MPLS是什么
MPLS(Multi-Propocol Label Switching)即多协议标记交换。
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,由IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)所提出,由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。
MPLS是集成式的IP Over ATM技术,即在Frame Relay及ATM Switch上结合路由功能,数据包通过虚拟电路来传送,只须在OSI第二层(数据链结层)执行硬件式交换(取代第三层(网络层)软件式routing),它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决Internet路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加网络传输的速度,更适合多媒体讯息的传送。因此,MPLS最大技术特为可以指定数据包传送的先后顺序。MPLS使用标记交换(Label Switching),网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。
MPLS的运作原理是提供每个IP数据包一个标记,并由此决定数据包的路径以及优先级。与MPLS兼容的路由器(Router),在将数据包转送到其路径前,仅读取数据包标记,无须读取每个数据包的IP地址以及标头(因此网络速度便会加快),然后将所传送的数据包置于Frame Relay或ATM的虚拟电路上,并迅速将数据包传送至终点的路由器,进而减少数据包
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,由IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)所提出,由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。
MPLS是集成式的IP Over ATM技术,即在Frame Relay及ATM Switch上结合路由功能,数据包通过虚拟电路来传送,只须在OSI第二层(数据链结层)执行硬件式交换(取代第三层(网络层)软件式routing),它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决Internet路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加网络传输的速度,更适合多媒体讯息的传送。因此,MPLS最大技术特为可以指定数据包传送的先后顺序。MPLS使用标记交换(Label Switching),网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。
MPLS的运作原理是提供每个IP数据包一个标记,并由此决定数据包的路径以及优先级。与MPLS兼容的路由器(Router),在将数据包转送到其路径前,仅读取数据包标记,无须读取每个数据包的IP地址以及标头(因此网络速度便会加快),然后将所传送的数据包置于Frame Relay或ATM的虚拟电路上,并迅速将数据包传送至终点的路由器,进而减少数据包
的延迟,同时由Frame Relay及ATM交换器所提供的QoS(Quality of Service)对所传送的数据包加以分级,因而大幅提升网络服务品质提供更多样化的服务。
MPLSVPN 介绍
概述
Internet在近些年中的爆炸性增长,为Internet服务提供商(ISP)提供了巨大的商业机会,同时也对其骨干网络提出了更高的要求,人们希望IP网络不仅能够提供E-Mail、上网等服务,还能够提供宽带、实时性业务。ATM曾经是被普遍看好的能够提供多种业务的交换技术,但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术,纯ATM网络已经不可能,现有ATM的使用也一般都是用来用来承载IP。如此人们就希望IP也能提供一些ATM一样多种类型的服务。
MPLS(Multiprotocol Label Switch,多协议标签交换)就是在这种背景下产生的一种技术,它吸收了ATM的VPI/VCI交换一些思想,无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性,在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性。通过采用MPLS建立“虚连接”的方法,为IP网增加了一些管理和运营的手段。随着网络技术的迅速发展,MPLS应用也逐步转向MPLS流量工程和MPLS VPN等。在IP网中,MPLS流量工程技术成为一种主要的管理网络流量、减少拥塞、一定程度上保证IP网络的QoS的重要工具。在解决企业互连,提供各种新业务方面,MPLS VPN也越来越被运营商看好,成为在IP网络运
Internet在近些年中的爆炸性增长,为Internet服务提供商(ISP)提供了巨大的商业机会,同时也对其骨干网络提出了更高的要求,人们希望IP网络不仅能够提供E-Mail、上网等服务,还能够提供宽带、实时性业务。ATM曾经是被普遍看好的能够提供多种业务的交换技术,但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术,纯ATM网络已经不可能,现有ATM的使用也一般都是用来用来承载IP。如此人们就希望IP也能提供一些ATM一样多种类型的服务。
MPLS(Multiprotocol Label Switch,多协议标签交换)就是在这种背景下产生的一种技术,它吸收了ATM的VPI/VCI交换一些思想,无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性,在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性。通过采用MPLS建立“虚连接”的方法,为IP网增加了一些管理和运营的手段。随着网络技术的迅速发展,MPLS应用也逐步转向MPLS流量工程和MPLS VPN等。在IP网中,MPLS流量工程技术成为一种主要的管理网络流量、减少拥塞、一定程度上保证IP网络的QoS的重要工具。在解决企业互连,提供各种新业务方面,MPLS VPN也越来越被运营商看好,成为在IP网络运
营商提供增值业务的重要手段。
MPLS 技术介绍
1)MPLS包头结构,在协议栈中的位置
通常,MPLS包头的结构如下图所示,包含20比特的标签,3个比特的EXP,现在通常用做CoS,1个比特的S,用于标识这个MPLS标签是否是最低层的标签,和8个比特的TTL-Time To Live。
