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移動(dòng)MPLS及其關(guān)鍵技術(shù)

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移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是最具市場(chǎng)前景的電信業(yè)務(wù)之一，它既能滿足各種移動(dòng)終端用戶隨時(shí)隨地訪問互聯(lián)網(wǎng)的需求，又能滿足他們之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和多媒體通信的需求 。移動(dòng)ＩＰ是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要害技術(shù)之一，它支持具有固定ＩＰ地址的移動(dòng)終端在互聯(lián)網(wǎng)中自由移動(dòng)，并保持移動(dòng)過程中通信不間斷 。多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）是將三層的ＩＰ路由技術(shù)和二層的交換技術(shù)結(jié)合在一起的一種快速包交換技術(shù)，它在網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并為每類數(shù)據(jù)添加標(biāo)簽，在網(wǎng)絡(luò)中僅對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行交換，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的快速交換 。ＭＰＬＳ克服了傳統(tǒng)ＩＰ網(wǎng)僅提供盡力而為（ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ？服務(wù)的缺點(diǎn)，可以保證用戶的ＱｏＳ要求，并通過應(yīng)用流量工程提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率 。為提供高質(zhì)量的有ＱｏＳ保證的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，移動(dòng)ＭＰＬＳ技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生 。它將移動(dòng)ＩＰ和MPLS結(jié)合起來，在MPLS網(wǎng)中支持ＩＰ移動(dòng)性，不僅能夠滿足用戶的移動(dòng)性要求，而且能在用戶服務(wù)質(zhì)量和充分利用網(wǎng)絡(luò)資源等方面提供很好的保證，具有巨大的市場(chǎng)潛力和商業(yè)前景 。
一、移動(dòng)MPLS原理
基本的MPLS并不支持移動(dòng)性治理，移動(dòng)ＩＰ和MPLS結(jié)合形成的移動(dòng)MPLS使MPLS網(wǎng)具備了支持ＩＰ移動(dòng)性的能力 。目前有兩種移動(dòng)MPLS技術(shù)：基本移動(dòng)MPLS和分級(jí)移動(dòng)MPLS（即Ｈ－ＭＰＬＳ） 。基本移動(dòng)MPLS只考慮了IP用戶在一個(gè)較大范圍內(nèi)移動(dòng)相對(duì)較慢的情況，當(dāng)無線接入網(wǎng)中因使用微蜂窩而造成IP用戶在子網(wǎng)間頻繁切換時(shí)，切換時(shí)延較大，輕易引起通信中斷 。分級(jí)移動(dòng)MPLS克服了基本移動(dòng)MPLS的缺點(diǎn)，具備微蜂窩移動(dòng)性治理的能力 。
１．基本移動(dòng)MPLS
在基本移動(dòng)MPLS機(jī)制中，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)主機(jī)（ＭＨ）進(jìn)入一個(gè)非家鄉(xiāng)子網(wǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)送一條注冊(cè)消息給該子網(wǎng)的外地代理（ＦＡ），ＦＡ把這條注冊(cè)消息通過正常的ＩＰ路由轉(zhuǎn)發(fā)給ＭＨ的家鄉(xiāng)代理（ＨＡ），ＨＡ收到注冊(cè)消息的同時(shí)得到了ＭＨ的轉(zhuǎn)交地址（ＣＯＡ） 。ＣＯＡ可以是ＦＡ的ＩＰ地址，也可以是ＦＡ動(dòng)態(tài)分配給ＭＨ的一個(gè)臨時(shí)ＩＰ地址 。然后ＨＡ向ＦＡ發(fā)送標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（ＬＤＰ）的標(biāo)簽請(qǐng)求消息，ＦＡ則向ＨＡ回送ＬＤＰ的標(biāo)簽映射消息，當(dāng)標(biāo)簽映射消息到達(dá)ＨＡ后，ＨＡ和ＦＡ間的標(biāo)簽交換路徑（PLS）就建立了 。接著，ＨＡ通過查找標(biāo)簽表，找到以ＭＨ的家鄉(xiāng)地址為轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類（ＦＥＣ）的行，并把該行的出端口和出標(biāo)簽改為ＨＡ和ＦＡ間ＬＳＰ所使用的端口和標(biāo)簽值 。最后，ＨＡ通過其與ＦＡ之間已經(jīng)建立的ＬＳＰ發(fā)送注冊(cè)應(yīng)答消息給ＦＡ 。ＦＡ收到注冊(cè)應(yīng)答消息后，在其標(biāo)簽表中增加一行，并把收到的標(biāo)簽值和端口值填到該行的入標(biāo)簽域和入端口域 。
之后，若有通信節(jié)點(diǎn)（ＣＮ）向ＭＨ發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包會(huì)被路由到ＭＨ的家鄉(xiāng)網(wǎng)，并被ＨＡ截獲，正如移動(dòng)ＩＰ協(xié)議中所描述的一樣 。作為ＬＳＰ入口的標(biāo)簽邊緣路由器（ＬＥＲ），ＨＡ?xí)允盏降臄?shù)據(jù)包中所包含的ＩＰ地址為索引，在標(biāo)簽表中查找該數(shù)據(jù)包的出標(biāo)簽和出端口 。根據(jù)查找到的出標(biāo)簽和出端口，該數(shù)據(jù)包被加上相應(yīng)的標(biāo)簽，并沿著ＨＡ和ＦＡ之間的ＬＳＰ以標(biāo)簽交換的方式傳送 。ＦＡ收到數(shù)據(jù)包后將查找它的標(biāo)簽表（因?yàn)椋疲潦窃摚蹋樱械某隹冢詷?biāo)簽表中相應(yīng)的出標(biāo)簽和出端口為空） 。作為ＬＳＰ出口ＬＥＲ的ＦＡ去掉數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽，并把該數(shù)據(jù)包通過ＩＰ層送往ＭＨ 。
至此，ＭＨ就收到了通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送給它的數(shù)據(jù)包 。在基本移動(dòng)ＭＰＬＳ中，每當(dāng)ＭＨ移動(dòng)到一個(gè)新的ＭＰＬＳ子網(wǎng)時(shí)，都要通過新子網(wǎng)的ＦＡ向其ＨＡ發(fā)送注冊(cè)消息，并在新的ＦＡ和ＨＡ之間建立一條新的ＬＳＰ 。建立新ＬＳＰ并將數(shù)據(jù)傳送切換至新ＬＳＰ所需的時(shí)間稱為切換時(shí)延 。假如ＬＳＰ切換時(shí)延較大，通信節(jié)點(diǎn)和ＭＨ之間的數(shù)據(jù)通信就會(huì)中斷，造成數(shù)據(jù)丟失 。為減少切換時(shí)延，并保證切換過程中的通信，引入了分級(jí)移動(dòng)ＭＰＬＳ 。

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