Uruchomienie MPLS nie wiąże się z budowaniem sieci od podstaw, a raczej z inwestycją podnoszącą możliwości wykorzystania już istniejącej infrastruktury.
Mimo ogromnego postępu technicznego w ostatnich dekadach, sieci są wciąż dalekie od spełnienia wymagań, jakie dostawcom usług sieciowych stawiają klienci. Wynika to głównie z konwergencji usług sieciowych informatycznych (dane aplikacji, zarządzanie infrastrukturą informatyczną) i telekomunikacyjnych (transmisje głosu, faksu i wideo). Zwyciężył trend wykorzystywania tej samej infrastruktury fizycznej do transmisji wszelkiego typu danych.
Możliwości oferowane przez protokół MPLS (ang. Multiprotocol Label Switching) pozwalają sprostać wymaganiom klientów, wprowadzając nową jakość w sieciach rozległych. Zasadniczej zmianie ulega sposób spojrzenia na sieć. MPLS wprowadza spójne mechanizmy jakości usług (ang. Quality of Service/Class of Service), wdraża nową ideę działania wirtualnych sieci prywatnych, a korzystając z inżynierii ruchu (ang. Traffic Engineering), zarządza przesyłaniem głosu oraz wspiera technologie bezprzewodowe.
Istotne jest, że przy implementacji MPLS nie zachodzi potrzeba wprowadzania głębokich (i zarazem kosztownych) zmian infrastruktury sieci, jak często bywa w przypadkach wdrażania nowych standardów. Możliwe jest wykorzystanie istniejącej infrastruktury, którą może być np. Ethernet, Frame Relay czy ATM, ponieważ MPLS obsługuje każdy z wymienionych standardów sieci rozległej.
Sieci prywatne na bazie MPLS
Koncepcja tworzenia wirtualnych sieci prywatnych (ang. Virtual Private Network — VPN) opiera się na tworzeniu wirtualnych połączeń. Połączenie ustanawiane jest między dwiema konkretnymi lokalizacjami i tylko one mogą się ze sobą komunikować. Pozwala to na precyzyjne określenie metody komunikacji, jednak najczęściej wymaga od dostawcy stworzenia wielu wirtualnych połączeń dla jednego klienta (liczba połączeń odpowiada liczbie podłączanych oddziałów czy lokalizacji). Ponieważ VPN jest z reguły realizowany na urządzeniach użytkownika, dostawca nie ma możliwości kontrolowania całości procesu transportu danych, a co za tym idzie — nie może zaoferować usługi gwarantującej określone parametry połączenia. Odpowiedzialność za jakość transmisji zostaje podzielona między dostawcę a klienta, co w przypadku pojawienia się problemów technicznych prowadzi do wzajemnych oskarżeń o przyczynę awarii i braku porozumienia co do możliwych reakcji na zdarzenie.
Usługa VPN oparta na MPLS może być dalece bardziej efektywna, jeśli to operator odpowiedzialny jest za przekazywanie pakietów. Taki układ pozwala wyeliminować konieczne w poprzednim przypadku tworzenie połączeń wirtualnych pomiędzy lokalizacjami oraz przejrzyście określa kompetencje dostawca-klient. Jest to możliwe dlatego, że urządzenie dostawcy staje się jawnym kolejnym punktem, przez który przekazywane są pakiety. Wymaga to większego niż w przypadku klasycznym zaufania do dostawcy, który staje się aktywnym elementem biorącym udział w przekazywaniu połączeń. Ta zmiana daje jednak możliwość rozliczania dostawcy z parametrów połączenia, do których się zobowiązał. Można skonstruować umowę SLA (ang. Service Level Agreement), określając mierzalne parametry techniczne. MPLS pozwala na skuteczne wykrywanie niedotrzymania jakości — mierzone np. liczbą utraconych pakietów czy opóźnieniami — a dalej, na egzekucję zobowiązań, np. rekompensatę dla klienta zmniejszeniem opłat za wynajmowane łącze.