MPLS包头的位置界于二层和三层之间,俗称2.5层。MPLS可以承载的报文通常是IP包(当然也可以改进直接承载以太包、ATM的AAL5包、甚至ATM信元等,这在MPLS VPN中有详述)。可以承载MPLS的二层协议可以是PPP、以太网、ATM和帧中继等。对于PPP或以太网二层封装,MPLS包头结构如上图所示,但是对于ATM或帧中继,MPLS则直接采用分别采用VPI/VCI或DLCI做为转发的标签。具体结构如下图所示:
MPLS 技术介绍
1)MPLS包头结构,在协议栈中的位置
通常,MPLS包头的结构如下图所示,包含20比特的标签,3个比特的EXP,现在通常用做CoS,1个比特的S,用于标识这个MPLS标签是否是最低层的标签,和8个比特的TTL-Time To Live。
MPLS包头的位置界于二层和三层之间,俗称2.5层。MPLS可以承载的报文通常是IP包(当然也可以改进直接承载以太包、ATM的AAL5包、甚至ATM信元等,这在MPLS VPN中有详述)。可以承载MPLS的二层协议可以是PPP、以太网、ATM和帧中继等。对于PPP或以太网二层封装,MPLS包头结构如上图所示,但是对于ATM或帧中继,MPLS则直接采用分别采用VPI/VCI或DLCI做为转发的标签。具体结构如下图所示:
MPLS可以看做是一种面向连接的技术。通过MPLS信令或手工配置的方法建立好MPLS标记交换连接(Label Switched Path,简称LSP)以后,在标记交换路径的入口把需要通过这个标记交换路径的报文打上MPLS标签,中间路由器在收到MPLS报文以后直接根据MPLS报头的标签进行转发,而不用再通过IP报文头的IP地址查。在MPLS标记交换路径的出口(或倒数第二跳),弹出MPLS包头,还回原来的IP包(在VPN的时候可能是以太网报文或ATM报文等)。
2)MPLS信令
通常使用的建立MPLS标记交换路径的信令有LDP/CR-LDP,RSVP-TE,BGP扩展等,其中LDP/CR-LDP和RSVP-TE是用来建立标签连接通路,LDP的标签分配模式有DoD(Downstream On Demand:下游按请求分配标签模式)和Du(Downstream Unsolicited:下游未被请求标签分配模式)两种方式,LDP能够建立到某个目的路由其或目的子网的LSP,起到建立虚连接的作用。
CR-LDP和RSVP-TE则能够携带带宽、部分明确路由、着等约束参数,CR-LDP或RSVP-TE可以通过流量工程的约束路由计算建立满足这些约束条件的LSP。其中LDP/CR-LDP是ITUT认可的MPLS信令标准,也是中国国标中认定的MPLS信令标准。
BGP协议的各种扩展则可以为MPLS VPN建立跨AS域的外层承载隧道、或者是VPN应用分配VPN的内层标签。
3 MPLS 笔记本 散热应用介绍
3.1 应用之一: MPLS VPN
CR-LDP和RSVP-TE则能够携带带宽、部分明确路由、着等约束参数,CR-LDP或RSVP-TE可以通过流量工程的约束路由计算建立满足这些约束条件的LSP。其中LDP/CR-LDP是ITUT认可的MPLS信令标准,也是中国国标中认定的MPLS信令标准。
BGP协议的各种扩展则可以为MPLS VPN建立跨AS域的外层承载隧道、或者是VPN应用分配VPN的内层标签。
3 MPLS 笔记本 散热应用介绍
3.1 应用之一: MPLS VPN
MPLS的一个重要应用是VPN。根据PE(Provider Edge)设备是否参与VPN路由又细分为二层VPN和三层VPN。 从整体来说MPLS VPN还是在发展和成型阶段。 其中三层MPLS BGP VPN相对来说比较成熟,本文将做重点介绍,三层MPLS BGP VPN组网方案如下图所示:
从图示可以看出,三层MPLS BGP VPN组网方案包含下列组件:
PE:Provider Edge Router,骨干网边缘路由器,存储VRF(Virtual Routing Forwarding
从图示可以看出,三层MPLS BGP VPN组网方案包含下列组件:
PE:Provider Edge Router,骨干网边缘路由器,存储VRF(Virtual Routing Forwarding
Instance),处理VPN-IPv4路由,是MPLS三层VPN的主要实现者。
CE:Custom Edge Router,用户网边缘路由器,分布用户网络路由。
P router: Provider Router,骨干网核心路由器,负责MPLS转发。
VPN用户站点(site):是VPN中的一个孤立的IP网络,一般来说,不通过骨干网不具有连通性,公司总部、分支机构都是site的具体例子。
MPLS BGP三层VPN适用于固定的Intranet/Extranet用户,每个site代表了Intranet/Extranet中的总部、分支机构等。
MPLS BGP 三层VPN还可以为跨不同地域的、但是没有自己的骨干网的运营上提供VPN互连,即提供“运营商的运营商”模式的VPN网络互连业务。
CE:Custom Edge Router,用户网边缘路由器,分布用户网络路由。
P router: Provider Router,骨干网核心路由器,负责MPLS转发。
VPN用户站点(site):是VPN中的一个孤立的IP网络,一般来说,不通过骨干网不具有连通性,公司总部、分支机构都是site的具体例子。
MPLS BGP三层VPN适用于固定的Intranet/Extranet用户,每个site代表了Intranet/Extranet中的总部、分支机构等。
MPLS BGP 三层VPN还可以为跨不同地域的、但是没有自己的骨干网的运营上提供VPN互连,即提供“运营商的运营商”模式的VPN网络互连业务。
3.1 应用之二: MPLS流量工程
由于现有的IP网络采用IGP/BGP路由协议,其中IGP协议通常采用的是OSPF,超大型核心骨干网也有采用ISIS的。IP路由协议具有协议简单、面向无连接、在出现链路故障时路由重新收敛速度快的优点。但是IP网络原本考虑的只是网络的互连,对网络的QoS基本没有考虑。现在的IP网络如果需要解决QoS的问题,可以采用MPLS流量工程技术实现流量的均衡调度以及QOS保障。
MPLS流量工程就是通过在网络中建立一条、数条、甚至全连接的LSP、对网络流量进行调度的方法实现网络流量的均衡。通常在网络中有一些链接可能负荷饱满甚至超负荷,另外有一些链接却流量较少,在建立进行流量旁路的LSP的时候,就需要绕开负荷较大的链路,而选择负荷较小的链路。如此就可以有目的的把流量从负荷大的链路转移到负荷较小的链路,从而达到平衡网络流量的目的。
MPLS流量工程支持带宽约束:对于有带宽要求的LSP,支持MPLS的流量工程可以计算出一条满足带宽要求的LSP。
