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公用ATM網向MPLS演進

2019-11-04 11:01:44
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供稿:網友

  多協議標記交換技術(MPLS),采用集成模型,將ip技術與下層技術結合在一起,兼具了高速交換、QOS性能、流量控制性能以及IP技術的靈活性、可擴展性,它不僅能夠解決當前網絡中存在的問題,而且能夠支持許多新的功能,是一種較為理想的骨干IP網技術。MPLS將可能成為重要技術在公用網使用,其協議本身與底層的傳輸媒體無關。ITU-T SG13 通過了Y.1310(公用ATM網絡傳送IP)建議,提出了公用ATM網絡演進的技術方案。Y.1310對不同的運營商提出了向IP網絡演進的指導性意見。Y.1310給出了ATM PVC上支持MPLS、虛擬中繼等技術方案。運營商網絡演進策略

已經建成的全業務網絡——這種網絡的運營商需要解決的問題就是要將其數據與話音網絡合并成為一個網絡。它可能已經包含了傳統的ATM技術而且已經在使用這種技術來支持數據業務(IP或FR),這種網絡對于IP業務的傳送可以有以下三種方式:使用點到點的ATM PVC及RFC2684封裝、使用經典IPOA(C-IPOA)和使用MPOA。

假如這種網絡只使用PVC、SPVC、SVC、PVP、SPVP而不使用MPLS控制下的VC的話,使用上述任何一種方式傳送IP業務的網絡都有必要引入MPLS技術。

以IP業務為主的新網絡——這種網絡面臨的主要問題首先是到底有沒有必要使用ATM。假如運營商真的要使用基于信元的MPLS的話,實際上也沒有必要使用ATM控制,這種網絡所需使用的僅僅是ATM的交換能力。

全業務的新運營商網絡——這種網絡除了支持IP業務之外,還要能夠提供語音、圖像和租用線業務,將很有可能需要使用ATM來把上述各種業務集成到一個網絡之上。在這種網絡的邊緣,可能會使用路由器來支持IP業務,然而網絡的核心將使用ATM技術。在網絡的核心將實現基于信元的MPLS技術。同時,還可能需要使用“Ship In The Night"方式來將基于MPLS的業務和基于ATM的業務集成在一起。若使用流量工程,則需要使用有顯示路由功能的MPLS,而對于不使用顯式路由LSP傳輸的業務,則需要使用逐跳路由的MPLS。

混合ATM網絡使用的技術

在將MPLS引入現有ATM網絡的過程中,LSR(標記交換路由器)之間有時可能會需要使用傳統的ATM設備來連接,這樣就構成了一個“混合"網絡。在混合網絡中,有的交換機或路由器中有MPLS能力,而有的則沒有。這些方法包括:PVC上的MPLS傳輸(MPLS-over-PVC)、虛中繼(Virtual Trunk)和LDP的VCID(虛電路標志)通知技術。

使用PVC上的MPLS傳送技術的網絡

(1)PVC上的MPLS傳送技術的使用:使用PVC上的MPLS傳送技術的最簡單的網絡將具有如圖2(a)所示的全網狀結構。顯然,在這種網絡中IP路由協議的操作將導致與傳統IPOA網絡中類似的可擴展性問題。解決這一問題的一個方法是在路由器之間使用部分網狀(Partial Mesh)連接,但這將導致低效的多跳路徑的產生。另一種方法是在網絡中使用一些額外的邊緣ATM-LSR,如圖2(b)所示,還可以為這些LSR再各自配上一個冗余邊緣ATM-LSR。對于這些額外LSR的性能要求將是很高的,因為它們要承擔很大一部分網絡業務量。在使用PVC上的MPLS傳送技術的網絡中,無法直接使用ATM-LSR。

為了支持MPLS應用,一些運營商可能傾向于建設一個獨立于它們的傳統ATM網絡的MPLS網絡。同時,它們也可以使用基于分組的MPLS技術,此時網絡中將使用基于分組的LSR以及類似于PPP-over-SDH的鏈路。這種基于分組的MPLS網絡可以使用PVC上的MPLS傳送技術作為一個過渡階段,以便在引入基于分組的MPLS網絡的過程中答應使用傳統的MPLS網絡來傳送ATM業務。隨著這種網絡的發展,使用PVC上的MPLS傳送技術的鏈路將逐漸為物理鏈路所替代。這一演進過程如圖2(c)、(d)所示。

使用虛中繼的網絡

(1)虛中繼的使用方法

虛中繼的使用可以有以下幾種方法:

一種簡單的方法是在網絡中不使用任何ATM-LSR而完全依靠虛中繼來連接邊緣ATM-LSR網絡,如圖3(a)所示。在這種方法中,所有的MPLS分組都將依靠虛中繼來傳送,而網絡的ATM部分完全由傳統的ATM交換機組成。

而更普遍的一種情況是,ATM網絡中的一些交換機將支持MPLS協議棧,另一些不能。此情況下,虛中繼將不僅可以用于連接邊緣ATM-LSR,而且可以用于ATM-LSR之間或是ATM-LSR與邊緣ATM-LSR之間的連接,如圖3(b)所示。

(2)向MPLS網絡的演進

圖3(a)、(b)、(c)顯示了一種將MPLS引入傳統的ATM網絡的演進過程:

首先,在傳統ATM網絡的四周部署邊緣ATM-LSR或者是將MPLS功能添加到現有路由器中。這一方面可以實現VPN,另一方面也為演進打下基礎。

隨后,在一些ATM交換機中添加MPLS功能或在網絡中添加一些額外的ATM-LSR。這樣可以減少網絡所需的虛中繼的數量并開始減輕混合網絡所帶來的可擴展性問題。

此后,在網絡中不斷增加ATM-LSR,進一步減少虛中繼的數量并開始引入純ATM MPLS鏈路,如圖3(c)所示。

最終,所有的ATM交換機都將稱為ATM-LSR,網絡不再需要使用虛中繼,整個網絡將運行ATM MPLS,如圖3(d)。

可能存在的其它一些演進方式:LSR與傳統ATM交換機的融合可以有許多不同的方式。圖4顯示了其它一些可能的混合網絡結構。一個ATM MPLS網絡必須包含邊緣LSR,但是在網絡內部則可以使用虛中繼來實現任意數量ATM-LSR與任意數量傳統的ATM交換機的組合。

使用VCID技術的網絡

邏輯鏈路的概念:VCID技術將使用多個PVC、SPVC或SVC來連接傳統網絡中的每一對ATM MPLS設備。雖然VCID技術與虛中繼技術是不同的兩種技術,然而它們可以使用于相似的網絡配置之中,如圖1所示。在圖5中引入了一個概念,使用這一概念將可以實現VCID技術與虛中繼技術的對比。

當使用VCID將兩臺ATM MPLS設備(ATM-LSR或邊緣ATM-LSR)連接起來時,需要使用許多條PVC、SPVC或SVC:其中有一條用于信令,而其它的則用于表示MPLS標記。 然而,VCID使用的這一組PVC、 SPVC或SVC只相當于ATM MPLS網絡中兩臺ATM MPLS設備之間的一條ATM鏈路。所以,可以將這一組PVC、 SPVC或SVC看作是一條“邏輯鏈路"。


圖3顯示了如何使用虛中繼技術來將MPLS引入傳統的ATM網絡。VCID技術中的邏輯鏈路也可以使用相似的方法,如圖6所示。而圖4所示的各種網絡結構也同樣適用于VCID技術



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