MPLS應(yīng)用簡(jiǎn)述

2019-11-05 01:02:15

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供稿：網(wǎng)友

　　作為一門發(fā)展中的技術(shù)，隨著標(biāo)準(zhǔn)的逐漸成熟，MPLS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，以解決ip網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)存問(wèn)題，改善現(xiàn)有環(huán)境。從目前的角度來(lái)看，MPLS的應(yīng)用主要集中在IP與ATM的集成、IP的流量工程治理、IP VPN以及未來(lái)的IP與光的融合幾個(gè)大的方向上。

由于各個(gè)廠家實(shí)現(xiàn)MPLS的方法不同，有的采用ATM交換機(jī)，有的采用路由器，因而導(dǎo)致不同的解決方案?jìng)?cè)重點(diǎn)不同，適合應(yīng)用的主要方向和環(huán)境也就不同。但不管怎樣，這些應(yīng)用都屬于MPLS理論應(yīng)用的范疇。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，我們需要對(duì)不同的解決方案在側(cè)重點(diǎn)和具體的應(yīng)用環(huán)境之間做一個(gè)權(quán)衡，要知道，沒(méi)有一種藥是可以醫(yī)治百病的。

MPLS的應(yīng)用要充分發(fā)揮其技術(shù)特色。MPLS是處于第二層和第三層之間的一種技術(shù)，它緊密地將第二層和第三層結(jié)合在一起，充分發(fā)揮了第二層的交換、流量治理上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，它還兼顧了第三層路由、尋徑靈活的優(yōu)勢(shì)。因此，目前來(lái)看，MPLS的兩個(gè)最主要的應(yīng)用就是圍繞著這兩個(gè)特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一個(gè)是用MPLS來(lái)實(shí)現(xiàn)流量設(shè)計(jì)（TE），另一個(gè)就是用MPLS來(lái)實(shí)現(xiàn)基于IP的VPN。

IP與ATM的集成

如何在ATM上承載IP業(yè)務(wù)是困擾人們很長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)問(wèn)題。從早期的多協(xié)議封裝，到局域網(wǎng)仿真，從Classical IP到MPOA等都從不同的方向、不同的視角對(duì)ATM承載IP業(yè)務(wù)進(jìn)行了探索，取得了一些成效。

“多協(xié)議封裝”解決方案雖然簡(jiǎn)單，但的確使IP甚至IPX等局域網(wǎng)協(xié)議可以通過(guò)ATM在廣域網(wǎng)上傳輸；局域網(wǎng)仿真使傳統(tǒng)的以太網(wǎng)用戶無(wú)須改變現(xiàn)有設(shè)施，而通過(guò)局域網(wǎng)ATM邊緣設(shè)備啟動(dòng)“仿真”，就能享用到ATM的高速交換，盡管人們發(fā)現(xiàn)ATM實(shí)際上并不是最快的局域網(wǎng)骨干技術(shù)。相對(duì)于局域網(wǎng)仿真而言，Classical IP沒(méi)有通過(guò)一系列復(fù)雜的服務(wù)器交互過(guò)程建立從IP地址到ATM地址的映射，而是直接簡(jiǎn)明地采用雖然從理論上并不華麗，但非常實(shí)用的ARP服務(wù)器方法解決了這一問(wèn)題，使邊緣映射更為高效。

MPOA可以說(shuō)是在局域網(wǎng)內(nèi)通過(guò)ATM承載IP業(yè)務(wù)的理論“高峰”，雖然后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，這一高峰至少在目前是無(wú)法全部實(shí)現(xiàn)的。

這時(shí)，就出現(xiàn)了MPLS。MPLS當(dāng)然可以應(yīng)用于局域網(wǎng)，來(lái)解決ATM和IP之間的銜接問(wèn)題，但隨著千兆以太網(wǎng)技術(shù)在局域網(wǎng)骨干的普及，ATM越來(lái)越少地在骨干網(wǎng)中應(yīng)用。

因此，MPLS更多地被應(yīng)用在廣域網(wǎng)環(huán)境而不是局域網(wǎng)，而且廣域網(wǎng)的帶寬資源比局域網(wǎng)要珍貴得多。MPLS吸收了上述幾種ATM承載IP解決方案的優(yōu)點(diǎn)，如下表所示。

除吸收幾種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之外，MPLS還克服了幾種解決方案普遍存在的效率不高的問(wèn)題，簡(jiǎn)單高效地完成了ATM承載IP的目標(biāo)。目前，MPLS已經(jīng)被逐漸應(yīng)用到運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，并日益發(fā)揮著重要的作用。