由于现有的IP网络采用IGP/BGP路由协议,其中IGP协议通常采用的是OSPF,超大型核心骨干网也有采用ISIS的。IP路由协议具有协议简单、面向无连接、在出现链路故障时路由重新收敛速度快的优点。但是IP网络原本考虑的只是网络的互连,对网络的QoS基本没有考虑。现在的IP网络如果需要解决QoS的问题,可以采用MPLS流量工程技术实现流量的均衡调度以及QOS保障。
MPLS流量工程就是通过在网络中建立一条、数条、甚至全连接的LSP、对网络流量进行调度的方法实现网络流量的均衡。通常在网络中有一些链接可能负荷饱满甚至超负荷,另外有一些链接却流量较少,在建立进行流量旁路的LSP的时候,就需要绕开负荷较大的链路,而选择负荷较小的链路。如此就可以有目的的把流量从负荷大的链路转移到负荷较小的链路,从而达到平衡网络流量的目的。
MPLS流量工程支持带宽约束:对于有带宽要求的LSP,支持MPLS的流量工程可以计算出一条满足带宽要求的LSP。
MPLS流量工程可以支持LSP的抢占:对于带宽较大的LSP,或比较重要的用户,我们可能希望它有较高的抢占优先级,可以去抢占其它的LSP的资源。对于一些不是非常重要的LSP则可以被抢占。同样,一些LSP在建立好了以后可能就不希望它被抢占。现在的MPLS流量工程支持8个抢占优先级和8个保持优先级。
MPLS流量工程支持着:每个链路可以含有一个或多个颜,它可以被用来标识这个链路是否支持Voip业务,或者只支持尽力传输业务。也可以用来标识链路的地理位置,在建立LSP的时候保证在一个区域里的LSP不会绕出本区域。
4 MPLS 华为解决方案
华为公司可以提供全面的MPLS解决方案,通过升级华为网络操作系统VRP,华为公司的NetEngine系列产品均可以开展提供MPLS VPN以及MPLS流量工程业务。随着MPLS标准的不断完善,华为公司将能够跟踪并提供最新的、全面的、满足标准的MPLS解决方案。
MPLS发展简史
IP交换技术
由于多种原因,包括更为完整的技术规则说明、更高的时间效率以及有效的市场运作方式,社会保障卡查询余额IP交换技术经Ipsilon公司在1996年推出。IP交换技术能使具有ATM交换机性能的设备执行路由器的功能。当时Ipsilon公司将他们的IP交换技术做成很多Internet RFC文档,这使Ipsilon公司将自己的技术标榜为“开放的”。另外,通过对简单交换控制协议(GSMP)的具体定义,能够通过一个外加的扩展控制器将任何的ATM交换机转变为“IP交换机”。
标签交换(Tag Switching)
就在Ipsilon宣布他们的IP交换不久,Cisco公司就宣布了其标记交换技术,不过当时的叫法是“唐朝皇帝顺序标签交换(Tag Switching)”。标签交换技术和IP交换以及CSR相比,在技术上差别很大。例如,在交换机上,它并不以数据流量来设置前向表,并且不同于ATM网络的是,对于很多的连接层技术来说,它提供了详尽具体的说明。和Ipsilon公司相同的是,Cisco公司也做了描述的技术的RFC。但是,Cisco公司准备通过IETF将他们的技术最终实现标准化。正是为了实现这一目标,他们起草了大量的Internet 文件用来说明标签交换技术的各个方面。正是通过Cisco的不断努力,最终才有了我们现在所知道的MPLS工作组,并且现在MPLS成为标记交换的通用术语。
由于多种原因,包括更为完整的技术规则说明、更高的时间效率以及有效的市场运作方式,社会保障卡查询余额IP交换技术经Ipsilon公司在1996年推出。IP交换技术能使具有ATM交换机性能的设备执行路由器的功能。当时Ipsilon公司将他们的IP交换技术做成很多Internet RFC文档,这使Ipsilon公司将自己的技术标榜为“开放的”。另外,通过对简单交换控制协议(GSMP)的具体定义,能够通过一个外加的扩展控制器将任何的ATM交换机转变为“IP交换机”。
标签交换(Tag Switching)
就在Ipsilon宣布他们的IP交换不久,Cisco公司就宣布了其标记交换技术,不过当时的叫法是“唐朝皇帝顺序标签交换(Tag Switching)”。标签交换技术和IP交换以及CSR相比,在技术上差别很大。例如,在交换机上,它并不以数据流量来设置前向表,并且不同于ATM网络的是,对于很多的连接层技术来说,它提供了详尽具体的说明。和Ipsilon公司相同的是,Cisco公司也做了描述的技术的RFC。但是,Cisco公司准备通过IETF将他们的技术最终实现标准化。正是为了实现这一目标,他们起草了大量的Internet 文件用来说明标签交换技术的各个方面。正是通过Cisco的不断努力,最终才有了我们现在所知道的MPLS工作组,并且现在MPLS成为标记交换的通用术语。
IBM的ARIS
也是在Cisco公司宣布他们的标签交换技术,并努力在IETF中使之成为标准化不久,IBM公司起草了一些文档来描述另外一种新的标记交换技术,他们称之为集中式基于路由的IP交换技术(ARIS)。和其他几种标记交换技术相比,ARIS与Cisco公司的标签交换技术更为相近。两者都是采用控制流量而不是采用数据流量来设置前向表,但是,ARIS在一些方面与标签交换也有明显的不同。许多ARIS的思想也进入到了MPLS标准之中。
MPLS工作组
在Cisco宣布他们的标签交换技术的同时,他们也宣称将要使之标准化。在他们提出了一系列有关标签交换的Internet草案以后不久,在1996年10月份召开了一个BOF会议。当时Cisco、IBM、Toshiba均参加了这次会议。BOF会议成了IETF历史上一次比较重要的会议。
由于已经有多个公司生产出现非常相似的产品来解决当时网络中出现的新问题,因此将这一技术标准化成为当时会议的一个主要议题。尽管当时还有人在怀疑这些技术能否解决网络中的新问题(例如,有人认为快速路由器将会使这个问题变得更为混乱),但是,毋庸置疑的是,如果没有一个标准化工作组,将会出现更多的互不兼容的标记交换产品,从而
也是在Cisco公司宣布他们的标签交换技术,并努力在IETF中使之成为标准化不久,IBM公司起草了一些文档来描述另外一种新的标记交换技术,他们称之为集中式基于路由的IP交换技术(ARIS)。和其他几种标记交换技术相比,ARIS与Cisco公司的标签交换技术更为相近。两者都是采用控制流量而不是采用数据流量来设置前向表,但是,ARIS在一些方面与标签交换也有明显的不同。许多ARIS的思想也进入到了MPLS标准之中。
MPLS工作组
在Cisco宣布他们的标签交换技术的同时,他们也宣称将要使之标准化。在他们提出了一系列有关标签交换的Internet草案以后不久,在1996年10月份召开了一个BOF会议。当时Cisco、IBM、Toshiba均参加了这次会议。BOF会议成了IETF历史上一次比较重要的会议。
