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浅谈MPLS技术与MPLS-VPN示例

2020-01-02 15:35:00 金莎通信 324

多协议标签交换(MPLS Multi-Protocol Label Switching)是一种能实现快速数据包交换和路由的技术,实现了网络数据流量交换、目标、转发和路由等功能。

MPLS 技术独立于第二层的 ATM 协议和第三层的 IP 协议,它是一种介于第二层和第三层之间的协议。

它提供了将 IP 地址映射为具有固定长度的简单的标签的方式,可用于不同的包交换和包转发技术。它是现有交换和路由协议的中转站,如帧中继、开放最短路径优先(OSPF)、资源预留协议(RSVP)、ATM、IP 等等。在多协议标签转发(MPLS ) 中,数据传输发生在 LSP(标签交换路径)上,LSP (标签交换路径)是一个从源节点到终节点的路径上的标签序列。

由于固定长度的标签被插入在每一个信元或者包的开始处,而且可以通过硬件实现在两个链接间快速交换包,故实现数据的快速交换已不再只是理想。

MPLS 的设计主要是用来解决网络问题,如服务质量(QOS) 、流量工程、可扩展性、管理以及网路速度,而且也为下一代 IP 中枢网络解决了服务请求以及宽带管理等难题。MPLS 起源于 IPv4(Internet Protocol version 4),其核心技术可扩展到多种网络协议,包括 IPX(Internet Packet Exchange) 、Appletalk、DECnet、CLNP(Connectionless Network Protocol)等。

浅谈MPLS技术与MPLS-VPN示例

“MPLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议。

MPLS 技术特色在 IP 网络中 MPLS 流量工程技术成为一种主要的管理网络流量、减少拥塞、一定程度上保证 IP 网络的 QoS 的重要工具。

在解决企业互联提供各种新业务方面,MPLS VPN被运营商看好,成为在 IP 网络运营商提供增值业务的重要手段。

采用 MPLS VPN技术可以把现有的 IP 网络分解成逻辑上隔离的网络,这种逻辑上隔离的网络的应用可以是千变万化的可以是用在解决企业单独互联、政府相同/不同办事部门的单独互联、也可以是用来提供新的业务如为 IP 电话业务专门开辟一个 VPN,以此解决 IP 网络地址不足、QoS 保证以及开展新业务等问题。

在 MPLS 越来越被看好的情况下,而且反对使用 MPLS 的声音同样尖锐,主要的反对声音来自于 AT在 ATM 中,标记置于虚电路标识符/虚通道标识符VCI/VPI信元报头中。

对于 MPLS 可扩展性非常关键的一点是标记只在通信的两个设备之间有意义。

在网络核心,路由器/交换机只解读标记并不去解析 IP 数据包。

IP 包进入网络核心时,边界路由器给它分配一个标记。

自此,MPLS 设备就会自始至终查看这些标记信息,将这些有标记的包交换至其目的地。由于路由处理减少,网络的等待时间也就随之缩短,而可伸缩性却有所增加。MPLS 数据包的服务质量类型可以由MPLS 边界路由器根据 IP 包的各种参数来确定,如 IP 的源地址、目的地址、端口号、TOS 值等参数 。

对于到达同一目的地的 IP 包,可根据其 TOS 值的要求来建立不同的转发路径,以达到其对传输质量的要求。而且,通过对特殊路由的管理,还能有效地解决网络中的负载均衡和拥塞问题。当网络中出现拥塞时,MPLS 可实时建立新的转发路由来分散流量以缓解网络拥塞。

MPLS-VPN在大型企业和运营商内部的应用非常广泛,是 MPLS 技术与 VPN 的结合。

MPLS 的精华在于快速标签交换,通过将查找标签列表替换传统的路由表递归查询,从而大大加速了数据包传输。MPLS-VPN 包括很多优化服务,如路由反射器,负载均衡,环路避免,流量工程等。

在需要处理巨大数据量的运营商网络内部使用 MPLS 是一个理想的选择,而运营商通常需要保证客户数据的隐秘性(跨国公司有时也需要保证分公司网络之间的隔离) ,MPLS-VPN 营运而生。

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