Giải pháp mạng biên của Juniper Networks: toàn diện, mạnh mẽ

Hoàng

July 26, 2025

22 phút đọc

Dòng router MX Series được thiết kế đặc biệt để đáp ứng những yêu cầu khắt khe của các mạng hội tụ cố định và di động đang phát triển nhanh chóng.

Router hoạt động trên nền tảng hệ điều hành Junos OS mạnh mẽ và chipset Trio có khả năng lập trình.

Vì vậy giúp MX Series xử lý lưu lượng mạng ở tốc độ dây dẫn, ngay cả khi các dịch vụ phức tạp được kích hoạt.

Khả năng này vô cùng quan trọng vì các nhà cung cấp dịch vụ cần đảm bảo kết nối liền mạch và xử lý dữ liệu nhanh chóng trên nhiều loại dịch vụ khác nhau từ băng thông rộng đến backhaul di động mà không tạo ra tắc nghẽn hay chậm trễ.

Độ trễ thấp của dòng router MX Series giúp các ứng dụng nhạy cảm về thời gian như Voice over IP, streaming video và game thời gian thực hoạt động tối ưu, mang lại trải nghiệm tốt hơn cho khách hàng.

Ví dụ: Một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông có thể sử dụng MX Series để đồng thời xử lý cuộc gọi video 4K, game online và dịch vụ IoT mà không gặp phải hiện tượng giật lag hay mất kết nối.

Nhà cung cấp dịch vụ phải đối mặt với nhu cầu băng thông ngày càng tăng do các xu hướng như streaming video, áp dụng cloud, sự phát triển IoT và triển khai 5G.

Dòng router MX Series xuất sắc khi cần mở rộng để đáp ứng những nhu cầu này.

Công suất của chúng dao động từ các mô hình compact như MX204 phù hợp cho ứng dụng doanh nghiệp hoặc các địa điểm nhà cung cấp dịch vụ hạn chế không gian với thông lượng 400 Gbps.

Ngoài ra còn hỗ trợ các hệ thống chassis-based khổng lồ như MX2020 có thể cung cấp công suất lên tới 80 Tbps.

Điều này có nghĩa là các nhà cung cấp dịch vụ có thể triển khai router MX Series tại nhiều điểm khác nhau trong mạng của họ dù là tại các văn phòng chi nhánh nhỏ hay trung tâm chính nhưng vẫn duy trì hiệu suất cũng như tính năng nhất quán.

Vì vậy cũng bảo vệ khoản đầu tư tương lai nhờ khả năng nâng cấp dễ dàng khi khối lượng lưu lượng tăng hoặc yêu cầu dịch vụ phát triển.

Ví dụ: Một nhà mạng có thể bắt đầu với MX204 cho văn phòng chi nhánh 100 nhân viên, sau đó nâng cấp lên MX2020 tại trung tâm chính để phục vụ cả thành phố với hàng triệu người dùng.

Hơn nữa, hỗ trợ cho hàng trăm giao diện tốc độ cao như 100GbE và 400GbE đảm bảo rằng những router này có thể xử lý các kết nối trung tâm dữ liệu hiện đại và liên kết công suất cao dễ dàng.

Các giải pháp SD-WAN truyền thống thường sử dụng tunnel IPsec để kết nối các chi nhánh một cách bảo mật qua internet hoặc mạng riêng.

Mặc dù hiệu quả, nhưng phương pháp dựa trên tunnel này tồn tại những hạn chế vốn có.

Một trong những vấn đề đáng kể nhất là overhead được tạo ra từ các giao thức tunnel.

Do đó làm tăng thêm header cho mỗi gói tin, khiến tiêu thụ băng thông tăng lên và đôi khi gây ra suy giảm hiệu suất.

Juniper đã thực hiện một bước đi đột phá bằng việc mua lại 128 Technology và tích hợp công nghệ Session Smart Routing (SSR) của họ.

Quyết định của Juniper khi áp dụng phương pháp không tunnel đã thay đổi hoàn toàn động thái này.