由于已经有多个公司生产出现非常相似的产品来解决当时网络中出现的新问题,因此将这一技术标准化成为当时会议的一个主要议题。尽管当时还有人在怀疑这些技术能否解决网络中的新问题(例如,有人认为快速路由器将会使这个问题变得更为混乱),但是,毋庸置疑的是,如果没有一个标准化工作组,将会出现更多的互不兼容的标记交换产品,从而
使市场变得更为混乱。于是草拟筹备工作组章程的工作开始了,到1997年初,终于有了一个能被IETF接受的章程,工作组的第一次会议在1997年4月份召开。
MPLS的意义
提高网络使用率
目前,中国的骨干网带宽的利用率在10%以下,因而,如何吸引更多的用户使用网络资源,是运营商、服务商关心的话题。路由器制造商都看到MPLS的最佳用武之地是,把承载多种不同类型服务的网络集成为一个单一的网络。网络运营商和服务商大多认为,用MPLS统一各种服务不失为一种长远的发展方向。
简化IPv6实施
现在,IPv4的地址非常缺乏,该到实施IPv6的时候了。如果先在IPv4上实现MPLS,会减小IPv6的实现难度,因为MPLS把对数据包的转发完全脱离开来。IPv6对IPv4最主要的能力是地址空间的扩展,那么相应的路由算法都没有什么改变,转发数据包的控制协议上也没有什么改变。因而,在一个把转发和控制都清楚分开的平台上,只需改变相应的控制协议,转发方面根本就不用改变。这样做了之后,随着现在的光传输技术的发展,网络的带宽几乎是无限制地在增长,比如一根光纤上可以传到几个T这样的速度,这样的话,要求
MPLS的意义
提高网络使用率
目前,中国的骨干网带宽的利用率在10%以下,因而,如何吸引更多的用户使用网络资源,是运营商、服务商关心的话题。路由器制造商都看到MPLS的最佳用武之地是,把承载多种不同类型服务的网络集成为一个单一的网络。网络运营商和服务商大多认为,用MPLS统一各种服务不失为一种长远的发展方向。
简化IPv6实施
现在,IPv4的地址非常缺乏,该到实施IPv6的时候了。如果先在IPv4上实现MPLS,会减小IPv6的实现难度,因为MPLS把对数据包的转发完全脱离开来。IPv6对IPv4最主要的能力是地址空间的扩展,那么相应的路由算法都没有什么改变,转发数据包的控制协议上也没有什么改变。因而,在一个把转发和控制都清楚分开的平台上,只需改变相应的控制协议,转发方面根本就不用改变。这样做了之后,随着现在的光传输技术的发展,网络的带宽几乎是无限制地在增长,比如一根光纤上可以传到几个T这样的速度,这样的话,要求
网络中的转发设备(即路由器设备)同样要适应传输技术的发展,要提高得非常快。基本的手段是利用硬件转发。而专门的转发和控制协议脱离的体系结构也更加方便了做硬件转发。因为只看一个包的标记的格式是固定的,也非常容易在硬件中实现,这种趋势是MPLS在非常高速的网络中也有他的一些好处之一。因此,MPLS的实现简化了IPv6的一些新功能。
为新厂商带来商机
其实,MPLS的出现,给了新的厂商、新的产品很多机会,让它们有了新的生存空间。传统的IP网络的割据战已经结束,在新出现的战场上,正好适合起点高的厂商在其中扮演角。传统厂商如果不是从硬件平台上有改变,在这么宽的网络处理速度上,根本就来不及处理高速转发。因此,在宽带的前提条件下,必须有新的硬件平台,这就是新厂商的机会。
为新厂商带来商机
其实,MPLS的出现,给了新的厂商、新的产品很多机会,让它们有了新的生存空间。传统的IP网络的割据战已经结束,在新出现的战场上,正好适合起点高的厂商在其中扮演角。传统厂商如果不是从硬件平台上有改变,在这么宽的网络处理速度上,根本就来不及处理高速转发。因此,在宽带的前提条件下,必须有新的硬件平台,这就是新厂商的机会。
MPLS:ATM与IP结合新模方式
面对Internet的诸多制约,如何实现端到端的转发和控制、如何实现QoS机制困扰着人们。基于标记交换,不断有公司提出自己的方案。然而,这一切不仅未解决IP问题,反而使网络本身变得更加复杂。直到多协议标记交换(MPLS)的出现,提出了将ATM特性与IP结合的新模式,终于——MPLS为网络带来转机
作为七家运营商之一的中国网通推出了其基于MPLS技术的IP-VPN服务。网通与实达集团在福州正式签约,网通将为实达集团在全国的11个办公地点提供MPLS VPN接入服务。在刚刚结束的电信展上,加拿大环球电讯公司也全面展示了其MPLS IP VPN业务。一时间,MPLS成为业界倍受瞩目的焦点。
网络的需求
多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)是一种介于第二层和第三层之间的标记交换技术,是专门为IP设计的,可以将第二层的高速交换能力和第三层的灵活特性结合起来,使IP网具备高速交换、流量控制、QoS等性能。它的产生伴随着网络的发展。
多年以前,人们期盼ATM能做任何事情,随着Internet的发展,人们试图通过ATM传语音、传图像,但由于ATM自身的一些限制,使得它无法适应Internet高速发展的今天。同时,
作为七家运营商之一的中国网通推出了其基于MPLS技术的IP-VPN服务。网通与实达集团在福州正式签约,网通将为实达集团在全国的11个办公地点提供MPLS VPN接入服务。在刚刚结束的电信展上,加拿大环球电讯公司也全面展示了其MPLS IP VPN业务。一时间,MPLS成为业界倍受瞩目的焦点。
网络的需求
多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)是一种介于第二层和第三层之间的标记交换技术,是专门为IP设计的,可以将第二层的高速交换能力和第三层的灵活特性结合起来,使IP网具备高速交换、流量控制、QoS等性能。它的产生伴随着网络的发展。
多年以前,人们期盼ATM能做任何事情,随着Internet的发展,人们试图通过ATM传语音、传图像,但由于ATM自身的一些限制,使得它无法适应Internet高速发展的今天。同时,
由于点到点的连接,人们难以承受其高昂价格以及对带宽资源的严重浪费。然而,由于IP网的开放性,人们又很难实现端到端的连接,同时,语音数据包的传输也带来了很多问题。因而,将ATM网和IP网合二为一是人们早期的一个初衷。
当时最早采用的方式是IP over ATM,但遇到了非常多的问题和困难,如IP地址与ATM地址之间的映射问题。ATM的优点在于其固定长度的包,主要特点用硬件实现转发,因为固定长度的包,只看到包头的这些转发信息就可直接转发。因此,硬把两个协议捆绑在一起不能成功,也不能真正推广。后来,另外一些人试图尝试把两种协议的优势结合起来,即将传统的ATM网的转发机制和IP网的寻址和路由的机制结合起来,这就产生了IP交换技术,
当时最早采用的方式是IP over ATM,但遇到了非常多的问题和困难,如IP地址与ATM地址之间的映射问题。ATM的优点在于其固定长度的包,主要特点用硬件实现转发,因为固定长度的包,只看到包头的这些转发信息就可直接转发。因此,硬把两个协议捆绑在一起不能成功,也不能真正推广。后来,另外一些人试图尝试把两种协议的优势结合起来,即将传统的ATM网的转发机制和IP网的寻址和路由的机制结合起来,这就产生了IP交换技术,
