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多協議標志交換(MPLS)基本原理(續)

2019-11-04 10:58:36
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供稿:網友

  在MPLS骨干網絡邊緣,邊界LSR對進來的無標志分組(正常情況下)按其ip頭端進行歸類劃分(Classification)及轉發判決,這樣IP分組在邊界LSR被打上相應的標志,并被傳送至到達目的地地址的下一跳。

   在后續的交換過程中,由LSR所產生的固定長度的標志替代IP分組頭端,大大簡化了以后的節點處理操作。后續節點使用這個標志進行轉發判決。一般情況下,標志的值在每個LSR中交換后改變,這就是標志轉發。

   假如分組從MPLS的骨干網絡中出來,出口邊界LSR發現它們的轉發方向是一個無標志的接口,就簡單地移除分組中的標志。這種基于標志轉發的最重要的優勢在于對多種交換類型只需要唯一一種轉發算法,可以用硬件來實現非常高的轉發速度。

   (3)標志交換控制部件

   標志由標志交換路徑(LSP)的上游LSR(Upstream LSR)節點來附加至分組中,下游LSR(Downstream LSR)收到標志分組后判決處理,這由標志交換的控制部件來完成。它使用標志轉發表中的條項內容作為引導。

   標志交換控制部件除了基本的表的建立和維護外,還負責以一種連續的方式在LSR之間進行路由的分布及進行將這些信息生成為轉發表的操作。標志交換控制部件包括所有的傳統路由協議(如,OSPF,BGP,PIM等等)。這些路由協議為LSR提供了FEC與下一跳地址的映射。

   標志信息的分布(Distribution)

   標志交換轉發表中的條項內容最少應能提供輸出的端口信息和下一個新的標志,當然也可以包含更多的信息。例如,它可以為被交換的分組產生一種輸出隊列原則。輸入分組必須在轉發表中有唯一的條項與之對應。

   每一個分配的標志必須與轉發表中的一個條項相關聯起來。這種綁定可以在本地LSR執行或在遠端LSR執行。目前MPLS版本使用下游綁定,這種情況下,本地關聯的標志用作進入分組標志,而遠端關聯標志用作輸出標志。另一種方式為上游綁定,與下游綁定相反,也是一種可行的方法。在MPLS技術中,轉發表又稱為標志轉發信息庫(LFIB),LFIB的每一個條目中包括輸入標志,輸出標志,輸入接口和輸出端口MAC地址,由輸入標志對條項進行檢索查找。另外LFIB既可以在一個標志交換路由器上也可以存在于一個接口上。

   (4)標志交換路由器(LSR)

   MPLS的設備按其在MPLS路由網絡中所處的位置可分為邊界標志交換路由器和中間標志交換路由器。邊界LSR除對分組的標志進行符加或移除外,還負責對流量進行分類。標志的分配除了基于目的地地址外還有其它很多因素。邊界LSR判定流量是否為一個長持續流,采取治理政策和訪問控制,并在可能的情況下將普通業務流匯聚成較大的數據流。這些都是在IP與MPLS的邊界處所要具有的功能,因此邊界LSR的能力將會是整個標志交換環境能否成功的要害環節。對于服務提供者而言,這也是一個治理和控制點。

   (5)MPLS和ATM協議關系

   MPLS為公共的轉發算法,基于標志的交換技術,在與ATM技術的結合上,MPLS使用ATM的用戶平面(user plane),以ATM的VPI/VCI作為其標志;MPLS的控制功能部件,以網絡層的動態路由協議(如:IS-IS,OSPF,BGP,PIM)及標志分配協議(LDP)來替代ATM傳統的控制平面,完成對整個MPLS網絡的控制功能。

   MPLS的優勢
  基于MPLS的思想框架,MPLS的優勢主要體現在以下幾點:

   將傳統的基于IP分組中頭端信息進行IP的路由轉發的機制淘汰下來在一種公共轉發算法(標志交換)上提供了多種路由方案(如基于目的的顯式路由等)將ATM技術與IP技術靈活地結合起來,從控制平面看具有MPLS功能的ATM交換機則更像是一臺路由器。

   使用MPLS使各種IP的業務應用成為可能,如:基于IP的VPN,IP級業務服務質量保證,骨干網絡流量控制。

   MPLS技術總結

   MPLS交換主要目的是為下一代的多用戶,多服務的Internet骨干網絡提供一種路由交換的技術基礎。它的主要特征為高性能,可靈活擴展,能最大可能地滿足用戶對服務質量的需求。Internet網絡的飛速發展也為MPLS的發展帶來了十分顯著的推動作用。

   MPLS技術也為一些目前IP網絡急待提供的應用服務如流量控制(traffic engineering)、虛擬專網(VPN),服務類別質量保證(COS)等提供了一套更為合理有效的解決方案。

   各網絡廠商紛紛推出基于各自特點的MPLS的技術實現及設備,MPLS必然會在不久的幾年內完成各種方面的標準制定,真正成為下一代Internet的路由技術主流。



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