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MPLS技術(shù)研究及應(yīng)用( 二 )

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1．4、MPLS的核心技術(shù)LDP
MPLS通過(guò)簡(jiǎn)單的核心機(jī)制來(lái)提供豐富的標(biāo)簽分配及相關(guān)處理功能 。構(gòu)成MPLS協(xié)議框架的主要元素有標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP），標(biāo)簽映射表（LIB）和轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)（FIB），其中LIB和FIB分別為存儲(chǔ)標(biāo)簽綁定信息和相應(yīng)的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)信息的數(shù)據(jù)庫(kù) 。為了能夠在MPLS域內(nèi)明確定義、分配標(biāo)簽，同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各元素充分理解其標(biāo)簽含義，LDP提供一套標(biāo)準(zhǔn)的信令機(jī)制用于有效地實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的分配與轉(zhuǎn)發(fā)功能 。LDP基于原有的網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議構(gòu)建標(biāo)簽信息庫(kù)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在MPLS域邊緣節(jié)點(diǎn)（即入節(jié)點(diǎn)與出節(jié)點(diǎn)）之間建立LSP 。LDP信令位于TCP/UDP之上，它通過(guò)TCP層保證信令消息可靠傳輸，同時(shí)基于UDP傳送發(fā)現(xiàn)消息 。LDP信令傳輸使用的TCP和UDP知名端口號(hào)均為646 。相鄰的LSR之間必須建立一條非MPLS連接鏈路作為信令通道，用于傳送LDP信令報(bào)文 。
1．5、MPLS的主要技術(shù)特點(diǎn)
（1）流量工程
傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)一旦為一個(gè)IP包選擇了一條路徑，則不管這條鏈路是否擁塞，IP包都會(huì)沿著這條路徑傳送，這樣就會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在某處資源過(guò)度利用，而另外一些地方網(wǎng)絡(luò)資源閑置不用，MPLS可以控制IP包在網(wǎng)絡(luò)中所走過(guò)的路徑，這樣可以避免IP包在網(wǎng)絡(luò)中的盲目行為，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 。
（2）負(fù)載均衡
MPLS可以使用兩條和多條LSP來(lái)承載同一個(gè)用戶(hù)的IP業(yè)務(wù)流，合理地將用戶(hù)業(yè)務(wù)流分?jǐn)傇谶@些LSP之間 。
（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)馬上導(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，并且假如某條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)的非凡處理，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RFC2547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 。

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