进而通过IETE组织推出了MPLS协议。
运营商的需要
尽管网络需求与日俱增,但由于带宽价格大幅下滑,因而服务商的收入越来越少。对于新的服务商来说,要想到一家投资,困难自不必说,而对那些负债在身的运营商们,也很难有新的资金进行网络建造。尽管如此,人们并没有因此就停止对新服务的要求,数据网络最终还要继续发展。如果服务商们还想从网络中得到新的经济增长点,则必须寻求新的服务和技术,然后才能为用户提供更好的、更智能化的服务。因此,尽管遇到了种种困难,服务商还在继续投资网络技术厂商。另一方面,服务商们已投入了大量的资金建设骨干网络,但这些骨干网并没有被充分利用,网络最后一公里的的限制阻碍了网络入户的速度,从而成为网络发展中的一个瓶颈。
多数的服务商表示,在选择新的骨干网时,MPLS将是他们的首选。因此,在未来的一段时间内,MPLS将会和ATM、SDH、DWDM一起,并驾齐驱在骨干网络的大军中,并在未来的几年内在众多的技术中脱颖而出。有调查显示,在未来的几年内,在数据网络的骨干网中,只有MPLS技术表现出极好的发展前景,并在未来的欧洲网络市场中占有中心地位,如图所示。之所以会出现这样的情形,是因为MPLS通过分层次服务和新服务为IP网
运营商的需要
尽管网络需求与日俱增,但由于带宽价格大幅下滑,因而服务商的收入越来越少。对于新的服务商来说,要想到一家投资,困难自不必说,而对那些负债在身的运营商们,也很难有新的资金进行网络建造。尽管如此,人们并没有因此就停止对新服务的要求,数据网络最终还要继续发展。如果服务商们还想从网络中得到新的经济增长点,则必须寻求新的服务和技术,然后才能为用户提供更好的、更智能化的服务。因此,尽管遇到了种种困难,服务商还在继续投资网络技术厂商。另一方面,服务商们已投入了大量的资金建设骨干网络,但这些骨干网并没有被充分利用,网络最后一公里的的限制阻碍了网络入户的速度,从而成为网络发展中的一个瓶颈。
多数的服务商表示,在选择新的骨干网时,MPLS将是他们的首选。因此,在未来的一段时间内,MPLS将会和ATM、SDH、DWDM一起,并驾齐驱在骨干网络的大军中,并在未来的几年内在众多的技术中脱颖而出。有调查显示,在未来的几年内,在数据网络的骨干网中,只有MPLS技术表现出极好的发展前景,并在未来的欧洲网络市场中占有中心地位,如图所示。之所以会出现这样的情形,是因为MPLS通过分层次服务和新服务为IP网
络带来巨大的效益。同时,利用MPLS能够使网络变得更为简单,将IP和ATM合并在一起。
MPLS应用领域
MPLS对网络的影响主要在三个方面:
在IP网络的QoS方面;
在IP网络的流量工程方面;
在IP网络的服务功能方面,如VPN。
VPN 由于地区和运营商各不相同,因而人们对MPLS上述三方面的需求也会有所侧重。在美国,发展较快、应用较多的是MPLS在流量工程方面的应用。因为美国的网络历史比较长,从很老的产品到现在最新的产品都用在网络上。整个网络的结构就像蜘蛛网一样,比较复杂。在这种情况下,怎么利用已有的资源、已有的通路,就需要仔细地调整在不同通路上的流量分配,充分利用网络。MPLS在流量工程方面的功能恰好可以得到很好的利用。
但是在欧洲、中国等地区,由于IP网发展相对较晚,但发展速度很快,在这种情况下建立起来的网络带宽较高,如中国现在新建的网络带宽都在2.5G左右。因此,流量工程对网络
MPLS应用领域
MPLS对网络的影响主要在三个方面:
在IP网络的QoS方面;
在IP网络的流量工程方面;
在IP网络的服务功能方面,如VPN。
VPN 由于地区和运营商各不相同,因而人们对MPLS上述三方面的需求也会有所侧重。在美国,发展较快、应用较多的是MPLS在流量工程方面的应用。因为美国的网络历史比较长,从很老的产品到现在最新的产品都用在网络上。整个网络的结构就像蜘蛛网一样,比较复杂。在这种情况下,怎么利用已有的资源、已有的通路,就需要仔细地调整在不同通路上的流量分配,充分利用网络。MPLS在流量工程方面的功能恰好可以得到很好的利用。
但是在欧洲、中国等地区,由于IP网发展相对较晚,但发展速度很快,在这种情况下建立起来的网络带宽较高,如中国现在新建的网络带宽都在2.5G左右。因此,流量工程对网络
的益处相对来说不如美国那么明显。另一方面,网络服务供应商把对在MPLS提供的增值服务需求提到了议事日程,其中最迫切的就是VPN业务。网络服务商希望在IP网上开出类似帧中继、ATM这种虚拟专网的服务。
运营商要想开展VPN业务就需要好的平台、好的技术,运营商也在等待MPLS的开放性。对服务商而言,MPLS能对Internet产生巨大的影响,它将减少网络阻塞并提供更好的端到端服务。而将来利用MPLS建成的公众IP数据网,不仅仅是Internet,更主要的是为许多企业提供服务质量(QoS)和稳定性更好的VPN应用。MPLS能够在不同的网络的站点间建立起有保证的带宽连接以及其它的QoS特征服务。其中最基本的一点是,通过流量控制,能够使网络有效地减少拥塞、使流量平均分配。
MPLS发展前景
骨干走向边缘
随着MPLS应用的不断升温,无论是产品还是网络,对MPLS的支持已不再是额外的要求,而应该是必备的功能。此外,MPLS从骨干网走向边缘网也是一种越来越明显的趋势,这一进程将给边缘网带来更多的带宽、更高的智能和更多的服务。在接入网中,利用MPLS的技术承载以太网,会使网络更易升级和富有弹性。普通的以太网在每个骨干网中
运营商要想开展VPN业务就需要好的平台、好的技术,运营商也在等待MPLS的开放性。对服务商而言,MPLS能对Internet产生巨大的影响,它将减少网络阻塞并提供更好的端到端服务。而将来利用MPLS建成的公众IP数据网,不仅仅是Internet,更主要的是为许多企业提供服务质量(QoS)和稳定性更好的VPN应用。MPLS能够在不同的网络的站点间建立起有保证的带宽连接以及其它的QoS特征服务。其中最基本的一点是,通过流量控制,能够使网络有效地减少拥塞、使流量平均分配。
MPLS发展前景
骨干走向边缘
随着MPLS应用的不断升温,无论是产品还是网络,对MPLS的支持已不再是额外的要求,而应该是必备的功能。此外,MPLS从骨干网走向边缘网也是一种越来越明显的趋势,这一进程将给边缘网带来更多的带宽、更高的智能和更多的服务。在接入网中,利用MPLS的技术承载以太网,会使网络更易升级和富有弹性。普通的以太网在每个骨干网中
只能处理4000个VLAN,MPLS能使每个路由器支持最多100万个标记。因此,核心路由器厂商支持MPLS自然是毫无疑问的,边缘路由器厂商此时也开始关注MPLS。
替代ATM
