MPLS VPN网络的QoS问题

2020-08-21 17:27:22 云杰通信 99

MPLS VPN网络的QoS问题

  虚拟私有网络(VPN,Virtual Private Network)是一种利用公共网络来构建私有专用的技术,这种VPN网络必须提供与企业现有私网相同的安全性、可靠性和可管理性。

  MPLS VPN是近年来兴起的一种IP VPN技术,相对ATM/FR VPN技术而言,MPLS VPN具有高带宽、低成本、可扩展性好、支持异种介质互连、支持任意拓扑和接入等特点。因此它在以下两方面获得广泛的应用:

  一,企业互联,即企业总部、分支机构和出差员工通过VPN技术进行安全、可靠的通信。

  二、业务隔离,在一个物理基础网络上承载多种业务,为了保证每个业务的独立运营,采用VPN相互隔离。相比Internet上网业务来讲,这两类应用对网络的QoS提出了更高的要求。

  为解决QoS问题,业界提出了多种模型,其中最主要的有三种:

  1.Best-Effort service(尽力而为服务模型)

  Best-Effort是一个单一的服务模型,也是最简单的服务模型。没有提供任何QOS保证。

  2.Integrated service(综合服务模型,简称Intserv)

  IntServ是一种理想化的QoS模型,可以为各类型的业务提供严格的QoS保证,并充分利用网络资源。但这个模型存在严重的可扩展性问题,从而使得这一模型仅具有理论上的意义,从未真正实施过。

  3.Differentiated service(区分服务模型,简称Diffserv)

  DiffServ模型以简单性和可扩展性见长,在每一跳上,可以保证某个优先级的总流量的QoS。但在一个优先级内部不能保证每个流的QoS。

  MPLS技术的产生,为解决QoS问题带来了新的希望,这是因为,相对于无连接的IP技术,MPLS具有面向连接的特点,在LSP建立起来之后,数据流将沿着固定的路径,通过标签交换到达目的地。如果针对这个LSP实施QoS,就有可能解决通过LSP的数据流的QoS问题。按照这个思路,DiffServ/IntServ模型被运用到MPLS中。其中,MPLS同DiffServ结合,产生了MPLS DiffServ技术。MPLS同IntServ的结合,产生了流量工程(Traffic Engineer)技术。

  这里我们重点阐述流量工程。流量工程关注网络整体性能的优化,其主要目标是方便地提供高效的、可靠的网络服务,优化网络资源的使用,优化网络流量。这分两个层面:一是面向流量的,即关注如何提高网络的服务质量;二是面向资源的,即关注如何优化网络资源的使用,最主要是带宽资源的有效利用。

  MPLS与流量工程相结合的技术——MPLS TE应运而生。 MPLS TE在解决网络拥塞问题是有着自己的优势。运营商可以精确地控制流量流经的路径,从而可以避开拥塞的节点,解决那种一部分路径过载,另一部分路径空闲的问题,使现有的带宽资源充分利用起来。通过MPLS TE,可为用户创建具有带宽保证的隧道,但如果在隧道中同时传送EF、AF及BE业务时,业务之间会相互干扰,也就是说MPLS TE存在一个严重的问题- MPLS TE隧道不能够感知业务类型。为此,2002年业界提出了一种MPLS DiffServ-Aware TE 的解决方案。

  MPLS DS-TE能够结合差分服务与流量工程的优点,能够对不同类的流进行不同带宽的带宽约束,并且根据该流的带宽约束动态调节流量,是解决骨干网QoS的有效技术。

  二、VPN QoS模型

  VPN用户需要的是一种端到端的QOS保证,由于VPN流量跨越了用户网络和运营商网络,与普通QoS实施方法不同,VPN的QoS保证需要分解为两个层次。第一个层次是真正的端到端,保证用户流量的QoS。第二个层次是CE到CE,从运营商的角度来看,这是它能够负责和实施QoS策略的一部分网络。从用户的角度看,运营商网络是透明的。