MPLS成为主流组网技术的5大理由
时间 2020-09-25
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我要讲的已经不是一种预言，而是根据实际状况给网络技术的初学者阐述一下网络发展的脉络及对应各方面的因素。如今咱们在网上能够接触到信息，其实对于初学者而言，较难直接吸取和理解，如所谓MPLS属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准；融合路由器和ATM交换机；MPLS和移动IP；经过MPLS实现IP和DWM的无缝对接；MPLS实现2层、3层×××.....诸如此类，给初学者带来的均是模糊的概念，容易被搞晕乎了，进而产生不切实际的想法和迷信，对学习都是有害的。所以我尝试着重从推理和技术发展的规律来讲明问题。
在过去的20-30年里，兴起的技术有不少种，有些技术刚开始出来知足了一些原来知足不了的需求，获得吹捧，但最终仍是会消亡的不少，咱们不单纯评判这些技术的价值，由于在当时来讲，使用了这些技术确实解决了问题或者开创了新的思路，确定是有价值的，曾经有多少个局域网是使用Novell NetWare组建的，如今不用IPX，但当时确实是靠它解决了不少问题。不少技术都是由于当时没有成熟的标准，各个厂家只能各自开发各自的协议，后来造成标准化的协议，未尝没有普遍吸取这些私有协议的优势和思路呢？今天不少“先进”的技术，其实在古老的被淘汰的技术上面也可看到类似的地方，它们之间先后响应的脉络是很清晰的。咱们看待技术，要从大历史的眼光来看，不要落入所谓实用为主的俗套；不去分析技术的起源缘由，也势必会使学习没法深刻，到达精通的境地。这其实也就是为何不少技术工程师都后面走不下去的缘由，由于原来对技术掌握就是表面的，所以每项技术对他而言都是全新，到后面学习跟不上，就被淘汰了。所以咱们要讲MPLS，并非要讲这个技术如何如何好，之前的技术如何如何很差，那是没有意义的。总结起来讲，MPLS会成为组网的主流技术，也就是其中的关键类技术，但毫不是惟一的技术，请你们先仔细阅读好这些，而后再看下面的。
MPLS会成为组网的主流技术的缘由，我在课程里面也有多重的阐述和介绍，正好昨天刚编完《MPLS实验操做手册-第2册》，再作个简单的总结，使你们在学习前更清晰些：
1、当前网络端口速率的瓶颈加速网络结构的变化
网络的物理端口从1Mbps、10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gbps，每次增加都是10倍速的，介质也从铜逐渐转变光，可是到10Gbps这个速率以后，咱们的网络端口速率想再往上走，就遇到一个极大的瓶颈，根据以前的发展速度，10Gbps后面，应该是100Gbps，光纤的载波能力当然没有问题，可是任何数据到最后进行处理的时候，都要转换成电，由于咱们用的是“电”脑，CPU是电子CPU，也就是只能处理“电”信号，而处理不了光信号。而电子计算机有一个极限，或者说光电转换有一个极限，这个极限不是网络厂家就能够解决的了。目前咱们看到最新型的端口是40Gbps（OC-768)，已经有产品出来，100Gbps的端口也许在3年内都无望看到具体的产品，也许最终会出来，但到此为止，也仍没有突破传输的瓶颈所在。真正要突破这个瓶颈，靠的是全光传输，全光交换，全光处理，光子CPU，也就是光脑。从电到光，不是量变，而是质变，我并不是这方面的专家，只知道这些东西在概念上已经有了，硅谷新兴的光网络公司也是煊赫一时。
