MPLS技術(shù)研究及應(yīng)用

(3)路徑備份

可以配置兩條LSP，一條處于激活狀態(tài)，另外一條處于備份狀態(tài)，一旦主LSP出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)立刻導(dǎo)向備份的LSP，直到主LSP從故障中恢復(fù)，業(yè)務(wù)再?gòu)膫浞莸腖SP切回到主LSP。

(4)故障恢復(fù)

當(dāng)一條已經(jīng)建立的LSP在某一點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，故障點(diǎn)的MPLS會(huì)向上游發(fā)送Notification消息，通知上游LER重新建立一條LSP來(lái)替代這條出現(xiàn)故障的LSP。上游LER就會(huì)重新發(fā)出Request消息建立另外一條LSP來(lái)保證用戶(hù)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

(5)路徑優(yōu)先級(jí)及碰撞

在網(wǎng)絡(luò)資源匱乏的時(shí)候，應(yīng)保證優(yōu)先級(jí)高的業(yè)務(wù)優(yōu)先使用網(wǎng)絡(luò)資源。MPLS通過(guò)設(shè)置LSP的建立優(yōu)先級(jí)和保持優(yōu)先級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每條LSP有n個(gè)建立優(yōu)先級(jí)和m個(gè)保持優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)高的LSP先建立，并且如果某條LSP建立時(shí)，網(wǎng)絡(luò)資源匱乏，而它的建立優(yōu)先級(jí)又高于另外一條已經(jīng)建立的LSP的保持優(yōu)先級(jí)，那么它可以將已經(jīng)建立的那條LSP斷開(kāi)，讓出網(wǎng)絡(luò)資源供它使用。

1.6、MPLS QoS

有兩種方法用以MPLS流中指示服務(wù)類(lèi)別。一種是IP Precedence，可以指出8種服務(wù)類(lèi)別。它被拷貝到MPLS頭中的CoS字段，典型應(yīng)用是在核心路由器。在另一種方式中，MPLS可用不同組的標(biāo)簽指定服務(wù)類(lèi)別，交換機(jī)可自動(dòng)獲知流量需要按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。目前，MPLS支持最多8種服務(wù)類(lèi)別，編碼與IP Precedence相同。這一數(shù)量不久將增加，原因是標(biāo)簽的數(shù)量多于IP前導(dǎo)的服務(wù)類(lèi)別。采用標(biāo)簽分類(lèi)后實(shí)際的服務(wù)類(lèi)別數(shù)量是無(wú)限的。

2、基于MPLS的VPN技術(shù)

VPN被一致認(rèn)可為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的核心應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商經(jīng)常面臨的挑戰(zhàn)是商業(yè)用戶(hù)需要將他們建立的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)VPN擴(kuò)展到分支機(jī)構(gòu)或外部用戶(hù)網(wǎng)。這些基于IP的主流應(yīng)用要求網(wǎng)絡(luò)的特殊處理，包括私密性，服務(wù)質(zhì)量以及any-to-any的連通性。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的VPN業(yè)務(wù)必須具備高度的可擴(kuò)展性，高性?xún)r(jià)比并可適應(yīng)廣泛的用戶(hù)需求。

2.1 基本原理

目前基于MPLS的VPN方案中，以RFC 2547中規(guī)定的BGP/MPLS VPN得到了大多數(shù)廠家的支持，如Cisco，Juniper等。BGP/MPLS VPN概念中，把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的路由器分為三類(lèi)：用戶(hù)邊緣路由器(CE)、運(yùn)營(yíng)商邊緣路由器(PE)和運(yùn)營(yíng)商骨干路由器(P);其中，PE充當(dāng)IP VPN接入路由器。由于BGP/MPLS VPN采用PE之間通過(guò)擴(kuò)展后的BGP協(xié)議(MP-BGP)來(lái)承載VPN成員關(guān)系和VPN網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性，所以使MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴(kuò)展性、靈活性和可靠性。

MPLS VPN的工作過(guò)程如圖3：

圖3

(1) CE到PE間通過(guò)IGP路由或BGP將用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中的路由信息通知運(yùn)營(yíng)商路由器(PE)，在PE上有對(duì)應(yīng)于每個(gè)VPN的虛擬路由表(VRF)，類(lèi)似有一臺(tái)獨(dú)立的路由器與CE進(jìn)行連接。

(2)PE之間采用MP-BGP傳送VPN內(nèi)的路由信息以及相應(yīng)的標(biāo)簽(VPN的標(biāo)簽，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為內(nèi)層標(biāo)簽)，而在PE與P路由器之間則采用傳統(tǒng)的IGP協(xié)議相互學(xué)習(xí)路由信息，采用LDP協(xié)議進(jìn)行路由信息與標(biāo)簽(用于MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，以下稱(chēng)為外層標(biāo)簽)的綁定。到此時(shí)，CE，PE以及P路由器中基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约奥酚尚畔⒁呀?jīng)形成。PE路由器擁有了骨干網(wǎng)絡(luò)的路由信息以及每一個(gè)VPN的路由信息(VRF)。

(3)當(dāng)屬于某一VPN用戶(hù)端路由器(CE)有數(shù)據(jù)進(jìn)入時(shí)，在CE與PE連接的接口上可以識(shí)別出該CE屬于哪一個(gè)VPN，進(jìn)而到該VPN的VRF路由表中去讀取下一跳的地址信息，同時(shí)，在前傳的數(shù)據(jù)包中打上VPN標(biāo)簽(內(nèi)層標(biāo)簽)。下一跳地址為與該P(yáng)E作Peer的PE的地址，為了到達(dá)這個(gè)目的端的PE，在起始端PE中需讀取MPLS骨干網(wǎng)絡(luò)的路由信息，從而得到下一個(gè)P路由器的地址，同時(shí)采用LDP在用戶(hù)前傳數(shù)據(jù)包中打上用于MPLS標(biāo)簽交換的標(biāo)簽(外層標(biāo)簽)。

(4)在MPLS骨干網(wǎng)絡(luò)中，初始PE之后的P均只讀取外層標(biāo)簽的信息來(lái)決定下一跳，因此骨干網(wǎng)絡(luò)中只是簡(jiǎn)單的標(biāo)簽交換。

(5)在達(dá)到目的端PE之前的最后一個(gè)P路由器時(shí)，將把外層標(biāo)簽去掉，讀取內(nèi)層標(biāo)簽，找到VPN，并送到相關(guān)的接口上，進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳送到VPN的目的地址處

(6)P路由器是MPLS LSR。P路由器完全依據(jù)MPLS的標(biāo)簽來(lái)作出轉(zhuǎn)發(fā)決定。由于P路由器完全不需要讀取原始的數(shù)據(jù)包信息來(lái)作出轉(zhuǎn)發(fā)決定，P路由器不需要擁有VPN的路由信息。