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时下最火的MPLS专线 VPN专线 sd-wan专线的区别

发布日期:2021/11/11 13:41:04 访问次数:2711

什么是MPLS?

MPLS,Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换。这是一种高效且可靠的网络传输技术。简单来说,它就是在数据流上打标签,有点像鸡毛信,告诉沿路的所有设备:“我是谁,我要去哪里”。

MPLS专线,就是一种基于MPLS技术的广域网服务专用线路。


MPLS专线

MPLS专线是一种租用服务,它的所有权是属于电信运营商的。运营商把专线租给你,然后承诺这条线路的SLA(Service Level Agreement,服务等级协议,包括带宽、时延、抖动、丢包率等)能达到什么样的要求。至于你的软件用起来快不快、稳不稳,它是完全不管的。

就好像你家安装的宽带,运营商只会测速给你看——有没有100Mbps?有,那就行。你玩吃鸡会卡?不好意思,不关我事。这就是基于SLA的服务。

不管怎么说,好歹是根专线,MPLS的网络质量还是不错的。

问题又来了,你租我租大家租,运营商的物理网络就这么一张,这么多公司的业务都在上面跑,怎么保证区分和隔离呢?

这里,就要提到大家很熟悉的一个名词了——VPN。

VPN,Virtual Private Network,虚拟专用网络。其实就是在正常的物理连接基础上,虚拟出了一个专用通道,保证通信的隔离和保密。

VPN通道

根据基于的网络不同,VPN通常包括Ipsec-VPN和MPLS-VPN。

Ipsec-VPN,基于Internet的VPN。这个大家平时用得比较多。大公司员工出差在外,都会拨VPN,然后就相当于变成了公司内网,可以访问内网的网站。

MPLS-VPN,基于运营商MPLS专用网络的VPN。整个分公司和总部之间,通过这个连接,逻辑上相当于大家都处于一个内网里。

这个我们简单说一下大家可能经常看到的Overlay和Underlay这两个概念。字面上看,Overlay是在lay(层)之上,Underlay是在lay(层)之下。其实画个图大家就明白了——

封装的位置不一样

MPLS这个技术,从Cisco思科1996年提出Tag/Label Switching开始萌芽,至今已经主宰企业网市场20多年,期间没有任何重大改进。

相对Internet来说,MPLS专线的优点,就是比较稳定可靠,安全也有一定的保障。但是,随着时代的发展,它的缺点也越来越明显,备受用户的吐槽:

1、使用成本高。

一直以来,不管是专线还是VPN服务,运营商开出的价格都是十分昂贵的。

举例来说,某省电信的跨国10M的MPLS-VPN的价格为80000元/月。对于一个大型集团企业用户来说,分公司和办事处比较多,每年花在专线租用上的费用,就可能高达上千万甚至上亿人民币。

这种级别的成本,是我们几百块钱就千兆包月的家庭用户无法想象的。随着竞争的加剧,这个巨大的成本压力足以让企业的CEO/CFO/CIO们如鲠在喉、寝食难安。

2、部署周期长。

申请安装专线之后,运营商内部要走流程,还需要人工上门进行终端安装和配置。整个的安装时间周期就很长,一般要一周到一个月的时间。

对于现在节奏越来越快的企业经营来说,这个时间周期也是无法忍受的。

3、故障排查难。

专线网络属于“黑盒网络”,对于企业用户来说,当专线出现问题,很难快速判断原因。企业的IT工程师只能排查企业内部的防火墙、交换机、路由器等设备。如果没有找到问题原因,再求助于运营商。

对于运营商来说,排查问题也很纠结。往往排查到最后,发现自身没有问题,问题还是出在用户侧。

这一来一回,就耽误了大量的时间,影响公司业务的正常运转。

4、维护人力紧。

对于企业总部来说,一般有专门的IT工程师进行维护。但是对于分公司或办事处来说,出于成本的考虑,一般不会配备专门的IT工程师。这样一来,给MPLS专线的维护带来了困难,变向地也增加了成本。

总而言之,MPLS专线就是又贵又难用,“天下苦MPLS久矣”!

SD-WAN的闪亮登场

好了,终于到了我们今天文章的主角登场了。

SD-WAN,就是为了解决上述一系列问题而出现的一种新兴WAN广域网技术。

SD-WAN源于SDN。SDN的知识要说起来那就没完了,今天不多介绍。大家只需要知道,SDN技术的精髓,是将网络的控制权集中管理起来。


转发与控制分离

SD(软件定义),它并不是让软件替换硬件,而是将硬件的更多能力抽取出来,交给统一的软件控制权管理。说白了,就是让硬件通用化、简单化,变成“傻呆萌”。而软件控制器(Controller),成为掌握一切的核心。

基于SDN的SD-WAN究竟是什么样的架构呢?字不如图,我根据某设备商厂家的SD-WAN方案,画了一张架构图。大家请看:


SD-WAN网络架构

大家可以看到,整个网络架构的躯干,其实还是Internet和MPLS专线。但是,在架构之上,多了一个SD-WAN控制器。这个控制器,就是SD-WAN的管理控制核心。