这些技术，怎么时候普遍能够被实际采用，咱们作网络的，不知道具体的日程表。而流量的增加，需求的增加，则是作网络技术的人直接面对着的，断口速率发展即便停了，流量增加的需求却不会停；咱们没法解决光转电的瓶颈，可是咱们能够改变网络的结构，以最大化扩展网络的性能和处理能量。这其实就是MPLS成为组网技术的大背景。MPLS实现的根本性目标：将一个大网作成1台大交换机；“尽量地交换少路由”；抢先一步，在光交换网络成熟以前，知足如今网络建设的需求。传统的2层技术还没法实现这个目标，咱们在讲多层交换时，也阐述了将多层交换网络所有迁移到全路由网的优点，其实也为进一步部署MPLS作好了准备。
2、MPLS和IP的结合
MPLS这项技术虽然没有被称为“IP MPLS”，但实际中，却完彻底全是为IP服务的；咱们知道IP是如今网络通信的基础，没有任何一个国家的法律，要求通信必需使用IP，但事实上的标准才是最强大的。将来全部的网络应用均基于IP是没有疑义的，MPLS以IP为服务对象，确保该项技术会获得最普遍的吸纳，或者反过来讲也是成立的。之前ATM论坛提出一个7层模型，统一从桌面到交换到核心的网络通讯，但其中的网络层就不是IP，这是该项技术并没有法用来统一全部网络的根本缘由。今时今日，咱们只把ATM看做一个2层协议，连物理层、网络层都不算给它。
MPLS无论是和光集成、和ATM集成、和以太网集成，都脱离不了这个本质；这可使现有网络结构有充分的过渡空间，也充分支持和现有网络并存。咱们在讲MPLS体系结构时，也不要把它当成建设一种全新的网络来看待，而是完成网络结构迁移所使用的技术。
因为充分地依赖于IP，MPLS能够方便的和各类成熟的技术结合，好比说BGP、OSPF、ISIS、IPv六、Multicast，不削弱、不排斥原来技术的应用，而是起到一个相辅相成的做用，可普遍利用现有成熟协议，这是MPLS体系结构足够强大，支撑起新一代网络结构的有力保障。
3、以太网技术的一支独秀
以太网和MPLS并不是同一个层面的技术，可是MPLS的兴起和以太网的兴起有着莫大的关系。如今咱们回过来看链路层面的技术，原来有Tokering、FDDI、ATM、Frame-relay、Ethernet，其中除了以太网仍在发展之外，其它各类技术要么消失了，要么彻底停顿了；7年前，ATM向桌面推动，OC-0（45Mbps）比起10Mbps的以太网端口是快很多，可是成本也很高，直到快速以太网100Mbps推出，ATM网卡仍没有获得普遍使用，这完全宣布了桌面ATM的失败，时至今日，以太网从100Mbps到1Gbps、到10Gbps、以及正在制定的100Gbps，其旺盛的发展势头已经使该项技术从桌面向汇聚，再进一步向骨干延伸进去，从最先在局域网的应用，扩展到城域网、广域网的应用。反观ATM，ATM交换机大都死在在OC-12（622Mbps），不会再长大了。
从技术上说，以太网固然有缺陷，可是优势很明显，每端口成本很低（100Mbps的网卡芯片不到1美金，差很少性能的ATM芯片不卖1000美金，厂家都会不爽）。IP也有很大的局限，一样的优势也很明显。ATM设计的初衷是要取代IP，消灭以太网，设计里面有不少好的东西，有其技术上的优点，但不被市场接受。如今的事实就是以太网一枝独秀，全部的厂家通通只会生产以太网的交换机。如今的现实就是以太网的一支独秀。
本文第一个观点讲的是，若是在物理层就将问题完全解决得很好，那么便不会有MPLS的需求；一样的若是在链路层可以将问题解决得很好，也不会有MPLS的需求。MPLS的出现正是解决以太网的先天缺陷，以及完善IP的QoS和服务。以太网+MPLS+IP的组合，最大化了市场的接受度。
以太网最先的设计就是用于局域网的，经过划分VLAN、QinQ这样的技术，也能够实现×××，可是总的来讲其控制粒度很粗燥，不适应大规模的部署及组网，这是技术初学者也能够理解的，N多用户在一个广播域里的话，这个网根本就无法用。网络的使用者（特别是不断被厂家割肉的运营商），仍是很是想买、极度渴望用很便宜的千兆、万兆、10万兆端口来组建网络，并提供给尽量多的用户使用，怎么办？怎么办？MPLS！MPLS！这一切成为了可能，因而乎你们奔走相告，皆大欢喜，阿弥陀佛！
