MPLS là gì là câu hỏi thường gặp khi doanh nghiệp cần kết nối nhiều chi nhánh, truyền dữ liệu ổn định hoặc ưu tiên các ứng dụng quan trọng như thoại, video, ERP và hệ thống nội bộ. MPLS không phải đường Internet thông thường, mà là công nghệ chuyển tiếp dữ liệu dựa trên nhãn để kiểm soát lưu lượng tốt hơn.
MPLS là gì?
MPLS cần được hiểu là một cơ chế chuyển tiếp gói tin trong mạng diện rộng. Công nghệ này không thay thế IP, mà bổ sung thêm nhãn để router xử lý lưu lượng theo đường đi đã được xác định trước. Phần dưới đây sẽ giải thích cho bạn biết là MPLS là gì.
Khái niệm MPLS là gì
MPLS là viết tắt của Multiprotocol Label Switching, nghĩa là chuyển mạch nhãn đa giao thức. Đây là công nghệ mạng dùng nhãn ngắn để chuyển tiếp gói tin, thay vì chỉ dựa vào địa chỉ IP đích như định tuyến truyền thống. Cisco mô tả MPLS là công nghệ giúp doanh nghiệp và nhà cung cấp dịch vụ xây dựng mạng thông minh, hỗ trợ nhiều dịch vụ trên cùng một hạ tầng.
Có thể hiểu đơn giản, MPLS giống như việc gắn “mã tuyến đường” cho gói dữ liệu khi nó đi vào mạng. Các router bên trong mạng chỉ cần đọc nhãn này để biết nên chuyển gói tin sang đâu, thay vì phân tích toàn bộ địa chỉ IP đích ở từng chặng.
Từ “Multiprotocol” cho thấy MPLS có thể hoạt động với nhiều loại giao thức khác nhau. Vì vậy, MPLS thường được dùng trong mạng WAN doanh nghiệp, mạng nhà cung cấp dịch vụ, MPLS VPN, kết nối chi nhánh và các hệ thống cần đảm bảo chất lượng truyền dẫn.
MPLS khác gì với định tuyến IP thông thường?
Trong định tuyến IP thông thường, mỗi router sẽ đọc địa chỉ IP đích, tra bảng định tuyến và chọn chặng tiếp theo. Quá trình này lặp lại ở từng router trên đường truyền.
Với MPLS, quyết định đường đi được xử lý chủ yếu ở router biên khi gói tin bắt đầu đi vào miền MPLS. Sau đó, các router lõi chỉ cần đọc nhãn, thay nhãn nếu cần và chuyển tiếp gói tin theo tuyến đã định.
Điểm khác biệt này giúp MPLS phù hợp với các hệ thống cần kiểm soát lưu lượng. Nhà mạng hoặc doanh nghiệp có thể ưu tiên thoại, video, ứng dụng quan trọng hoặc một nhóm dữ liệu cụ thể. Đây là điều mà Internet thông thường theo mô hình best-effort khó đảm bảo ổn định ở cùng mức.
Các thành phần chính trong mạng MPLS
Một mạng MPLS thường có ba nhóm thành phần chính: router biên vào, router lõi và router biên ra. Router biên vào nhận gói tin từ mạng ngoài, phân loại lưu lượng và gắn nhãn MPLS ban đầu.
Router lõi nằm bên trong mạng MPLS. Thiết bị này không cần xử lý sâu địa chỉ IP đích như định tuyến truyền thống, mà chuyển tiếp gói tin dựa trên nhãn. Juniper mô tả đường đi của gói MPLS là Label Switched Path, viết tắt là LSP.
Router biên ra là điểm gói tin rời khỏi mạng MPLS. Tại đây, nhãn MPLS được gỡ bỏ và gói tin tiếp tục đi đến mạng đích theo cơ chế phù hợp.
Ngoài ra, MPLS còn có khái niệm FEC, tức Forwarding Equivalence Class. Đây là nhóm gói tin được xử lý theo cùng một cách chuyển tiếp. RFC 3031 mô tả FEC là nhóm các gói IP có cùng cách xử lý trong quá trình chuyển tiếp MPLS.
MPLS hoạt động như thế nào?
sai khi biết MPLS là gì, tiếp theo là cách chúng hoạt động. MPLS hoạt động theo quy trình khá rõ ràng: gói tin được gắn nhãn khi đi vào mạng, được chuyển tiếp theo nhãn trong lõi mạng và được gỡ nhãn khi đi ra khỏi miền MPLS.