在分公司节点,还有总部节点,多了一些uCPE和vCPE这样的东西。

CPE ( Customer Premise Equipment ) ,业内称之为“客户终端设备”。这里的CPE和5G CPE不一样,5G CPE是把5G信号转成Wi-Fi信号的。这里的CPE是连入网络的一个接口盒子(可以理解为一个小路由器)。

uCPE是Universal CPE,通用客户端设备。vCPE是Virtual CPE,虚拟客户端设备。

管理员可以通过应用层接口对SD-WAN控制器进行配置,也可以下发vFW(虚拟防火墙,Firewall)、vWOC(虚拟广域网优化控制器,WAN Optimization Controller)功能到CPE,实现相应的功能,无需专门购买硬件。

我们结合网络架构、节点设备来具体分析一下,采用SD-WAN究竟会带来什么改变:

1、接口通吃,负载均衡

站在分公司的角度来看,SD-WAN不再强制只允许使用MPLS,而是允许MPLS、xDSL、PON光纤宽带、4G LTE,甚至5G等多种连接类型。CPE可以支持多种接口的Bonding(绑定),从而变成了一个接口资源池。

借助软件能力、某些设备商的CPE可以识别上千种不同应用的等级,并安排不同的服务质量。

举例来说,视频会议,对网络质量要求更高,就把优先级和QoS设得高一点。文字聊天啥的,就设得级别第一点,让它用LTE之类的网络。

这样一来,企业用户对MPLS专线的依赖大大降低,普通光纤宽带和4G也能派上用场。用户的带宽利用率提升了,流量成本也下降了。

2、自主选择最佳路径

WAN广域网技术的关键,其实在于路径选择。对于不同的分公司,SD-WAN可以根据现网情况和配置策略,自主选择最佳路径。

SD-WAN还具备负载均衡的能力,以此来增强网络的可靠性。

其实在运营商网络里,还有很多POP(point-of-presence,入网点),帮助解决跨运营商之间的链路拥塞和负荷问题。

3、部署简单,秒速完成

在评价SD-WAN的部署速度时,人们会反复提到一个词,叫做ZTP,也就是Zero Touch Provisioning,零接触部署。简单来说,差不多就是即插即用。

除了CPE上电后自动获取配置之外,还可以用扫码配置或邮件配置的方式。

以邮件部署方式为例。在部署SD-WAN时,总部的IT工程师只需要提前做好配置数据,然后将配置通过邮件的方式,发给分公司的任何员工,该员工即可通过链接,完成设备的配置部署。

就是这么方便和快捷,不再需要专业IT人士到场进行配置安装。

4、自管自控,智能运维

SD-WAN具有SDN的基因,所以在网络的管理上拥有先天的优势。但凡是SD-WAN的管理平台,都是图形可视化的。管理员可以清楚地通过网管界面看到SD-WAN的运行情况,并及时对出现的问题进行处置。这就大大降低了维护的难度,也减少了故障的处理时间。

总而言之,SD-WAN的好处就是省钱又好用。根据测算,同比例带宽情况下,SD-WAN相较MPLS,每年至少可节省30%的成本投资。因此也有人戏称SD-WAN是“Save Dollars(省钱)-WAN”。

SD-WAN的发展

Money就是硬道理。真金白银的回报,推动SD-WAN以惊人的速度向前发展。

SDN是2006年出现雏形,2011年正式定名的。而SDN和WAN第一次擦出火花,是在2014年。

这一年,一家前身为投资公司的ONUG(Open Network User Group)咨询企业,在与其企业用户展开对未来企业网络需求的研讨会上,提出了若干个SDN技术的应用场景,由此,SDN与企业WAN网络真正相遇。

同期,在networkcomputing.com网站上有一篇主题为“Software-Defined WAN: A Primer”的文章发布,第一次将SD-WAN这个名字引入了大众的视野。(Primer有启蒙、入门的意思。)

此后,SD-WAN迅速引起了行业的广泛关注,各大巨头都开始一拥而上。

2015年,SD-WAN的市场收入仅为2.25亿美元,应用率不到1%。2018年,SD-WAN国外应用率就已经达到惊人的40%左右。行业分析机构IDC公司预计到2021年SD-WAN市场规模将增长到80亿美元。

从事SD-WAN服务的企业分为很多类,我们简单介绍一下。

第一类,就是专注提供广域网解决方案的公司。他们购买运营商专线,然后搭建自己的广域网,向企业用户提供SD-WAN服务。

第二类,是传统设备制造商,例如华为、中兴、新华三等。这就不用多介绍了,方案、硬件、软件,它们什么都卖。

第三类,就是围绕SD-WAN卖优化、安全、加密等技术和产品的公司,他们有自己的软硬件产品,搭配卖给SD-WAN用户。

传统电信运营商对SD-WAN也非常重视,毕竟是威胁自己饭碗的一项技术。目前国内运营商在很多地方都进行了SD-WAN的服务试点。它们的商业模式,主要是基于现有的基础设施服务,利用自己在硬件资源上的优势,提供网络增值服务。例如防火墙、WAN加速和网络安全等。

总而言之,SD-WAN是一种可以快速部署的、低成本高灵活性的广域网解决方案。它成为行业主流的趋势毋庸置疑,我们现在唯一要关注的,就是围绕SD-WAN的这场激烈战斗究竟谁会胜出,谁能够成为未来广域网市场的最大赢家!

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