Warto podkreślić, że w sieciach VPN MPLS operatorowi przekazywane jest więcej kompetencji, gdyż to on musi zadbać o konfigurację punktów styku. Od usługobiorcy nie jest wymagana dodatkowo konfiguracja, więc dla niego usługa oparta na MPLS jest prostsza.
Transmisja głosu na bazie MPLS
Kiedy dane wykorzystywane przez aplikacje głosowe oraz dane klasycznych aplikacji (tj. bazy danych czy SAP) przesyłane są tą samą drogą, szczególną uwagę należy zwrócić na te pierwsze. Przesyłanie głosu jest niezwykle czułe na wszelkiego rodzaju przeciążenia w sieci, w szczególności na opóźnienia. Pakiet zawierający głos nie może być wykorzystany, jeżeli trafi do odbiorcy opóźniony, a — w przeciwieństwie do pakietów aplikacji klasycznych — retransmisja zgubionych pakietów nie wnosi żadnej poprawy. Aby zapewnić dobrą jakość przesyłu głosu, wymagane są jak najmniejsze opóźnienia oraz jak najmniejsza liczba straconych pakietów.
Wykorzystując MPLS możemy zarezerwować zasoby dla głosu. W przypadku, kiedy normalna ścieżka prowadząca do urządzenia docelowego jest zbyt przeciążona, korzystając z inżynierii ruchu sieć może zmienić trasę i przesłać dane głosowe przez mniej obciążone linie. Każdy pakiet głosowy posiada etykietkę, która pozwala kolejnym urządzeniom rozpoznawać jego przynależność do określonego typu danych, i jest obsługiwany na wcześniej ustalonych warunkach. Pozwala to na zastosowanie logiki, dzięki której każda transmisja będzie obsługiwana stosownie do jej typu. Od tego momentu wszelki ruch głosowy jest w prosty sposób rozpoznawalny (za pomocą tej samej etykiety) w całej sieci, co pozwala na umieszczenie go w kolejkach z większym priorytetem oraz determinuje takie samo traktowanie przez każde z urządzeń biorących udział w obsłudze ruchu. Oczywiście, jeżeli poziom ruchu głosowego wzrośnie powyżej zarezerwowanych zasobów, sieć może dynamicznie zareagować rezerwując więcej pasma dla głosu, ustanawiając kolejną ścieżkę dla aplikacji głosowej lub po prostu blokując połączenie.
A jeśli urządzenia odpowiedzialne za przesyłanie danych ulegają awarii. W zwykłych sieciach w takiej sytuacji ustanawiana jest nowa ścieżka dla połączeń, lecz często trwa to na tyle długo, iż zakłóca prace aplikacji głosowych. MPLS przełącza pakiety na alternatywną ścieżkę w czasie umożliwiającym pracę aplikacji głosowych bez zakłóceń.
MPLS udostępnia efektywną i skalowaną metodę przydzielania zasobów dla ruchu głosowego oraz przypisania dla niego określonej ilości zasobów sieciowych. Pozwala to na zastosowanie serwisów głosowych wysokiej jakości. A w powiązaniu z szybką rekonfiguracją po uszkodzeniu daje klientowi możliwość produkcyjnego zastosowania serwisów głosowych w przedsiębiorstwie.
Nasze realia
W Polsce nie wszyscy operatorzy sieci oferują MPLS. W przypadku, kiedy takie rozwiązanie znajduje się w ofercie, warto dokładnie sprawdzić, czy wspomaga ono konkretne usługi sieciowe (transmisja głosu, VPN i inne), z jakich klient zamierza korzystać. Istnieją możliwości
uruchomienia systemu w laboratorium lub sprawdzenia interesujących nas parametrów w trakcie testów poprzedzających zakup. Często dostawca, mając na uwadze przyszłe korzyści płynące z umowy, udostępnia bezpłatnie niezbędne urządzenia oraz infrastrukturę do sprawdzenia oferowanych usług. Dzięki temu końcowe rozwiązanie jest bardziej przystosowane do indywidualnych potrzeb klientów.
Autor jest konsultantem technicznym w firmie Wola Info, zajmujący się projektowaniem rozwiązań sieciowych