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Por Douglas Cruz – Engenheiro de Vendas

Apesar do MPLS estar cada vez mais presente nas redes de transporte da atualidade, muitos provedores (ISPs) ainda não se beneficiam desta tecnologia altamente difundida no mundo de telecomunicações (principalmente em grandes operadoras).

No universo dos provedores brasileiros existem ISPs em vários estágios de atendimento: Desde provedores pequenos, que possuem 1.000, 2.000... assinantes, até provedores com porte para atender dezenas de milhares de usuários com oferta de múltiplos serviços de conectividade.  Cada ISP possui uma infraestrutura e equipamentos que lhe permitem operar dentro da sua própria realidade de atendimento, todavia muitos provedores em fase de crescimento não sabem exatamente como dar o próximo passo tecnológico na sua rede.

Trata-se do eterno dilema da balança do custo-benefício: Por um lado, temos os clientes/assinantes que necessitam de conectividade de alta velocidade, confiabilidade para transmissão de seus dados e preços acessíveis. Por outro lado, os operadores de redes que necessitam fazer cada vez mais investimentos para atender estas demandas e ao mesmo tempo tendo que se preocupar em manterem-se competitivos.

Obviamente o investimento de ampliação em redes de provedores envolve uma infinidade de temas. Neste artigo vamos abordar uma tecnologia que pode influenciar diretamente na escolha dos elementos da rede de transporte do seu ISP.

Definições:

Antes de falar sobre as vantagens vale a pena dar uma repassada em alguns conceitos sobre MPLS.

O  “MPLS- Multi-Protocol Label Switching”, como o próprio nome já diz, é uma tecnologia que envolve um conjunto de protocolos que são responsáveis pela distribuição de labels (rótulos) ao longo de uma infraestrutura de rede, fazendo com que a comutação dos serviços transportados passe a ser realizada através destas labels e não mais por rotas.

Mas que conjunto de protocolos? Bom, existem vários protocolos que implementam o MPLS, a presença da palavra multi-protocol remete à capacidade de integração que esta tecnologia possui, visto que ela é compatível com diversos protocolos de camada 3, bem como as tecnologias envolvidas na camada 2 (muitas referências bibliográficas o posicionam como uma tecnologia de camada 2,5). Para não nos estendermos muito nos conceitos técnicos, vale chamar atenção para dois protocolos: Os protocolos de infraestrutura responsáveis por definir o LSP (Label Switch Path), que é basicamente a forma como os pacotes MPLS vão trafegar entre os elementos da rede. Estamos falando do LDP e RSVP. De forma resumida, o LDP visa a simplicidade de configuração da rede e o RSVP visa a análise da largura de banda e a convergência rápida em caso de falhas.

A combinação destes múltiplos protocolos mencionados no parágrafo acima permite que uma infra MPLS possa ser utilizada para atender as principais aplicações atribuídas a redes WAN. Isto é, através de uma rede MPLS é possível criar diversos tipos de VPNs (L2VPN e L3VPN), garantindo redundância, rápida convergência e balanceamento otimizado do tráfego. Os principais serviços que são implementados por uma rede MPLS são o “VPWS”, o “VPLS” e “L3VPN”.

Camadas de serviços em cima da infra MPLS

VPWS – Virtual Pseudowire Service

Este serviço permite a conexão ponto-a-ponto entre sites de um determinado cliente. O VPWS tem a capacidade de transportar os dados de forma transparente através da rede do ISP. Na prática, como não há aprendizado de MACs nos elementos da rede de transporte, é como se o provedor entregasse ao cliente final um “cabo ethernet” ou uma “fibra óptica” emulando uma conexão dedicada entre sites localizados em diferentes regiões. Alguns fabricantes chamam essa tecnologia de VLL (Virtual Leased Line).

Representação de um serviço VPWS

VPLS – Virtual Private LAN Service

Este serviço permite a conexão multiponto entre sites de forma simplificada. O VPLS emula um serviço L2 clássico de forma transparente (TLS) ao usuário/assinante. Na prática é como se o provedor entregasse ao cliente final um “switch L2” com N portas ethernet para conexão de múltiplos sites. Alguns fabricantes chamam essa tecnologia de VSI (Virtual Switching Instancia).

Representação de um serviço VPLS

L3VPN – L3 Virtual Private Network

Este tipo de VPN permite a conexão multiponto L3 entre sites. O L3VPN provê o compartilhamento de serviços, como por exemplo a internet, bem como o isolamento de tráfego (Segurança) entre os diferentes assinantes. O L3VPN faz uso de tabelas de roteamento virtuais (VRF) para emular redes IP privadas. Na prática é como se o provedor entregasse ao cliente final um “roteador”, provendo instancias exclusivas de tabela de roteamento para o serviço em questão. Alguns fabricantes chamam essa tecnologia de IPVPN.

Representação de um serviço L3VPN

Vantagens

A ideia do artigo não é abordar os detalhes da tecnologia e sim apresentar alguns pontos para ajudar na seguinte reflexão: “Depois desta explicação, será que eu devo investir em uma infraestrutura MPLS para meu provedor”? Abaixo 5 vantagens.

1. Baixo custo de implantação

Em um primeiro momento, comparando o valor dos equipamentos puramente L2 com equipamentos L3/MPLS, pode parecer adequada a escolha pelo equipamento mais barato. Todavia, se seu negócio tem previsão de crescimento, vale pensar a médio/longo prazo e investir na alternativa mais completa.

