多協(xié)議標(biāo)記交換技術(shù)(MPLS)及其實(shí)際應(yīng)用

1、多協(xié)議標(biāo)記交換技術(shù)(MPLS)及其實(shí)際應(yīng)用1. 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況2. MPLS基本原理3. MPLS的應(yīng)用當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況核心國(guó)干傳輸網(wǎng)示意圖當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況核心省干傳輸網(wǎng)示意圖當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況核心本地骨干傳輸網(wǎng)示意圖當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況核心骨干網(wǎng)匯聚分配網(wǎng)接入網(wǎng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況 骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)作為通信網(wǎng)絡(luò)的核心，具有強(qiáng)大的傳輸能力，為各種應(yīng)用提供了傳輸平臺(tái)。各種應(yīng)用，包括語(yǔ)音（傳統(tǒng)PSTN）、數(shù)據(jù)、視頻及流媒體等通過(guò)各自的接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到通信網(wǎng)絡(luò)中，再由匯聚層接入核心骨干網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到信息的相互傳達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)隨地傳信息”。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況 由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展以及相應(yīng)的圖文處理技術(shù)、多媒體處理技術(shù)、流媒體技術(shù)等應(yīng)用技術(shù)的

2、飛速發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)不但可以進(jìn)行包括 、數(shù)據(jù)、文字等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的交互，而且可以進(jìn)行圖像、音頻、視頻等業(yè)務(wù)的交互。 “IP無(wú)線化”和3G的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)IP化。 網(wǎng)絡(luò)IP化是大勢(shì)所趨。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況 另外，接入網(wǎng)概念的提出以及隨后光傳輸在接入網(wǎng)上的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的 接入網(wǎng)經(jīng)過(guò)“光進(jìn)銅退”的改造之后，具備了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?。ADSL在這時(shí)候得到了比較大的發(fā)展，尤其是在一些寬帶接入網(wǎng)尚未引入的住宅小區(qū)。 基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)（用戶駐地網(wǎng)）在寬帶城域網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中也得到了巨大的推動(dòng)。在城市，基本上實(shí)現(xiàn)了10M寬帶入戶。鄉(xiāng)鎮(zhèn)也具備了基于以太網(wǎng)基礎(chǔ)的寬帶入戶的條件。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況 駐地網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)IP化的過(guò)

3、程，無(wú)需改造。而接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)IP化時(shí)只需改造相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，將ONU、OLT用具有寬帶接入和交換、路由功能的寬帶交換機(jī)、路由器等即可。改造完成后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)概況 以上網(wǎng)絡(luò)概況，是多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）技術(shù)的推廣的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，現(xiàn)代通信的IP化，則是多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）技術(shù)的動(dòng)力。2. MPLS基本原理MPLS基本原理MPLS（Multi-Protocol Label Switching）即多協(xié)議標(biāo)簽交換，是一種可提供高性價(jià)比和多業(yè)務(wù)能力的交換技術(shù)，它解決了傳統(tǒng)IP分組交換的局限性。采用MPLS技術(shù)可以提供靈活的流量工程、虛擬專網(wǎng)等業(yè)務(wù)，同時(shí)，MPLS也是能夠完成涉及多層網(wǎng)絡(luò)集成控制

4、與管理的技術(shù)。 MPLS基本原理 MPLS即多協(xié)議標(biāo)簽交換，最初是應(yīng)用在基于三層交換的IP核心網(wǎng)絡(luò)，主要是為了解決路由轉(zhuǎn)發(fā)速度問(wèn)題。 傳統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)是無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)，路由器根據(jù)所收到的每個(gè)包的地址去查找匹配的下一跳，并做相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)。但由于路由器使用的是最長(zhǎng)前綴匹配地址搜索，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)發(fā)，因此引入了MPLS技術(shù)以實(shí)現(xiàn)其高速轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS基本原理MPLS就像一個(gè)薄薄的墊片，處于OSI模型的第二層和第三層中間，為IP網(wǎng)絡(luò)提供面向連接的交換。工作原理如下：為數(shù)據(jù)加上標(biāo)記(label)；用短而固定長(zhǎng)度的標(biāo)記來(lái)識(shí)別數(shù)據(jù)流簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)發(fā)處理；在某些情況下，MPLS直接利用第二層交換，如數(shù)據(jù)鏈路層是ATM網(wǎng)絡(luò)或