Gắn nhãn khi gói tin đi vào mạng MPLS
Khi gói tin đi vào mạng MPLS, router biên sẽ kiểm tra thông tin của gói. Thiết bị xác định gói tin thuộc nhóm lưu lượng nào, cần đi đến đâu và nên đi theo đường nào trong mạng.
Sau đó, router biên gắn một nhãn MPLS vào gói tin. Nhãn này không phải địa chỉ IP, mà là thông tin dùng để các router bên trong mạng chuyển tiếp gói đúng hướng.
Bước gắn nhãn giúp đưa phần xử lý phức tạp ra rìa mạng. Khi gói đã vào lõi MPLS, các router trung gian có thể xử lý nhanh hơn vì chỉ cần dựa vào nhãn.
Chuyển tiếp gói tin theo nhãn
Khi gói tin đi qua router lõi, thiết bị sẽ đọc nhãn hiện tại, tra bảng nhãn và xác định cổng ra tiếp theo. Trong nhiều trường hợp, router sẽ thay nhãn cũ bằng nhãn mới rồi chuyển tiếp gói tin đến router kế tiếp.
Quá trình này được gọi là label switching. Juniper giải thích rằng khi gói IP đi vào một LSP, router biên sẽ kiểm tra gói và gán nhãn dựa trên đích đến, sau đó đặt nhãn vào phần header của gói.
Nhờ cách xử lý này, MPLS có thể định hướng lưu lượng theo chính sách kỹ thuật. Ví dụ, lưu lượng thoại có thể đi theo tuyến ổn định hơn. Lưu lượng dữ liệu thông thường có thể đi theo tuyến khác để tối ưu tài nguyên mạng.
Gỡ nhãn khi gói tin ra khỏi mạng MPLS
Khi gói tin đến router biên ra, nhãn MPLS sẽ được gỡ bỏ. Sau đó, gói tin tiếp tục được chuyển đến mạng đích theo cơ chế định tuyến phù hợp.
Người dùng cuối thường không nhìn thấy nhãn MPLS. Họ chỉ thấy kết nối giữa các chi nhánh, trung tâm dữ liệu hoặc hệ thống nội bộ hoạt động ổn định hơn nếu dịch vụ MPLS được thiết kế đúng.
Đây là lý do MPLS thường nằm trong hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ hoặc mạng WAN doanh nghiệp. Người dùng phổ thông gần như không cấu hình MPLS trực tiếp trên modem WiFi gia đình.
Ưu điểm của MPLS là gì
MPLS được dùng nhiều trong mạng doanh nghiệp vì có khả năng kiểm soát tuyến truyền, hỗ trợ chất lượng dịch vụ và kết nối nhiều điểm ổn định hơn so với Internet thông thường.
Kết nối WAN ổn định giữa nhiều chi nhánh
Ưu điểm quan trọng của MPLS là hỗ trợ kết nối WAN giữa trụ sở chính, chi nhánh, nhà máy, kho hàng hoặc trung tâm dữ liệu. Các địa điểm có thể kết nối về cùng một mạng riêng do nhà cung cấp dịch vụ quản lý.
Mô hình này phù hợp với doanh nghiệp có nhiều điểm làm việc. Nhân viên ở chi nhánh có thể truy cập phần mềm ERP, máy chủ kế toán, hệ thống camera, dữ liệu nội bộ hoặc ứng dụng đặt tại trung tâm.
So với việc mỗi chi nhánh chỉ dùng Internet riêng lẻ, MPLS giúp doanh nghiệp có mạng WAN được kiểm soát tốt hơn. Độ ổn định, độ trễ và chất lượng truyền dẫn có thể được cam kết theo gói dịch vụ.
Hỗ trợ QoS cho lưu lượng quan trọng
MPLS hỗ trợ QoS, tức Quality of Service. Đây là cơ chế ưu tiên lưu lượng quan trọng trong mạng. Cisco liệt kê QoS, Layer 2 VPN, Layer 3 VPN và Traffic Engineering là các ứng dụng có thể tích hợp trong MPLS.
Trong thực tế, doanh nghiệp có thể ưu tiên cuộc gọi VoIP, họp video, giao dịch tài chính hoặc dữ liệu hệ thống quan trọng. Khi mạng có tải lớn, các luồng này vẫn được ưu tiên hơn lưu lượng ít quan trọng như tải file hoặc duyệt web thông thường.
Điều này rất hữu ích với các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ, jitter và mất gói. Nếu không có QoS, mọi loại dữ liệu có thể bị xử lý gần như ngang nhau, khiến cuộc gọi hoặc video dễ giật, trễ hoặc mất tiếng.