IP流量的治理

在MPLS的幾個(gè)主要應(yīng)用中，IP流量治理又是重中之重。眾所周知，IP流量缺乏可預(yù)見(jiàn)性和可治理性，如何在一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)上控制和治理好這一占有80%以上的業(yè)務(wù)流無(wú)疑是至關(guān)重要的。MPLS的應(yīng)用使這一問(wèn)題迎刃而解。尤為重要的是MPLS可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施上解決這個(gè)問(wèn)題。

IP VPN

IP VPN是MPLS的另一個(gè)主要應(yīng)用。MPLS的標(biāo)記不僅可以提高在中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)IP包的效率，而且還可以充當(dāng)一部分安全性的角色。因此，IETF提出了RFC 2547。RFC 2547創(chuàng)造性地用BGP來(lái)傳送組員信息，建立組員關(guān)系；同時(shí)，在MPLS域的邊緣將每個(gè)企業(yè)的路由表利用路由索引的方式分開，以增加其安全性；在網(wǎng)絡(luò)的核心，路由器通過(guò)標(biāo)記來(lái)識(shí)別下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置，因此即使通過(guò)跟蹤或者其他方法截獲了數(shù)據(jù)包，也無(wú)法通過(guò)標(biāo)記得知網(wǎng)絡(luò)更多的信息。以上這些措施都從某種程度上保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

IP與光的融合

近幾年來(lái)，光通信方面的發(fā)展應(yīng)該說(shuō)是IT界繼計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之后的又一次浪潮。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展為光通信的飛速發(fā)展提供了市場(chǎng)和足夠的理由。不容忽視的是，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)早在幾年前就占據(jù)了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的帶寬，而且每年還在以驚人的速度遞增；相反，傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)基本處于飽和。因此非常明顯的一個(gè)結(jié)論就是光通信發(fā)展的主要?jiǎng)恿⒉辉賮?lái)自話音等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，而是來(lái)自數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

另一方面，光通信方面技術(shù)的重大突破也為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了有力的保障。在原來(lái)只能傳送622Mbps、2.5Gbps，甚至10Gbps帶寬的一對(duì)光纖上，已經(jīng)可以跑1600Gbps的業(yè)務(wù)了。這不得不說(shuō)是一個(gè)奇跡，是一個(gè)創(chuàng)舉。它為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)留出了豐富的擴(kuò)展空間。同時(shí)，在城域網(wǎng)中采用密集波分復(fù)用系統(tǒng)也是出于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的考慮?？纯次覀儸F(xiàn)在的城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)就不難明白。目前的城域網(wǎng)以3～5個(gè)節(jié)點(diǎn)作為核心，中間以網(wǎng)狀或者部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相連，一般采用2.5G的POS接口。即便按照3個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)算的話，每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要2個(gè)2.5G接口。現(xiàn)有的SDH設(shè)備能夠提供嗎？而城域網(wǎng)的密集波分系統(tǒng)可以很輕松地為用戶分出若干個(gè)2.5G的波，而無(wú)需額外鋪設(shè)光纖。這一點(diǎn)對(duì)于新興的運(yùn)營(yíng)商更為重要，因?yàn)槟壳八麄冞€沒(méi)有自己的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)。這樣新興的運(yùn)營(yíng)商可以直接站在高起點(diǎn)上，建立一個(gè)集話音和數(shù)據(jù)為一體的強(qiáng)大的城域光傳輸網(wǎng)絡(luò)。

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和光通信兩方面的迅猛發(fā)展使人們不得不考慮，如何使光物理層上承載的80%的業(yè)務(wù)能夠更有效、更智能的傳輸。這一舉措使兩個(gè)本來(lái)毫無(wú)關(guān)系，或者說(shuō)獨(dú)立發(fā)展的方向逐漸走到了一起。

目前，80%以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都是基于IP。尤其在國(guó)內(nèi)，這一數(shù)字還不足以表明IP業(yè)務(wù)的重要性。大約超過(guò)95%的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是基于IP開發(fā)的。所以需要考慮的就是如何在光物理層上承載IP業(yè)務(wù)的問(wèn)題，也即光物理層要對(duì)IP更加“智能”。

在這一問(wèn)題上，一直有著兩種不同的見(jiàn)解：一種是重新開發(fā)一套協(xié)議作為兩層之間的信令;另外一種說(shuō)法就是利用現(xiàn)有的MPLS作為信令，而MPLS顯然具有更大的吸引力。

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