当初,人们是在ATM网上提供IP的服务。目前,从发展趋势来看,人们只是希望在IP网上提供类似ATM的服务。因此,MPLS将在IP网上发展,因为目前完全替代ATM还不可能。因此,人们将逐渐把ATM限制在一小部分有特殊需求的地方,如一些像专网用户租特定的带宽,并在该线路上实现电话和电视会议。
结合底层光设备
从整个网络发展方向来看,在未来的核心网上,所有新的运营商在第一时间内建立的骨干Internet网都是光结点。MPLS不再单一存在,它将与底层的光设备相辅相成。以前的IP是第一层、第二层、第三层在一起,现在,利用MPLS的基础,IP与底层的光设备结合起来,让光去识别IP路由,即光是基于IP来驱动,将来的网络核心是波长路由,外面是一种大路由,这是以后大网核心的必然。对运营商来讲,今天的网络与以后的网络的关系是,所有今天的电信的其他网,如DDN专线网、ATM的中继网等,都是将来整个大网络的接入结点。这个网不会摒弃以前所有的技术和产品,而是把它们结合进来,只是所有的应用都
替代ATM
当初,人们是在ATM网上提供IP的服务。目前,从发展趋势来看,人们只是希望在IP网上提供类似ATM的服务。因此,MPLS将在IP网上发展,因为目前完全替代ATM还不可能。因此,人们将逐渐把ATM限制在一小部分有特殊需求的地方,如一些像专网用户租特定的带宽,并在该线路上实现电话和电视会议。
结合底层光设备
从整个网络发展方向来看,在未来的核心网上,所有新的运营商在第一时间内建立的骨干Internet网都是光结点。MPLS不再单一存在,它将与底层的光设备相辅相成。以前的IP是第一层、第二层、第三层在一起,现在,利用MPLS的基础,IP与底层的光设备结合起来,让光去识别IP路由,即光是基于IP来驱动,将来的网络核心是波长路由,外面是一种大路由,这是以后大网核心的必然。对运营商来讲,今天的网络与以后的网络的关系是,所有今天的电信的其他网,如DDN专线网、ATM的中继网等,都是将来整个大网络的接入结点。这个网不会摒弃以前所有的技术和产品,而是把它们结合进来,只是所有的应用都
要以IP的形式来做,所有的东西都会以IP的形式终结在Internet和路由阶层中去。
早在1995年,IBM就提出IP over Everything,即IP可以跑在任何第二层的载体上。2000年是Everything over IP,即网络从上三层到下三层都是IP界面。从应用角度来看,根据将来用户的不同的接入形式,不论企业大小,都会以不同的形式到网址。总之,掌握IP就等于掌握未来。
早在1995年,IBM就提出IP over Everything,即IP可以跑在任何第二层的载体上。2000年是Everything over IP,即网络从上三层到下三层都是IP界面。从应用角度来看,根据将来用户的不同的接入形式,不论企业大小,都会以不同的形式到网址。总之,掌握IP就等于掌握未来。
解析中国网通MPLS VPN
MPLS VPN是一种基于MPLS(Multiprotocol Label Switching,多协议标记交换 )技术的IP-VPN,是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术,简化核心路由器的路由选择方式,利用结合传统路由技术的标记交换实现的IP虚拟专用网络(IP VPN),可用来构造宽带的Intranet、Extranet,满足多种灵活的业务需求。
中国网通以高速宽带互联网CNCnet为基础推出的MPLS VPN服务,可使用户实现全国范围内的内部网络高速互连,使Intranet真正进入了宽带时代。
1网络结构
中国网通MPLS VPN是构建于CNCnet主干网以及CNC在各地区的城域网之上的全程全网的、端到端的宽带MPLS VPN服务。CNCnet是基于IP over DWDM先进技术的全光纤、纯IP宽带网络,骨干网带宽达到40G。在国内与各网络通过各大城市中的NAP点分别以155M相连,同时在一些重要节点还有与各大型网络的光纤直连。CNCnet拥有国际海缆和路缆,国际出口资源非常丰富,可以提供高质量的Internet接入服务。CNCnet在2000年的第一期建设中覆盖了京广线和沿海的整个中国中、东部地区,并在北京、上海、广州、深圳四个城市提供城域网的接入服务,以丰富的接口类型,全面的MPLS VPN技术支持为客户提供高速的VPN业务。其网络结构如图1。
2 关键技术
MPLS是一个网络层包转发的新兴标准,它主要基于IETF提交的一系列信令协议。在这些协议里,最主要的有标记分配协议(LDP)、资源预留协议(RSVP)以及限制路由的标签分配协议(CR_LDP)三种。这些协议都应用在分配标签和转发MPLS数据流上。
MPLS技术是一个可以在多种第二层协议上进行标签交换的网络技术,并且不用改变现有的路由协议。目前第二层的协议有ATM、FR(帧中继)、Ethernet以及PPP。这一技术综合了第二层的交换和第三层路由的功能,将第二层的快速交换和第三层的路由有机地结合起来,第三层的路由在网络的边缘实施,而在MPLS的网络核心采用第二层交换。这样各层协议可以互相补充,充分发挥第二层良好的流量设计管理以及第三层"Hop-By-Hop"路由的灵活性,实现端到端的QoS保证。
CNCnet以Cisco GSR核心路由器组建的骨干网为核心,采用CISCO7513/CISCO7507向用户提供CISCO的BGP/MPLS VPN解决方案,同时采用GSR或CISCO7507提供虚拟专线业务;形成比较完整的基于MPLS的IP VPN解决方案。
3.中国网通MPLS VPN的优势
中国网通是目前国内唯一的在覆盖全国的CNCnet骨干网、城域网上提供全程全网的、端到端的宽带MPLS VPN业务的电信运营商。网通的IP-VPN主要是基于MPLS,并且结合差别服务、流量工程等相关技术,为用户提供高质量的服务。网通MPLS VPN有如下优点:
--网络的宽带以及可靠性:网通MPLS VPN构建于CNCnet之上,拥有很高的带宽和传输速率,从设备、线路和路由都有冗余保护措施,网络可靠性达到99.99%。
--安全性高:采用MPLS作为通道机制实现透明报文传输,MPLS的标签交换路径(LSP)具有与FR和ATM VCC相类似的安全性;另外,由于CNCnet的MPLS实现对用户透明,用户还可以采用它已有的手段,如设置防火墙,采用数据安全加密等手段,进一步提高安全性。
--强大的扩展性:网络中可以容纳的VPN数目很大,同一VPN中的用户很容易扩充。
--业务的融合:提供了数据、语音和视频相融合的能力。
灵活的控制策略:可以制定特殊的控制策略,满足不同用户的特殊要求,实现增值服务。
--强大的管理功能:采用集中管理的方式,业务配置与调度统一平台。
--服务级别协议:目前有差别服务、流量整形和服务级别来保证一定的流量性能,将来可以提供宽带的带宽保证和更高的服务质量保证。
--为用户节省费用:
线路费:价格比租用专线节约。