Loại bỏ hoàn toàn tunnel, Juniper tránh được những thiếu hiệu quả đi kèm, tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và cải thiện hiệu suất mạng tổng thể.

Trọng tâm của giải pháp Juniper là Secure Vector Routing (SVR), một giao thức định tuyến mới được thiết kế đặc biệt cho mạng nhận biết phiên (session-aware networking).

SVR chuyển trọng tâm từ chuyển tiếp từng gói tin riêng lẻ sang quản lý toàn bộ phiên giao tiếp.

Cách tiếp cận này mang lại nhiều ưu điểm giải quyết các vấn đề tồn tại lâu dài trong công nghệ SD-WAN.

Loại bỏ “Badput” để sử dụng băng thông hiệu quả hơn

Một vấn đề nghiêm trọng với tunnel IPsec được sử dụng trong SD-WAN thông thường là khái niệm “badput”.

Thuật ngữ này chỉ băng thông bị lãng phí cho các header giao thức và thông tin điều khiển, có thể tiêu tốn đến 30% hoặc nhiều hơn băng thông khả dụng.

Về cơ bản, overhead này làm giảm throughput hiệu dụng dành cho dữ liệu ứng dụng thực tế.

Khi sử dụng kiến trúc không tunnel của SVR, Juniper loại bỏ hoàn toàn overhead.

Không cần đóng gói các gói tin vào tunnel, mọi bit băng thông đều được dành riêng để truyền tải dữ liệu hữu ích.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với lưu lượng nhạy cảm với độ trễ như cuộc gọi thoại, hội nghị video hoặc các công cụ cộng tác thời gian thực.

Đây là những ứng dụng mà băng thông lãng phí và độ trễ xử lý bổ sung có thể làm suy giảm đáng kể trải nghiệm người dùng.

Ví dụ: Trong một cuộc họp video Teams với 50 người tham gia, việc loại bỏ overhead tunnel có thể tiết kiệm được khoảng 15-20% băng thông, giúp chất lượng video ổn định hơn và giảm thiểu hiện tượng giật lag.

Định tuyến dựa trên phiên thay vì xử lý từng gói tin

Khác với router truyền thống xử lý mỗi gói tin độc lập, SSR của Juniper hoạt động ở cấp độ phiên.

Khi một phiên mới bắt đầu như cuộc gọi VoIP hoặc yêu cầu duyệt web, router SSR đầu tiên sẽ kiểm tra gói tin khởi tạo để xác định loại dịch vụ và ngữ cảnh người dùng.

Sau đó, nó gắn metadata vào gói tin này như một hướng dẫn cho tất cả các router tiếp theo trên đường truyền.

Metadata cho các router downstream biết chính xác cách xử lý lưu lượng cho phiên cụ thể đó mà không cần kiểm tra lại từng gói tin riêng lẻ.

Cách tiếp cận này giảm đáng kể overhead xử lý trên các thiết bị mạng và tăng tốc độ quyết định định tuyến.

Ví dụ: Trong thiết lập thông thường, mỗi router phải thực hiện deep packet inspection cho từng gói tin để xác định cách chuyển tiếp đúng.

Với SSR, một khi metadata phiên được thiết lập, các router chỉ cần chuyển tiếp gói tin dựa trên hướng dẫn được nhúng sẵn, tạo ra khả năng chuyển tiếp gói tin nhanh hơn và độ trễ thấp hơn.

Fabric mạng tập trung vào dịch vụ

Một trong những khía cạnh đổi mới nhất của giải pháp Juniper là fabric tập trung vào dịch vụ được kích hoạt bởi SVR.

Khác với mạng thông thường chuyển tiếp gói tin chủ yếu dựa trên địa chỉ IP và đường dẫn, SVR giúp mạng hiểu và phân biệt lưu lượng theo loại dịch vụ.

Điều này có nghĩa là quản trị viên mạng có thể tạo ra các chính sách ưu tiên hoặc định tuyến lưu lượng dựa trên ứng dụng hoặc dịch vụ liên quan thay vì chỉ dựa trên địa chỉ mạng hoặc cổng.

