MPLS คืออะไร: เทคโนโลยี WAN สำหรับองค์กรที่ต้องรู้
MPLS (Multiprotocol Label Switching) เป็นเทคโนโลยี WAN ที่ ISP ใช้ให้บริการเชื่อมต่อสาขาขององค์กร โดยส่ง packets ผ่าน label แทนการ lookup IP routing table ทุก hop ทำให้เร็วกว่า traditional routing และสามารถรับประกัน QoS ได้ MPLS เป็นมาตรฐาน WAN ขององค์กรมานานกว่า 20 ปี แม้ปัจจุบัน SD-WAN จะเริ่มมาแทนที่ แต่ MPLS ยังมีที่ทางสำหรับ applications ที่ต้องการ guaranteed performance
สำหรับ Network Engineer ความเข้าใจ MPLS ยังจำเป็น เพราะหลายองค์กรยังใช้ MPLS อยู่ หรือใช้ MPLS เป็น underlay สำหรับ SD-WAN บทความนี้จะอธิบายหลักการทำงาน MPLS, MPLS VPN (L3VPN, L2VPN), ข้อดีข้อเสีย และเปรียบเทียบกับ SD-WAN
MPLS ทำงานอย่างไร
Label Switching
ใน traditional IP routing router ทุกตัวต้อง lookup destination IP ใน routing table ทุก hop MPLS ทำงานต่างออกไป เมื่อ packet เข้าสู่ MPLS network ที่ ingress router (Label Edge Router – LER) จะถูกแปะ label (ตัวเลข 20-bit) ใน MPLS header routers ภายใน MPLS network (Label Switch Router – LSR) ส่ง packet ต่อโดยดูแค่ label ไม่ต้อง lookup IP ทำได้เร็วมากใน hardware ที่ egress router label จะถูกถอดออก แล้วส่ง packet ต่อด้วย IP routing ปกติ
Label Distribution Protocol (LDP)
LDP เป็น protocol ที่ MPLS routers ใช้แลกเปลี่ยน label bindings กัน กำหนดว่า label ไหนใช้สำหรับ destination prefix ไหน สร้าง Label Switched Path (LSP) จาก ingress ถึง egress router LSP เป็น unidirectional ต้องมี LSP ทั้ง 2 ทิศทาง
MPLS VPN: บริการหลักที่องค์กรใช้
L3VPN (Layer 3 VPN)
MPLS L3VPN เป็นบริการที่นิยมที่สุด ISP สร้าง VRF (Virtual Routing and Forwarding) สำหรับแต่ละลูกค้า แยก routing table ของลูกค้าแต่ละรายออกจากกัน ลูกค้าเห็นเหมือนว่า sites ทั้งหมดอยู่ใน network เดียวกัน ISP จัดการ routing ให้ทั้งหมด ลูกค้าแค่ต่อ router เข้ากับ PE (Provider Edge) router ของ ISP ข้อดีคือ ISP manage routing ให้ any-to-any connectivity ระหว่าง sites รองรับ QoS ที่ ISP guarantee
L2VPN (Layer 2 VPN)
MPLS L2VPN ให้บริการ Layer 2 connectivity ระหว่าง sites เหมือนมีสาย LAN เชื่อมระหว่าง 2 อาคาร มี 2 แบบ VPWS (Virtual Private Wire Service) point-to-point L2 circuit เชื่อม 2 sites VPLS (Virtual Private LAN Service) multipoint L2 connectivity เหมือนทุก site อยู่ใน VLAN เดียวกัน เหมาะสำหรับ applications ที่ต้องการ L2 adjacency เช่น cluster heartbeat, storage replication
ตารางเปรียบเทียบ MPLS Services
| Service | Layer | Topology | ลูกค้า Manage Routing | เหมาะกับ |
|---|---|---|---|---|
| L3VPN | Layer 3 | Any-to-Any | ไม่ (ISP manage) | ส่วนใหญ่ ง่ายที่สุด |
| L2VPN – VPWS | Layer 2 | Point-to-Point | ใช่ | DC interconnect, legacy apps |
| L2VPN – VPLS | Layer 2 | Multipoint | ใช่ | Multi-site L2 extension |
ข้อดีของ MPLS
Guaranteed QoS
MPLS มี SLA (Service Level Agreement) ที่ ISP guarantee ได้ เช่น latency ไม่เกิน 10 ms, packet loss ไม่เกิน 0.01%, uptime 99.99% เพราะ ISP ควบคุม MPLS network ทั้งหมด สามารถ provision bandwidth, priority queuing ตลอด path ได้ เหมาะสำหรับ applications ที่ต้องการ guaranteed performance เช่น VoIP, real-time trading