设备费:用户只须配备CE设备,不需要专门的VPN网关。
融合业务:通过融合语音数据业务来节约费用。
管理费用:用户不必进行专门管理维护。
4.中国网通MPLS VPN的功能
基于MPLS技术的VPN使用户可以将不同地区的办公室或者内部网络无缝地互连。用户也可以进一步扩展外部网络,连接其生意伙伴、供货商和关键用户,进而降低成本,改善用户关系。
MPLS VPN不但是一种产品,更是一种服务,它同时还可以利用先进的CNCnet网络为宽带Intranet提供集成的高速Internet访问业务、企业IP电话业务、以及为企业客户提供电视会议、远程教学、信息公告、各种应用服务和网络商务等增值服务。在提供MPLS VPN服务的同时,还可提供VPDN(即171)服务。中国网通所提供的MPLS VPN的覆盖范围不仅仅局限于祖国大陆地区,还可以通过合作伙伴延伸到港、澳、台地区,同时也可延伸至地区,可以为跨国企业或者有国际合作需求的企业提供国际IP-VPN服务。
5.中国网通MPLS VPN适用范围
中国网通MPLS VPN适用于各类大中型企业,尤其适用于商务活动频繁,数据通信量大,对网络依靠程度较高,有分支机构的企业与组织,如网络公司、IT公司、金融业、贸易行业、新闻机构等。
--金融业:银行,证券等。可以为其各网点间提供安全的宽带连接。
--多分支企业:这些企业具有如下特点:在不同位置有多个分支机构;在海外有分支机构或者本身是海外的分支机构。网通MPLS VPN为这类企业的各分支之间提供所需的连接,在其上可以运行企业的各种内部应用,并且可以融合各种不同业务和应用。
好听的儿歌 --合作伙伴:有些公司与商业伙伴(供应商或者大客户)之间有经常性的联系,或者有大量的B2B业务需求。网通MPLS VPN为商业伙伴之间提供了安全的连接,也使B2B的商业模式有了更高的安全可靠保障。教育科研机构、政府部门或者团体组织之间也能够利用其建立连接。
--ICP&xSP:为其提供虚拟的专用骨干网;与大客户之间的连接。
挂失银行卡 --VoIP运营商:提供国际间业务的连接。
中国VPN市场起步较晚,企业组网主要还是以专线方式和电路方式为主,只有少部分使用集成商提供的基于IPSec技术的VPN服务。中国网通针对中国VPN爱上特种兵卓然市场的上述特点,结合行业技术发展方向,选择了基于MPLS技术的IP VPN作为切入点,推出高效易用的IP VPN服务,为用户提供更好的选择,从而加速了这一市场的发展。
中国网通以高速宽带互联网CNCnet为基础推出的MPLS VPN服务,可使用户实现全国范围内的内部网络高速互连,使Intranet真正进入了宽带时代。
1网络结构
中国网通MPLS VPN是构建于CNCnet主干网以及CNC在各地区的城域网之上的全程全网的、端到端的宽带MPLS VPN服务。CNCnet是基于IP over DWDM先进技术的全光纤、纯IP宽带网络,骨干网带宽达到40G。在国内与各网络通过各大城市中的NAP点分别以155M相连,同时在一些重要节点还有与各大型网络的光纤直连。CNCnet拥有国际海缆和路缆,国际出口资源非常丰富,可以提供高质量的Internet接入服务。CNCnet在2000年的第一期建设中覆盖了京广线和沿海的整个中国中、东部地区,并在北京、上海、广州、深圳四个城市提供城域网的接入服务,以丰富的接口类型,全面的MPLS VPN技术支持为客户提供高速的VPN业务。其网络结构如图1。
2 关键技术
MPLS是一个网络层包转发的新兴标准,它主要基于IETF提交的一系列信令协议。在这些协议里,最主要的有标记分配协议(LDP)、资源预留协议(RSVP)以及限制路由的标签分配协议(CR_LDP)三种。这些协议都应用在分配标签和转发MPLS数据流上。
MPLS技术是一个可以在多种第二层协议上进行标签交换的网络技术,并且不用改变现有的路由协议。目前第二层的协议有ATM、FR(帧中继)、Ethernet以及PPP。这一技术综合了第二层的交换和第三层路由的功能,将第二层的快速交换和第三层的路由有机地结合起来,第三层的路由在网络的边缘实施,而在MPLS的网络核心采用第二层交换。这样各层协议可以互相补充,充分发挥第二层良好的流量设计管理以及第三层"Hop-By-Hop"路由的灵活性,实现端到端的QoS保证。
CNCnet以Cisco GSR核心路由器组建的骨干网为核心,采用CISCO7513/CISCO7507向用户提供CISCO的BGP/MPLS VPN解决方案,同时采用GSR或CISCO7507提供虚拟专线业务;形成比较完整的基于MPLS的IP VPN解决方案。
3.中国网通MPLS VPN的优势
中国网通是目前国内唯一的在覆盖全国的CNCnet骨干网、城域网上提供全程全网的、端到端的宽带MPLS VPN业务的电信运营商。网通的IP-VPN主要是基于MPLS,并且结合差别服务、流量工程等相关技术,为用户提供高质量的服务。网通MPLS VPN有如下优点:
--网络的宽带以及可靠性:网通MPLS VPN构建于CNCnet之上,拥有很高的带宽和传输速率,从设备、线路和路由都有冗余保护措施,网络可靠性达到99.99%。
--安全性高:采用MPLS作为通道机制实现透明报文传输,MPLS的标签交换路径(LSP)具有与FR和ATM VCC相类似的安全性;另外,由于CNCnet的MPLS实现对用户透明,用户还可以采用它已有的手段,如设置防火墙,采用数据安全加密等手段,进一步提高安全性。
--强大的扩展性:网络中可以容纳的VPN数目很大,同一VPN中的用户很容易扩充。
--业务的融合:提供了数据、语音和视频相融合的能力。
灵活的控制策略:可以制定特殊的控制策略,满足不同用户的特殊要求,实现增值服务。
--强大的管理功能:采用集中管理的方式,业务配置与调度统一平台。
--服务级别协议:目前有差别服务、流量整形和服务级别来保证一定的流量性能,将来可以提供宽带的带宽保证和更高的服务质量保证。
--为用户节省费用:
线路费:价格比租用专线节约。
设备费:用户只须配备CE设备,不需要专门的VPN网关。
融合业务:通过融合语音数据业务来节约费用。
管理费用:用户不必进行专门管理维护。
4.中国网通MPLS VPN的功能
基于MPLS技术的VPN使用户可以将不同地区的办公室或者内部网络无缝地互连。用户也可以进一步扩展外部网络,连接其生意伙伴、供货商和关键用户,进而降低成本,改善用户关系。
MPLS VPN不但是一种产品,更是一种服务,它同时还可以利用先进的CNCnet网络为宽带Intranet提供集成的高速Internet访问业务、企业IP电话业务、以及为企业客户提供电视会议、远程教学、信息公告、各种应用服务和网络商务等增值服务。在提供MPLS VPN服务的同时,还可提供VPDN(即171)服务。中国网通所提供的MPLS VPN的覆盖范围不仅仅局限于祖国大陆地区,还可以通过合作伙伴延伸到港、澳、台地区,同时也可延伸至地区,可以为跨国企业或者有国际合作需求的企业提供国际IP-VPN服务。
