¿Qué es el MPLS y por qué aún no ha muerto?

¿Alguna vez has pedido algo online a un minorista lejano y luego has seguido el paquete mientras hace paradas extrañas y aparentemente ilógicas por todo el país? Esto 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 ninguna información más allá de una dirección IP de destino. No hay instrucciones sobre cómo debe llegar ese paquete a su destino o cómo debe ser tratado en 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 router, éste tiene que "pensar" a dónde enviar el paquete a continuación. El router lo hace consultando 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 enrutamiento dan lugar a un bajo rendimiento en aplicaciones sensibles al tiempo, como las videoconferencias o la voz sobre IP (VoIP).

¿Qué es MPLS?

La conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS) es una tecnología de red 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 la dirección 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 de la empresa.

Cómo funciona MPLS

Con MPLS, la primera vez que un paquete entra en la red, se le asigna una clase de servicio de reenvío (CoS) específica —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 de tiempo real (voz y vídeo), misión crítica (CRM, aplicación vertical) y mejor esfuerzo (Internet, correo electrónico). Cada aplicación se colocaría en una de estas clases.

La ruta más rápida y de baja latencia se reservaría para las aplicaciones en tiempo real, como la voz y el vídeo, garantizando así una alta calidad. Separar el tráfico en función del rendimiento es imposible con otros protocolos de enrutamiento.

El punto clave de la arquitectura es que las etiquetas proporcionan una forma de adjuntar información adicional a cada paquete por encima de lo que los routers tenían que trabajar anteriormente.

¿Es MPLS de capa 2 o de capa 3?

Ha habido cierta confusión sobre si MPLS es un servicio de Capa 2 o de Capa 3. 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 de conmutación de etiquetas (LSP), una ruta predeterminada para enrutar el tráfico en una red MPLS, basada 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 por 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:

1. La etiqueta
La etiqueta contiene toda la información para que los routers MPLS determinen a dónde debe ser reenviado el paquete.

2. Experimental
Los bits experimentales se utilizan para la Calidad de Servicio (QoS) para establecer la prioridad que debe tener el paquete etiquetado.

3. Bottom-of-Stack
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 suele significar que el router es un router de salida.

4. Tiempo de vida
Identifica cuántos saltos puede dar el paquete antes de ser descartado.

Ventajas y desventajas de MPLS

Las ventajas de MPLS son la escalabilidad, el rendimiento, la mejor utilización del ancho de banda, la reducción de la congestión de la red y una mejor experiencia del usuario final.

El MPLS en sí no proporciona encriptación, 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 podrían 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 que tienen múltiples sucursales remotas dispersas geográficamente por todo el país o el mundo, en las que la mayor parte del tráfico se retroalimenta a los centros de datos de la empresa. Hoy en día, las empresas han redirigido gran parte de su tráfico para que vaya hacia y desde los proveedores de la nube, lo que hace que el 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 ineficiente porque dirige el tráfico a través de las sedes corporativas (hubs), que actúan como puntos de estrangulamiento centrales. Es más eficiente enviar el tráfico directamente a la nube. Además, el aumento del uso de servicios en la nube, vídeo y aplicaciones móviles ha incrementado 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 nuevas que se adaptan mejor a las arquitecturas de red actuales. Las redes WAN definidas por software (SD-WAN) están diseñadas pensando en la conectividad en la nube, por lo que muchas empresas han sustituido o aumentado sus redes MPLS con SD-WAN.

MPLS versus SD-WAN

SD-WAN es la aplicación de los conceptos de redes definidas por software (SDN) a la WAN. Esto significa el despliegue de dispositivos de perímetro SD-WAN que aplican reglas y políticas para enviar el tráfico por la mejor ruta.

La SD-WAN es una superposición de transporte independiente que puede enrutar cualquier tipo de tráfico, incluido el MPLS. La ventaja de SD-WAN es que un arquitecto de tráfico WAN de la empresa puede sentarse en un punto central y aplicar fácilmente las políticas en todos los dispositivos WAN.

Por el contrario, con MPLS, las rutas predeterminadas tienen que ser minuciosamente aprovisionadas y, una vez que los circuitos fijos están en funcionamiento, no es posible hacer cambios con un solo clic.

Pero una vez que se despliega una red MPLS, ofrece un rendimiento garantizado para el tráfico en tiempo real. La SD-WAN puede enrutar el tráfico por la ruta más eficiente, pero una vez que esos paquetes IP llegan a la Internet abierta, no hay garantías de rendimiento.

La SD-WAN es significativamente menos costosa de desplegar y operar que la 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.  

¿Está muerto el MPLS?

Muchos profesionales de la red ven a MPLS y SD-WAN como una propuesta de o bien. Hay un fuerte impulso detrás de las SD-WAN, y está llegando a expensas de MPLS. El uso de MPLS se redujo 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 fue impulsado aún más por la necesidad de conectar los centros de datos a los trabajadores en casa durante la pandemia de COVID-19.

Entonces, ¿la SD-WAN va a acabar inevitablemente con el MPLS? Zeuz Kerravala, de Network World, afirma que las dos tecnologías pueden coexistir y que el papel de MPLS está cambiando. Es probable que las pequeñas y medianas empresas puedan acabar con MPLS y cambiar únicamente a una WAN de banda ancha, ya que muchas de ellas han pasado a un modelo de TI 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 cuentan con aplicaciones, almacenamiento y computación híbridos, por lo que las redes WAN híbridas no serán algo demasiado extraño.

MPLS seguirá teniendo un papel en la conexión de ubicaciones específicas punto a punto, como las grandes oficinas regionales, las instalaciones de venta al por menor con sistemas de punto de venta, las instalaciones de fabricación regionales y los múltiples centros de datos. El MPLS es muy adecuado para aplicaciones en tiempo real, como la telepresencia. Y como señala Verizon (un proveedor de MPLS, hay que reconocerlo), la SD-WAN puede ayudarle a sacar el máximo partido a su conexión MPLS. Al fin y al cabo, la promesa de SD-WAN es que enruta dinámicamente el tráfico de la red de la forma más eficiente posible para satisfacer los requisitos de calidad de servicio de las distintas aplicaciones, y sin duda puede utilizar su conexión MPLS para ello.

Al final, los arquitectos de las WAN de las empresas tienen que hacer un cálculo de riesgo/recompensa 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. Al fin y al cabo, nadie quiere quedar atrapado en el punto de mira cuando la videoconferencia mensual del director general con los empleados de la sucursal se caiga a mitad de la frase.