4、MPLS要实现的不是代替原有的×××
网上有一些言论，MPLS/×××的实现起来很麻烦，还不如FR/ATM，通常用户不会普遍使用这种复杂的技术。所谓技术的复杂，对于懂的人，固然不会以为复杂，集成的各项技术，都精通的人固然也少。可是咱们从大历史的眼光来看待技术的发展，那么就会发现，技术愈来愈复杂，是专业分工发展的必然，咱们如今用的操做系统的代码数量就是DOS 6.0的无数倍，CPU的晶体管数量也是在暴涨中，愈来愈复杂；可是对于最终用户，偏偏是用起来愈来愈简单、功能愈来愈强、性能愈来愈好！打火机使用液化气打火，古人用钻木取火，前面的技术比后面的复杂，可是却更简便。
MPLS的体系结构固然也是这样子的，专业的人会作专业的事情，之前最终用户本身管网络，或者说管主机、作开发的人兼管网络，但之后，网络规模很大，结构趋于复杂，固然就须要专业的人、精通的人来管了。不精专的技术人员，每隔几年就要换代，淘汰一批，咱们虽然不肯意看到，但倒是发展的必然。
网上也有言论只有运营商才须要部署MPLS，运营商确实是使用MPLS最先的用户，美国9大运营商已经有普遍的MPLS商业应用，全世界运营商100%已经部署了MPLS，但这不是咱们要谈，运营商要提供×××服务给客户，可是大的企业、大的网络也有×××的需求，这种需求不是那种传统的×××的需求，传统的×××已经有不少种技术知足需求。×××只是MPLS的一种应用，上面讲了，结构上的变化才是需求MPLS的根本驱动。好比说国外的银行买T640的有没有？部署MPLS的有没有？有！咱们国内部署MPLS的不少地方，主要也是为内部提供服务的，这里面其实把运营商的概念泛化了，好比说大企业，通过专业分工的发展，会有核心的网络管理团队，把整个大网管起来，为各个部门提供服务，就至关于一个内部的小“运营商”，如今没有的，之后也会是这样。几年前我就到过几个银行作咨询（替国外的公司去打单，卖软件、硬件），给他们看看路由表，分析网络、流量，那都是例行的，而聊到网络结构发展引发内部人事的整合，没有不正襟危坐的。
5、MPLS系由IETF发展
不少介绍性质的文字，讲MPLS由Cisco等网络大厂主导。但这是不对的，IETF才是MPLS技术的主导者。IETF是一个工程师组织，负责制定互联网技术的开放标准，虽然通常人不会把IETF称做一个开源组织，但到目前为止，还是发展互联网技术（下面3-4层）最为权威的机构，IETF造成的不少文档为RFC（意见征求书）均为公开。IETF这种非政府、非官僚、非厂家，开放型的组织能够确保其长期发展完善各项技术。有不少由厂家开发的技术，因为标准化程度不高，最终是无法推广开来的，在之前，网络设备的厂家可能会以拥有某项协议的自主知识产权为荣，如今的形势已经大变，如Cisco、Juniper这样的厂家大都转向严格保持和IETF公开标准一致的开发策略。
MPLS技术的发展和获得普遍应用，其实和这点关系很大，假如不是IETF，该项技术也很难在多厂家混合的网络环境中长期发展下去。MPLS体系结构里面，涉及到的各项协议，也无一不是通过历史考验的标准化技术。这其实也成为咱们判断某项技术会否获得普遍使用的一个参考依据，可以集合100个聪明人不断研究改进的技术，比由1-2我的封闭式开发的技术获得普遍运用的几率，相对来讲会高些。
这也会影响咱们学习方向和重点，一旦断定某些技术属于厂家专有，并不会获得很普遍的运用的状况下，能够了解便可，当有须要的时候，再看不迟，所谓抓大放小，把真正的大框架稳固住，这是技术学习者刚开始就应该领会的。
以上这几点，或许对初学者加深对MPLS的理解和判断会有必定的做用，真正把技术学好。欢迎讨论。