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MPLS技术概述
MPLS技术的全称是多协议标签交换技术,是在Cisco公司所提出来的TagSwitching技术基础上发展起来的,属于第三层交换技术,它引入了基于标签的机制,把选路和转发分开,由标签来规定一个分组通过网络的路径,数据传输通过标签交换路径(LSP完成。
MPLS网络由核心部分的标签交换路由器(LSR、边缘部分的标签边缘路由器(LER组成。LSR可以看作是ATM交换机与传统路由器的结合,由控制单元和交换单元组成;LER的作用是分析IP包头,决定相应的传送级别和标签交换路径(LSP。由于MPLS技术隔绝了标签分发机制与数据流的关系,因此,它的实现并不依赖于特定的数据链路层协议,可支持多种的物理和链路层技术(IP/ATM、以太网、PPP、帧中继、光传输等。MPLS使用控制驱动模型初始化标签捆绑的分配及分发,用于建立标签交换路径(LSP,通过连接几个标签交换点来建立一条LSP。一条LSP是单向的,全双工业务需要两条LSP。 标签交换的工作流程如下:
(1由LDP(标签分发协议和传统路由协议(OSPF等在LSR中建立路由表和标签映射表。
(2在MPLS入口处的LER接收IP包,完成第三层功能,并给IP包加上标签; (3在MPLS出口处的LER将分组中的标签去掉后继续进行转发。 (4LSR不再对分组进行第三层处理,只是根据分组上的标签通过交换单元进行转发。
二、MPLS技术的应用
MPLS因其具有面向连接和开放结构而得到广泛应用。现在,在大型ISP网络中,MPLS主要有流量工程、服务等级(CoS、虚拟专网(VPN三种应用 1.流量工程
随着网络资源需求的快速增长、IP应用需求的扩大以及市场竞争日趋激烈等,流量工程成为MPLS的一个主要应用。因为IP选路时遵循最短路径原则,所以在传统的IP网上实现流量工程十分困难。传统IP网络一旦为一个IP包选择了一条路径,则不管这条链路是否拥塞,IP包都会沿着这条路径传送,这样就会造成整个网络在某处资源过度利用,而另外一些地方网络资源闲置不用。 在MPLS中,流量工程能够将业务流从由IGP计算得到的最短路径转移到网络中可能的、无阻塞的物理路径上去,通过控制IP包在网络中所走过的路径,避免业务流向已经拥塞的节点,实现网络资源的合理利用。
MPLS的流量管理机制主要包括路径选择、负载均衡、路径备份、故障恢复、路径优先级及碰撞等。
MPLS非常适合于为大型ISP网络中的流量工程提供基础,其有以下原因: (1支持确定路径,可为每条LSP定义一条确定的物理路径。
(2LSP统计参数可用于网络规划和分析,以确定瓶颈,掌握中继线的使用情况。
(3基于约束的路由使LSP能满足特定的需求。
(4不依赖于特定的数据链路层协议,可支持多种的物理和链路层技术(IP/ATM、以太网、PPP、帧中继、光传输等,能够运行在基于分组的网络之上。 2.服务等级
MPLS的最重要的优势在于它能提供传统IP路由技术所不能支持的新业务,
提供更高等级的基础服务和新的增值服务。Internet上传输的业务流包括传统的文件传输、对延迟敏感的话音及视频业务等不同应用。为满足客户需求,ISP不仅需要流量工程技术,也需要业务分级技术。 MPLS为处理不同类型业务提供了极大的灵活性,可为不同的客户提供不同业务。
MPLS的QoS是由LER和LSR共同实现的:在LER上对IP包进行分类,将IP包的业务类型映射到LSP的服务等级上;在LER和LSR上同时进行带宽管理和业务量控制,从而保证每种业务的服务质量得到满足,改变了传统IP网“尽力而为”的状况。一般采用两种方法实现基于MPLS的服务等级转发。 (1业务在流经特定的