Ví dụ: lưu lượng Microsoft Teams có thể được định tuyến qua đường MPLS chất lượng cao để đảm bảo chất lượng cuộc gọi, trong khi lưu lượng duyệt web ít quan trọng hơn có thể sử dụng kết nối internet băng rộng.

Vì SVR liên tục giám sát trạng thái mạng theo thời gian thực nên nó có thể điều chỉnh các quyết định định tuyến dựa trên điều kiện hiện tại như tắc nghẽn hoặc lỗi đường truyền.

Kết quả là hiệu suất ứng dụng tối ưu được điều chỉnh riêng cho yêu cầu của từng dịch vụ.

Ví dụ: Một doanh nghiệp có thể cấu hình để lưu lượng ERP quan trọng luôn đi qua đường MPLS ổn định, lưu lượng email qua internet backup và video call tự động chuyển đổi giữa các đường dựa trên chất lượng thời gian thực.

Mô hình bảo mật Zero Trust tích hợp sẵn

Bảo mật được tích hợp sâu vào kiến trúc SSR của Juniper thông qua áp dụng mô hình Zero Trust.

Khác với mô hình bảo mật mạng truyền thống giả định sự tin cậy trong các vùng nhất định, Zero Trust bắt đầu với “từ chối theo mặc định”.

Điều này có nghĩa là không có lưu lượng nào được phép trừ khi được các chính sách cho phép rõ ràng.

Mỗi phiên khởi tạo trong mạng phải được xác thựctheo đường đi của nó.

Xác thực đảm bảo lưu lượng trái phép hoặc độc hại không thể di chuyển tự do qua mạng.

Ngoài ra, mã hóa có thể được áp dụng linh hoạt trên cơ sở từng phiên thay vì thực thi mã hóa cứng nhắc trên toàn bộ tunnel.

Mô hình bảo mật chi tiết cải thiện cả tư thế bảo mật và hiệu quả mạng.

Lưu lượng không yêu cầu mã hóa có thể tránh overhead không cần thiết, trong khi dữ liệu nhạy cảm nhận được sự bảo vệ mạnh mẽ.

Ví dụ: Lưu lượng truy cập website công cộng có thể được truyền không mã hóa để tiết kiệm tài nguyên nhưng dữ liệu tài chính hoặc thông tin khách hàng sẽ được mã hóa end-to-end với thuật toán mạnh nhất.

Khi các mạng campus và trung tâm dữ liệu hiện đại phát triển, chúng đòi hỏi những kiến trúc có thể mở rộng liền mạch, mang lại hiệu suất cao và đơn giản hóa việc quản lý.

Juniper Networks được công nhận là nhà tiên phong khi thúc đẩy kiến trúc Ethernet VPN-Virtual Extensible LAN (EVPN-VXLAN).

Đây là một công nghệ overlay tiên tiến được xây dựng trên các tiêu chuẩn mở giúp vượt qua nhiều hạn chế của thiết kế mạng Layer 2 truyền thống.

Thách thức của mạng Layer 2 truyền thống

Mạng campus legacy thường dựa vào mở rộng VLAN qua nhiều switch.

Nó sử dụng các giao thức như Spanning Tree Protocol (STP) để ngăn chặn vòng lặp mạng.

Mặc dù phương pháp này đã là tiêu chuẩn trong nhiều năm nhưng cũng đi kèm với một số nhược điểm đáng kể.

Đầu tiên, phương pháp của STP để chặn các đường truyền dự phòng có nghĩa là không phải tất cả băng thông khả dụng đều được sử dụng hiệu quả.

Đường truyền có thể hoạt động như backup hoặc dung lượng bổ sung vẫn ở trạng thái không hoạt động để tránh vòng lặp.

Do đó dẫn đến tài nguyên mạng chưa được tận dụng hết.

Ngoài ra thiết kế Layer 2 truyền thống gặp khó khăn khi mở rộng quy mô.

Vì VLAN bị giới hạn ở 4,094 định danh và lưu lượng broadcast được lan truyền khắp miền VLAN nên mở rộng mạng thường dẫn đến tăng độ phức tạp và suy giảm hiệu suất.