Hỗ trợ Traffic Engineering và MPLS VPN
MPLS cũng mạnh ở khả năng Traffic Engineering. Đây là cách điều khiển đường đi của lưu lượng theo chính sách kỹ thuật, thay vì chỉ phụ thuộc vào đường đi tự động của giao thức định tuyến.
Nhờ Traffic Engineering, nhà mạng có thể tránh tuyến nghẽn, dùng tuyến dự phòng hoặc phân bổ lưu lượng hiệu quả hơn. Với hệ thống lớn, đây là lợi thế quan trọng để duy trì chất lượng dịch vụ.
Ngoài ra, MPLS thường được dùng để triển khai MPLS VPN. Với mô hình này, lưu lượng của từng khách hàng hoặc từng tổ chức có thể được tách riêng trên cùng hạ tầng nhà cung cấp dịch vụ.
Tuy nhiên, cần hiểu đúng rằng MPLS VPN không đồng nghĩa với mã hóa dữ liệu. MPLS có thể tạo mạng riêng theo logic định tuyến, nhưng nếu dữ liệu nhạy cảm cần bảo mật mạnh, doanh nghiệp vẫn nên dùng thêm lớp mã hóa như IPsec hoặc các giải pháp VPN bảo mật khác.
Nhược điểm của MPLS là gì
Dù có nhiều ưu điểm, MPLS không phải lựa chọn phù hợp cho mọi doanh nghiệp. Công nghệ này có chi phí cao, triển khai phức tạp và kém linh hoạt hơn trong một số mô hình hiện đại.
Chi phí triển khai và thuê dịch vụ cao
Nhược điểm dễ thấy nhất của MPLS là chi phí. Dịch vụ MPLS thường đắt hơn đường Internet thông thường vì doanh nghiệp đang thuê một kết nối WAN được quản lý, có yêu cầu chất lượng và cam kết dịch vụ cao hơn.
Chi phí có thể tăng theo số lượng chi nhánh, băng thông, mức SLA và yêu cầu dự phòng. Với doanh nghiệp nhỏ, mức đầu tư này có thể vượt quá nhu cầu thực tế.
Nếu hệ thống chỉ dùng email, phần mềm cloud, website và ứng dụng Internet thông thường, đường truyền Internet doanh nghiệp hoặc SD-WAN có thể là lựa chọn linh hoạt hơn.
Triển khai và quản trị phức tạp
MPLS cần thiết kế kỹ hơn so với mạng Internet thông thường. Người triển khai phải hiểu router biên, router lõi, LSP, QoS, MPLS VPN, chính sách định tuyến và cách phối hợp với nhà cung cấp dịch vụ.
Khi cần mở chi nhánh mới, nâng băng thông hoặc thay đổi mô hình kết nối, doanh nghiệp có thể phải chờ nhà cung cấp khảo sát và cấu hình. Điều này làm MPLS kém linh hoạt hơn trong các môi trường thay đổi nhanh.
Ngoài ra, việc xử lý sự cố MPLS cũng cần kỹ năng cao hơn. Lỗi có thể nằm ở thiết bị khách hàng, đường truyền truy cập, lõi MPLS của nhà mạng hoặc chính sách định tuyến giữa các điểm.
MPLS không tự mã hóa dữ liệu
Một hiểu nhầm phổ biến là MPLS luôn an toàn vì đây là mạng riêng. Thực tế, MPLS không tự mã hóa dữ liệu theo mặc định. Cloudflare cũng lưu ý MPLS không được mã hóa, nên dữ liệu có thể bị đọc nếu bị chặn trên đường truyền mà không có lớp bảo vệ riêng.
Điều này không có nghĩa MPLS không an toàn. Nó vẫn giúp tách lưu lượng và kiểm soát đường đi tốt hơn Internet công cộng. Nhưng với dữ liệu nhạy cảm, doanh nghiệp vẫn nên bổ sung mã hóa đầu cuối hoặc dùng thêm IPsec VPN.
Nói cách khác, MPLS giải quyết tốt bài toán chuyển tiếp, chất lượng dịch vụ và mạng riêng theo hạ tầng. Nó không thay thế hoàn toàn các cơ chế bảo mật dữ liệu.
Kết luận
MPLS là gì có thể hiểu ngắn gọn là công nghệ chuyển mạch nhãn giúp gói tin đi qua mạng theo đường dẫn được kiểm soát. MPLS phù hợp với doanh nghiệp cần kết nối WAN ổn định, QoS, MPLS VPN và Traffic Engineering. Tuy nhiên, công nghệ này có chi phí cao, triển khai phức tạp và cần bổ sung mã hóa nếu dữ liệu yêu cầu bảo mật mạnh.
Để lại một bình luận