios en la nube, vídeo y aplicaciones móviles ha disparado las necesidades de ancho de banda, y los servicios MPLS son difíciles de escalar según la demanda.
MPLS fue una gran innovación para su época, pero hay tecnologías más recientes que se adaptan mejor a las arquitecturas de red actuales. Las redes WAN definidas por software (SD-WAN) están diseñadas pensando en la conectividad a la nube, y por eso muchas empresas han sustituido o ampliado sus redes MPLS con SD-WAN.
MPLS frente a SD-WAN
SD-WAN es la aplicación de conceptos de redes definidas por software (SDN) a la WAN. Esto significa el despliegue de dispositivos de borde SD-WAN que aplican reglas y políticas para enviar el tráfico por la mejor ruta.
SD-WAN es una superposición independiente del transporte que puede enrutar cualquier tipo de tráfico, incluido MPLS. La ventaja de SD-WAN es que un arquitecto de tráfico WAN empresarial puede sentarse en un punto central y aplicar fácilmente políticas en todos los dispositivos WAN.
Por el contrario, con MPLS, las rutas predeterminadas deben aprovisionarse minuciosamente y, una vez que los circuitos fijos están instalados, realizar cambios no es tan fácil.
Pero una vez desplegada una red MPLS, ofrece un rendimiento garantizado para el tráfico en tiempo real. SD-WAN puede encaminar el tráfico por la ruta más eficiente, pero una vez que los paquetes IP llegan a la Internet abierta, no hay garantías de rendimiento.
SD-WAN es significativamente menos costosa de desplegar y operar que MPLS. La guía de precios de conectividad WAN de Lightyear fija el coste medio mensual recurrente de una conexión MPLS de 100 Mbps en 1.277 dólares, mientras que SD-WAN a velocidades similares sólo cuesta 300 dólares al mes de media.
¿Ha muerto MPLS?
Muchos profesionales de redes consideran que MPLS y SD-WAN son dos opciones. Hay un fuerte impulso detrás de SD-WAN, y está llegando a expensas de MPLS. El uso de MPLS cayó un 24% de 2019 a 2020; en ese mismo período de tiempo, el número de empresas que utilizan alguna forma de SD-WAN se disparó del 18% al 43%, y el interés se vio impulsado aún más por la necesidad de conectar los centros de datos a los trabajadores en teletrabajo durante la pandemia de COVID-19.
Entonces, ¿es inevitable que SD-WAN acabe con MPLS? Zeuz Kerravala, de Network World, afirma que ambas tecnologías pueden coexistir y que el papel de MPLS puede cambiar. Es probable que las pequeñas y medianas empresas puedan acabar con MPLS y pasarse exclusivamente a una WAN de banda ancha, ya que muchas de ellas han adoptado un modelo de IT totalmente en la nube.
Las empresas más grandes, que pueden haber invertido costes en redes MPLS, probablemente adoptarán un enfoque híbrido, en el que mantendrán MPLS para las aplicaciones heredadas que se ejecutan en la red y luego descargarán el tráfico de Internet, como la nube, a la SD-WAN. Las empresas ya tienen aplicaciones, almacenamiento e informática híbridos, por lo que las redes WAN híbridas no serán nada extraño.
MPLS seguirá teniendo un papel en la conexión de ubicaciones específicas punto a punto, como grandes oficinas regionales, instalaciones minoristas con sistemas de punto de venta, instalaciones de fabricación regionales y múltiples centros de datos. MPLS es idóneo para aplicaciones en tiempo real como el teletrabajo.
Y como señala Verizon (un proveedor de MPLS, hay que reconocerlo), SD-WAN puede ayudarle a sacar el máximo partido de su conexión MPLS. Después de todo, la promesa de SD-WAN es que enruta dinámicamente el tráfico de red de la forma más eficiente posible para satisfacer sus requisitos de calidad de servicio para diversas aplicaciones, y sin duda puede utilizar su conexión MPLS para hacerlo.
Al final, los arquitectos de redes WAN empresariales deben hacer un cálculo de riesgo/beneficio entre el rendimiento fiable pero caro de MPLS frente al rendimiento más barato, pero menos fiable de Internet.
Las mejoras en otras tecnologías y protocolos de red han hecho que el tráfico de Internet sea más fiable, pero para algunos siempre habrá un lugar para la altísima fiabilidad de MPLS.
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