Cuối cùng, quản lý mạng trở nên phức tạp do cần cấu hình và duy trì các instance STP và VLAN trên nhiều thiết bị.

Độ phức tạp này tăng nguy cơ cấu hình sai và sự cố mạng.

Ví dụ: Một trường đại học lớn với 50 tòa nhà kết nối qua STP có thể chỉ sử dụng được 50% băng thông thực tế vì các đường backup bị chặn, trong khi thêm một tòa nhà mới có thể làm cả mạng phải tính toán lại kiến trúc thiết kế.

EVPN-VXLAN giải quyết như thế nào

Kết cấu EVPN-VXLAN của Juniper giải quyết những vấn đề này qua kết hợp underlay Layer 3 mạnh mẽ với overlay Layer 2 thông minh.

Kiến trúc hai lớp này tận dụng các tiêu chuẩn mở và giao thức hiện đại để mang lại khả năng mở rộng, hiệu quả và tính đơn giản vận hành.

Xây dựng mạng underlay Layer 3

Tại nền tảng của kết cấu là một mạng IP Layer 3 đơn giản nhưng mạnh mẽ. Underlay này thường chạy các giao thức định tuyến động như OSPF hoặc BGP.

Thông qua thiết lập kết nối cấp IP giữa tất cả thiết bị, underlay hỗ trợ định tuyến Equal-Cost Multi-Path (ECMP) và đồng thời sử dụng tất cả đường truyền vật lý để chuyển tiếp lưu lượng.

Cách tiếp cận này loại bỏ lãng phí băng thông thường thấy trong mạng dựa trên STP nhờ việc kích hoạt nhiều đường dẫn hoạt động cùng lúc.

Vì vậy mang lại thông lượng cao hơn và khả năng dự phòng được cải thiện.

Tạo overlay Layer 2 với VXLAN

Trên đỉnh của underlay Layer 3 là một mạng overlay được hình thành bằng công nghệ VXLAN.

VXLAN đóng gói các frame Ethernet Layer 2 bên trong các gói UDP Layer 3, tạo ra các tunnel logic qua kết cấu IP.

Đóng gói giúp mạng Layer 2 (VLAN) được mở rộng qua ranh giới Layer 3 mà không có những hạn chế của mở rộng VLAN truyền thống.

Thay vì bị giới hạn khoảng 4,000 VLAN, VXLAN mở rộng con số này lên khoảng 16 triệu VXLAN Network Identifiers (VNIs), cung cấp khả năng phân đoạn Layer 2 gần như không giới hạn.

Khả năng mở rộng quy mô khổng lồ này rất cần thiết cho môi trường campus lớn và trung tâm dữ liệu hỗ trợ các tenant, ứng dụng và workload đa dạng.

Ví dụ: Một trung tâm dữ liệu có thể hỗ trợ hàng nghìn khách hàng với mỗi khách hàng có nhiều ứng dụng riêng biệt, tất cả được cách ly hoàn toàn thông qua VNI mà không lo hết số VLAN.

Sử dụng EVPN làm Control Plane

EVPN (Ethernet VPN) hoạt động như control plane cho mạng overlay này.

Nó tận dụng BGP để phân phối thông tin về địa chỉ MAC và khả năng tiếp cận endpoint khắp kết cấu.

Khác với việc học Ethernet truyền thống dựa vào flooding unknown unicast và broadcast traffic để khám phá thiết bị, EVPN quảng cáo địa chỉ MAC một cách chủ động qua BGP.

Phương pháp này tăng tốc hội tụ mạng và giảm lưu lượng không cần thiết.

Nhờ thay thế cơ chế flooding kém hiệu quả bằng báo hiệu control plane thông minh, EVPN cải thiện khả năng mở rộng và tính ổn định trong môi trường quy mô lớn.