Security ผ่าน Isolation
Traffic ของลูกค้าแต่ละรายถูก แยก ด้วย VRF/labels ไม่ปะปนกัน แม้จะวิ่งบน physical infrastructure เดียวกัน ลูกค้า A ไม่สามารถเห็น traffic ของลูกค้า B ได้ อย่างไรก็ตาม MPLS ไม่ได้ encrypt traffic ถ้าต้องการ encryption ต้องเพิ่ม IPSec VPN overlay
Reliability
MPLS มี Fast Reroute (FRR) ที่ทำ failover ได้ในระดับ 50 ms เมื่อ link ใน MPLS network ขัดข้อง traffic จะถูก reroute ผ่าน backup path อัตโนมัติ user แทบไม่รู้สึกเลย
ข้อเสียของ MPLS
ราคาแพง
MPLS แพงกว่า internet มาก bandwidth เท่ากัน MPLS อาจแพงกว่า 5-10 เท่า สำหรับ branch office ที่ต้องการ 100 Mbps MPLS อาจราคา 20,000-50,000 บาท/เดือน ในขณะที่ internet fiber 100 Mbps ราคา 3,000-5,000 บาท/เดือน ยิ่งมีหลาย sites ค่าใช้จ่ายยิ่งสูง
Provisioning ช้า
การเปิด site ใหม่บน MPLS ต้องรอ ISP provision อาจใช้เวลา 2-8 สัปดาห์ ไม่เหมาะสำหรับองค์กรที่ต้องเปิด/ปิด sites บ่อย SD-WAN สามารถ deploy ได้ภายในวันเดียว
ไม่รองรับ Cloud Native
MPLS ออกแบบมาสำหรับ hub-and-spoke traffic pattern ที่ traffic จาก branches กลับ HQ ก่อนออก internet แต่ปัจจุบัน traffic ส่วนใหญ่ไป cloud (Microsoft 365, AWS, Salesforce) การ backhaul traffic ผ่าน HQ ทำให้ช้าโดยไม่จำเป็น SD-WAN แก้ปัญหานี้ด้วย direct internet breakout ที่ branch
MPLS vs SD-WAN: เลือกอะไรดี
| ปัจจัย | MPLS | SD-WAN |
|---|---|---|
| ราคา | แพง (5-10x internet) | ถูก (ใช้ internet) |
| QoS Guarantee | ISP guarantee SLA | Best-effort (ดีขึ้นด้วย multiple links) |
| Provisioning | สัปดาห์ | วัน |
| Cloud Optimization | ไม่ดี (backhaul) | ดีมาก (direct breakout) |
| Encryption | ไม่มี (ต้องเพิ่ม IPSec) | Built-in encryption |
| Reliability | สูงมาก (SLA 99.99%) | สูง (multiple links) |
| Management | ISP manage | องค์กร manage (หรือ MSP) |
| เหมาะกับ | Mission-critical, real-time | Cloud-first, cost-sensitive |
Hybrid Approach
หลายองค์กรใช้ hybrid approach MPLS สำหรับ critical applications ที่ต้องการ guaranteed QoS (VoIP, trading) SD-WAN สำหรับ cloud traffic, internet access และ branch offices ขนาดเล็ก SD-WAN overlay บน MPLS + internet links ให้ทั้ง reliability ของ MPLS และ flexibility ของ SD-WAN
MPLS ในอนาคต
แม้ SD-WAN จะเข้ามาแทนที่ MPLS ในหลายองค์กร แต่ MPLS จะไม่หายไป ISP ยังใช้ MPLS เป็น backbone ภายใน SD-WAN หลายตัวยังรัน overlay บน MPLS underlay สำหรับ applications ที่ต้องการ guaranteed latency ต่ำมากๆ เช่น financial trading MPLS ยังเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด Segment Routing (SR-MPLS) เป็นวิวัฒนาการใหม่ที่ simplify MPLS network ลด protocol overhead
ทิ้งท้าย: เข้าใจ MPLS เพื่อตัดสินใจได้ถูก
แม้จะไม่ได้ configure MPLS เอง (ISP เป็นผู้จัดการ) แต่ Network Engineer ต้องเข้าใจ MPLS เพื่อเลือก WAN technology ที่เหมาะสม เจรจากับ ISP ได้อย่างมีความรู้ troubleshoot ปัญหาที่เกิดขึ้น และวางแผน migration จาก MPLS ไป SD-WAN ได้อย่างราบรื่น
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ SD-WAN และ BGP Routing ที่ siamlancard.com หรือจาก icafeforex.com และ siam2r.com