Por ser uma tecnologia difundida, muitas linhas de switch/router trazem este recurso de forma nativa no hardware, bastando apenas adquirir a licença de software para habilitar os protocolos posteriormente (Vide linha de switches MPLS DATACOM).

Pense nisso, por um valor muito acessível sua rede terá a possibilidade de fornecer múltiplos serviços de conectividade de forma segura, além de simplificar a conexão dos seus POPs (Pontos de presença).

2. Sem problemas de loop na rede

Um fato: As redes L2 são muito mais susceptíveis a loops do que redes IP/MPLS. No caso das redes L2 existem diversos protocolos específicos para prevenção de loops, como por exemplo xSTP, EAPS e ERPS que podem funcionar muito bem dependendo do tamanho e complexidade da topologia. EAPS e ERPS por exemplo, são protocolos voltados especificamente a topologias em anel, porém muitas vezes este cenário não se reflete na realidade do ISP. Apesar de funcionarem muito bem, de forma resumida protocolos contra loop L2 acabam limitando o crescimento e a performance da sua rede.

Por outro lado, características nativas de uma rede IP/MPLS evitam problemas de loops sem depender de um protocolo específico para isso. Redes IP/MPLS possuem domínios de broadcast menores e os protocolos envolvidos na tecnologia trazem mecanismos nativos, como por exemplo o TTL, para eliminar um possível loop L3.

Topologia em loop

3. Escalabilidade

Conforme já mencionado, é muito importante projetar uma rede de transporte prevendo a evolução da mesma. A evolução da rede pode passar por alterações topológicas, desta forma contar com equipamentos MPLS facilita neste ponto, pois diferentemente de uma rede L2, o MPLS pode ser utilizado nos mais diversos cenários de rede, como por exemplo topologias em “anel”, “partial-mesh” e “full-mesh”.

Outro ponto que pode interferir na escalabilidade de uma rede é o tamanho das tabelas de encaminhamento dos equipamentos envolvidos. Em termos de tabelas, uma rede de transporte L2 é dependente do aprendizado dos endereços MAC dos dispositivos conectados à mesma, ou seja, o tamanho da tabela MAC dos seus equipamentos pode interferir diretamente na performance da sua infraestrutura. Já numa rede IP/MPLS, em determinados cenários o transporte de serviços L2 é transparente, sendo desnecessário o aprendizado de MAC nos elementos da rede por exemplo.

4. Engenharia de Tráfego

Nos parágrafos conceituais de MPLS, mencionei o LDP e o RSVP como os protocolos responsáveis pela definição do LSP. Fazendo uso do RSVP é possível implementar na sua rede o que o mercado chama de MPLS-TE (MPLS Traffic Engineering), ou seja, engenharia de tráfego.

Por uma série de questões técnicas, que não é o foco do artigo, o roteamento IP tradicional pode apresentar algumas limitações na hora de definir a melhor rota. Muitas vezes, por utilizar critérios dinâmicos para definição de rotas de melhor custo, uma rede IP tradicional sobrecarrega links enquanto boa parte do tráfego poderia ser encaminhado por caminhos subutilizados.

Com a engenharia de tráfego do MPLS é possível controlar como os dados são encaminhados na rede, definir proteção com rápida convergência para os caminhos e gerenciar a qualidade de serviço e priorização de fluxos. (O RSVP estará disponível no DmOS a partir da versão 5.6)

Exemplo de uma aplicação com MPLS-TE

5. Simplificação da Operação

Quanto maior sua rede de transporte fica, mais evidente ficam os benefícios de uma rede IP/MPLS. Deixei para o final talvez uma das principais vantagens, pois tudo que traz simplificação para sua operação traz impacto direto no seu bolso (OPEX).

Depois de definidos todos os requisitos de infraestrutura da rede, ou seja, configurado todos os elementos da topologia, a ativação de serviços passa a ser feita de maneira muito mais ágil do que em uma rede puramente L2.

Em uma rede L2 a ativação dos serviços envolveria a configuração de todos equipamentos da rede de transporte, já numa rede IP/MPLS há necessidade de configurações apenas nos PEs (Provider Edge) que participam do serviço. Isto é, você precisará configurar o serviço a ser ativado somente nas pontas do enlace.

Ativação dos serviços somente no PE

Conclusão

Pode parecer complexo a quantidade de siglas e protocolos que uma rede IP/MPLS apresenta, e apesar de você ter que considerar a implantação de uma tecnologia nova no seu provedor, os benefícios serão compensadores no curto prazo.

O MPLS proverá ao seu ISP uma forma otimizada e segura de compartilhar uma mesma infraestrutura de rede com seus diversos clientes, trazendo benefícios para ambos os lados. Os assinantes terão acesso a serviços de transporte com preço acessível e o ISP uma redução significativa no seu custo operacional (OPEX), além de poder flexibilizar serviços e melhorar SLAs devido aos inúmeros recursos presentes na tecnologia.

A Datacom conta com um portfólio completo de switches que implementam MPLS, desde demarcadores (EDD) para o acesso, como por exemplo DM4370, até equipamentos com múltiplas portas 100GE para agregação e transporte de dados, como o DM4270. Além disso, a Datacom conta com especialistas em redes que poderão treinar e auxiliar sua equipe de técnicos.

Vale lembrar que a Datacom conta com uma estrutura completa em sua matriz onde são ofertados treinamentos presenciais. No treinamento será possível manipular os equipamentos, realizar configurações de diversas topologias e cenários de aplicação em um ambiente de laboratório completo, além de poder contar com a ajuda dos nossos profissionais em uma série de boas práticas que ajudarão muito na operação de sua rede.

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