Lợi ích của kiến trúc EVPN-VXLAN

Sự kết hợp giữa EVPN và VXLAN tạo ra một kết cấu có tính linh hoạt và khả năng mở rộng cao, mang lại nhiều lợi ích quan trọng:

• Sử dụng băng thông hiệu quả: ECMP trong underlay giúp tất cả đường truyền vật lý được sử dụng tích cực, tránh các đường backup không hoạt động điển hình trong thiết kế dựa trên STP.
• Khả năng mở rộng: Số lượng lớn segment VXLAN hỗ trợ multi-tenancy và phân đoạn rộng lớn trong mạng lớn mà không cạn kiệt giới hạn VLAN.
• Micro-segmentation: Overlay hỗ trợ phân đoạn mạng chi tiết, kích hoạt các chiến lược micro-segmentation cô lập các loại lưu lượng khác nhau để tăng cường bảo mật.
• Di chuyển liền mạch: Người dùng và thiết bị IoT có thể di chuyển qua campus hoặc trung tâm dữ liệu mà không mất tính liên tục địa chỉ IP hoặc MAC, nhờ vào việc trừu tượng hóa overlay.
• Hội tụ nhanh hơn: Cách tiếp cận control plane của EVPN kích hoạt hội tụ mạng nhanh chóng so với việc học MAC dựa trên flooding truyền thống.
• Quản lý đơn giản: Tận dụng các tiêu chuẩn mở giúp kết cấu dễ vận hành và tích hợp với thiết bị của nhà cung cấp khác hoặc công cụ tự động hóa.

Ví dụ: Một bệnh viện có thể cô lập hoàn toàn mạng thiết bị y tế, mạng hành chính và mạng WiFi khách trong cùng một hạ tầng vật lý, đồng thời đảm bảo thiết bị y tế có thể di chuyển giữa các khoa mà không cần cấu hình lại.

Cân nhắc thực tế và thách thức

Mặc dù mạnh mẽ nhưng triển khai EVPN-VXLAN có thể gặp phải những thách thức:

• Cấu hình phức tạp: Thiết lập đúng cách control plane EVPN và overlay VXLAN đòi hỏi chuyên môn. Cấu hình sai có thể dẫn đến vấn đề kết nối hoặc định tuyến không tối ưu.
• Xử lý lưu lượng BUM: Lưu lượng Broadcast, unknown unicast và multicast (BUM) vẫn cần được xử lý cẩn thận trong overlay để tránh flooding quá mức hoặc nghẽn cổ chai hiệu suất.
• Các lỗi phần mềm tiềm ẩn: Như với bất kỳ hệ thống phức tạp nào, lỗi phần mềm có thể gây ra hành vi bất ngờ. Kiểm tra nghiêm ngặt và cập nhật liên tục là then chốt.

Bất chấp những cân nhắc này, lợi ích thường vượt trội hơn thách thức khi được thiết kế và quản lý đúng cách.

So sánh EVPN-VXLAN với Session Smart Routing (SSR)

Khi xem xét danh mục mạng rộng lớn hơn của Juniper tiết lộ hai triết lý kiến trúc riêng biệt:

Một mặt, EVPN-VXLAN đại diện cho cách tiếp cận có cấu trúc cao.

Nó dựa trên tiêu chuẩn lý tưởng để xây dựng kết cấu campus và trung tâm dữ liệu ổn định dựa trên việc mở rộng Layer 2 trên underlay Layer 3.

Mặt khác, Session Smart Routing (SSR) thể hiện cách tiếp cận động, nhận biết phiên được thiết kế cho môi trường WAN.

SSR tránh overlay để ủng hộ kiến trúc không tunnel tập trung vào trí thông minh cấp phiên.

Sự cùng tồn tại hoặc hội tụ trong tương lai của hai mô hình mạnh mẽ này thành một kiến trúc “client-to-cloud” thống nhất vẫn là câu hỏi chiến lược cho Juniper và quan hệ đối tác với HPE khi họ định hình lộ trình sản phẩm tiến về phía trước.

Ví dụ: EVPN-VXLAN giống như xây dựng một tòa nhà chọc trời với khung thép vững chắc (Layer 3 underlay) và các tầng linh hoạt có thể tái cấu hình (Layer 2 overlay), trong khi SSR giống như một hệ thống giao thông thông minh tự động điều hướng từng phương tiện (session) đến đích một cách tối ưu nhất.