5.中国网通MPLS VPN适用范围
中国网通MPLS VPN适用于各类大中型企业,尤其适用于商务活动频繁,数据通信量大,对网络依靠程度较高,有分支机构的企业与组织,如网络公司、IT公司、金融业、贸易行业、新闻机构等。
--金融业:银行,证券等。可以为其各网点间提供安全的宽带连接。
--多分支企业:这些企业具有如下特点:在不同位置有多个分支机构;在海外有分支机构或者本身是海外的分支机构。网通MPLS VPN为这类企业的各分支之间提供所需的连接,在其上可以运行企业的各种内部应用,并且可以融合各种不同业务和应用。
好听的儿歌 --合作伙伴:有些公司与商业伙伴(供应商或者大客户)之间有经常性的联系,或者有大量的B2B业务需求。网通MPLS VPN为商业伙伴之间提供了安全的连接,也使B2B的商业模式有了更高的安全可靠保障。教育科研机构、政府部门或者团体组织之间也能够利用其建立连接。
--ICP&xSP:为其提供虚拟的专用骨干网;与大客户之间的连接。
挂失银行卡 --VoIP运营商:提供国际间业务的连接。
中国VPN市场起步较晚,企业组网主要还是以专线方式和电路方式为主,只有少部分使用集成商提供的基于IPSec技术的VPN服务。中国网通针对中国VPN爱上特种兵卓然市场的上述特点,结合行业技术发展方向,选择了基于MPLS技术的IP VPN作为切入点,推出高效易用的IP VPN服务,为用户提供更好的选择,从而加速了这一市场的发展。
基于MPLS技术的流量工程
服务提供商在支持IP服务方面面临着挑战,这需要他们能够使现有的网络具有流量工程管理。服务提供商要求IP over ATM这种方式下的流量工程在纯IP结构的网络中也要得到体现。MPLS正是一种ATM和纯IP网共存情况下提供流量工程,并且避免两个分立网络的管理技术。
全世界的服务提供商都在寻求更可靠的、有差异性的服务,以跟上互联网的不断发展以及不断增长的用户需求,这就需要服务提供商能够严格地控制网络资源的分配和网络吞吐量。对于在网络的物理拓扑结构上映射通信流量的过程,以及为这些通信流量的资源定位就叫做流量工程。它是当今服务提供商最难处理的任务之一。
理想的流量工程解决方案是根据业务需要分配网络资源,它应该具有将通信流量映射到特殊路径和专用资源上以实现负载均衡的方法。一个具有流量工程的网络可以利用面向连接的技术来实现,如ATM和帧中继。然而,将多种技术混合起来的网络,需要各自的网管系统来管理,操作上带来很大的不便。
一个纯的IP网络可以基于MPLS协议实施流量工程,通过提供不同的业务和可控性的网络获取利益。我们迫切需要一个具有流量工程设计的网络,该网络应能够根据流量需求进行
全世界的服务提供商都在寻求更可靠的、有差异性的服务,以跟上互联网的不断发展以及不断增长的用户需求,这就需要服务提供商能够严格地控制网络资源的分配和网络吞吐量。对于在网络的物理拓扑结构上映射通信流量的过程,以及为这些通信流量的资源定位就叫做流量工程。它是当今服务提供商最难处理的任务之一。
理想的流量工程解决方案是根据业务需要分配网络资源,它应该具有将通信流量映射到特殊路径和专用资源上以实现负载均衡的方法。一个具有流量工程的网络可以利用面向连接的技术来实现,如ATM和帧中继。然而,将多种技术混合起来的网络,需要各自的网管系统来管理,操作上带来很大的不便。
一个纯的IP网络可以基于MPLS协议实施流量工程,通过提供不同的业务和可控性的网络获取利益。我们迫切需要一个具有流量工程设计的网络,该网络应能够根据流量需求进行
网络资源的排队管理,以较低的成本创建一个确定性的网络,以及通过SLA提供不同的业务类型。因此,在下一代的IP网络中,流量工程会成为MPLS协议最广泛的应用之一。
MPLS多协议标记交换融合了IP路由技术、ATM 的QoS及第二层的交换技术,使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的网络,其中包括ATM网上承载IP业务的模式。它允许为网络的数据流预先建立一条路径。这些预留的路径占用特殊的网络资源,既可被手工设定为显式路径,也可根据需要自动生成最佳的路径。
基本上讲,MPLS类似于ATM技术,它是专门为IP设计的,但同时又支持ATM和PoS等不同的传输媒体。标记交换路径(LSP)的路径建立,根据流量需要和链路承载能力,数据流被映射到相应的路径上。数据流通过哪条路径转发取决于该数据流被分配了什么样的标记。因此,不同于传统的IP目的地址,MPLS中的标记被用于将数据包沿着选好的路径在网络中传送。目前,MPLS可用两种控制协议CR-LDP和RSVP建立路径,他们在支持流量工程时具有同等的效力。另外,这两种控制协议均支持隐式和显式路由。
流量工程的骨干具备管理路由器资源的能力,这对于网络中每台路由器是必需的。另外,网络中每一台路由器的容量及性能必须能在全网中共享,以便通过集成在具有MPLS功能的边缘路由器(LER)或者是边缘标签交换路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程处理
MPLS多协议标记交换融合了IP路由技术、ATM 的QoS及第二层的交换技术,使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的网络,其中包括ATM网上承载IP业务的模式。它允许为网络的数据流预先建立一条路径。这些预留的路径占用特殊的网络资源,既可被手工设定为显式路径,也可根据需要自动生成最佳的路径。
基本上讲,MPLS类似于ATM技术,它是专门为IP设计的,但同时又支持ATM和PoS等不同的传输媒体。标记交换路径(LSP)的路径建立,根据流量需要和链路承载能力,数据流被映射到相应的路径上。数据流通过哪条路径转发取决于该数据流被分配了什么样的标记。因此,不同于传统的IP目的地址,MPLS中的标记被用于将数据包沿着选好的路径在网络中传送。目前,MPLS可用两种控制协议CR-LDP和RSVP建立路径,他们在支持流量工程时具有同等的效力。另外,这两种控制协议均支持隐式和显式路由。
流量工程的骨干具备管理路由器资源的能力,这对于网络中每台路由器是必需的。另外,网络中每一台路由器的容量及性能必须能在全网中共享,以便通过集成在具有MPLS功能的边缘路由器(LER)或者是边缘标签交换路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程处理
功能进行LSP的计算。需要明确指出的是,流量工程处理功能必须能访问以下信息:LSP终端节点(也就是目的IP地址),一个完整的网络拓扑以便计算潜在路径,以及网络中所有路由器的资源可用性以便计算路径的容量。
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