5、者幀中繼；采用標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（LDP），使MPLS節(jié)點(diǎn)為每個(gè)數(shù)據(jù)包加上標(biāo)記支持傳統(tǒng)的路由協(xié)議MPLS基本原理嵌套MPLS基本原理內(nèi)嵌MPLS功能的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的映射結(jié)構(gòu) 信封的格式MPLS基本原理入口路由器分析頭分析FEC映射到下一跳分析頭分析FEC映射到下一跳分析頭分析FEC映射到下一跳入口路由器分析頭分析FEC添加標(biāo)記標(biāo)記交換標(biāo)記交換與傳統(tǒng)路由器的比較MPLS基本原理在邊界進(jìn)行路由，進(jìn)核心時(shí)添加標(biāo)記，在核心進(jìn)行標(biāo)記交換MPLS基本原理MPLS術(shù)語(yǔ)： LDP: 標(biāo)記分發(fā)協(xié)議 LSP: 標(biāo)記交換路徑 FEC: 轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類 LSR: 標(biāo)記交換路由器 LER: 標(biāo)記邊緣路由器MPLS基本原理什么是FE

6、C？地址前綴不同，卻可以在同一個(gè)通道轉(zhuǎn)發(fā)的同一類數(shù)據(jù)包。MPLS基本原理標(biāo)記交換路由器（LSR），標(biāo)記邊緣路由器（LER）MPLS基本原理LER功能： 完成連接MPLS域和非MPLS域以及不同MPLS域的功能。 進(jìn)行FEC劃分，與內(nèi)部MPLS LSR交換FEC/標(biāo)記綁定信息； 給分組加標(biāo)記或剝?nèi)?biāo)記,也可用于確定業(yè)務(wù)類型，實(shí)現(xiàn)策略管理，接入流量工程控制等。MPLS基本原理LSR功能： 使用標(biāo)記交換轉(zhuǎn)發(fā)MPLS數(shù)據(jù)包 能夠轉(zhuǎn)發(fā)普通IP包 執(zhí)行一種或多種IP路由協(xié)議 參與MPLS控制協(xié)議MPLS基本原理標(biāo)記堆棧:MPLS基本原理標(biāo)記交換在網(wǎng)絡(luò)中3. MPLS的應(yīng)用MPLS的應(yīng)用MPLS因其具有面向

7、連接和開放結(jié)構(gòu)而得到廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)在，在大型ISP網(wǎng)絡(luò)中，MPLS主要有3種應(yīng)用：流量工程服務(wù)等級(jí)（CoS）虛擬專網(wǎng)（VPN）MPLS的應(yīng)用流量工程：“把流量放到有帶寬的地方”將業(yè)務(wù)流從由IGP計(jì)算得到的最短路徑轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中可能的、無(wú)阻塞的物理路徑上去，通過(guò)控制IP包在網(wǎng)絡(luò)中所走過(guò)的路徑，避免業(yè)務(wù)流向已經(jīng)擁塞的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。聯(lián)機(jī)或脫機(jī)路由優(yōu)化各種路由能力“著色”根據(jù)管理需要施加約束，避免指定的顏色集MPLS的應(yīng)用流量管理機(jī)制主要包括：路徑選擇負(fù)載均衡路徑備份故障恢復(fù)路徑優(yōu)先級(jí)及碰撞等 MPLS的應(yīng)用MPLS的應(yīng)用服務(wù)等級(jí)MPLS的最重要的優(yōu)勢(shì)在于它能提供傳統(tǒng)IP路由技術(shù)所不能支

8、持的新業(yè)務(wù)，提供更高等級(jí)的基礎(chǔ)服務(wù)和新的增值服務(wù)。Internet上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)流包括傳統(tǒng)的文件傳輸、對(duì)延遲敏感的話音及視頻業(yè)務(wù)等不同應(yīng)用。 MPLS可以處理不同類型業(yè)務(wù)并且提供了極大的靈活性，可以滿足各種客戶的各類業(yè)務(wù)需求。MPLS的應(yīng)用組建VPN(虛擬專網(wǎng))提供一個(gè)可快速部署實(shí)施增值IP業(yè)務(wù)的平臺(tái) MPLS的應(yīng)用基于MPLS 的VPN具有以下優(yōu)勢(shì)：（1） MPLS VPN 提供一個(gè)可快速部署實(shí)施增值IP業(yè)務(wù)的平臺(tái)，包括內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)、 話音、多媒體及網(wǎng)絡(luò)商務(wù)。（2） MPLS VPN 通過(guò)限制VPN 路由信息的傳播僅在VPN成員內(nèi)部，可提供與第二層VPN 相同的私密性及安全性。（3） MPLS VPNs 提供與用戶內(nèi)部網(wǎng)的無(wú)縫集成。（4） MPLS VPNs擴(kuò)展性好，每個(gè)服務(wù)提供商可以設(shè)定數(shù)十萬(wàn)VPN， 每個(gè)VPN 可有數(shù)千個(gè)現(xiàn)場(chǎng)。（5） MPLS VPNs 提供IP 業(yè)務(wù)類別，支持VPN 內(nèi)部多級(jí)別業(yè)務(wù)。（6） MPLS VPNs 提供方便的VPN成員管理及新VPN創(chuàng)建功能以利于業(yè)務(wù)的快速實(shí)施。 VPN相關(guān)信息今