MSTP中内嵌MPLS技术及应用

2020-10-26 15:52:15 云杰通信 101

MSTP中内嵌MPLS技术及应用

  一、MPLS概述

  MPLS(Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换)技术起初是为了解决早期路由器工作效率低下问题而提出的。MPLS吸收了ATM的VPI/VCI交换的一些思想,结合了ATM和IP的技术优势,采用固定的短标签交换,大大提升了路由器的工作效率。同时,MPLS支持流量工程和VPN,在面向无连接的IP网络中增加了面向连接的特性,增强了IP网络的QoS质量。

  MPLS的简单工作原理是:当数据分组进入MPLS 网络时,PE设备通过分析数据分组的信息头来划分等价类FEC,然后查找LIB(标签信息库),将一个与该FEC 相关联的标签加在数据分组前。在后继的MPLS网络节点中,不需要再查找分组头,而是用标签作为指针,根据数据分组的标签来查找LIB,即可决定其转发出口,在转发前将新的标签取代旧的标签,然后转发到下一个节点。

  今天,路由器的处理速度早已不是瓶颈,MPLS的主要应用过渡到支持流量工程,提供虚拟专用网(VPN)和已经广泛用于IP网络中的端到端QoS性能保障。通过和MSTP的融合,MPLS技术已经开始延伸到城域和接入网络中,突破了原有的核心层应用范围,增加了MPLS自身的价值。

  二、MSTP技术中引入MPLS的必要性

  目前,城域光传送网大量存在的是传统的SONET/SDH环网和简单的MSTP网络,对带宽的指配基本上是静态的,无法适应大量的突发性数据业务,需要大量的人工操作和维护,耗时耗力、容易出错。为了改变现状,人们不断在传输网中引入适合数据传输的技术,例如: 内嵌RPR技术等,使得MSTP功能进一步强大,减少繁琐的人工配置工作,实现了MSTP的智能化。但内嵌RPR技术并不能解决困扰运营商的所有问题,例如:

  ● VLAN ID资源匮乏

  由于在EOS和RPR领域内,VLAN作为隔离用户的主要手段,全网的VLAN ID号要惟一,因此在中型或大型网络中,原有的4096个VLAN ID资源远不够用,已经成为开展以太网业务的瓶颈。

  ● 无法提供QoS保证,无法直接提供VPN业务

  VPN业务具有潜在市场,目前的传输设备无法直接支持VPN ,需要借助数据设备。

  ● 业务安全性问题

  EOS和内嵌RPR技术需要对全网的MAC地址清楚,要不停地发广播包学习地址,一方面占用了网络的带宽,效率降低,一方面也不是非常安全。

  为了解决这些问题,人们引入了MPLS技术,MPLS技术引入后,内嵌MPLS的MSTP具备了新的特点:

  ● 面向连接,提供端到端的QoS保证;

  ● 完善的业务安全隔离机制;

  ● 快速的业务保护机制;

  ● 具有按照服务等级调度业务的能力;

  ● 具有流量工程能力,可以合理利用网络的带宽资源。

  新一代MSTP融入了众多的二层技术,像内嵌MPLS、内嵌RPR、以太网和ATM都相继成为MSTP的重要功能模块,运营商在建设城域传送网时选择的余地也越来越大。当然,这几种制式和功能模块之间不是相互排斥的关系,而是优势互补的关系。以太网最大的优势就是商用化程度高、成本低廉、即插即用,RPR的优势就是环网保护、公平带宽分配以及带宽统计复用,MPLS的优势就是便捷的标记交换、基于MESH的快速重路由、强大的流量工程以及CoS/QoS保证等。

  在承载网中,目前业界的观点是MPLS会一统天下。但MPLS是否会和RPR、以太网以及IP的优势相互融合,仍然需要各方面的大力关注和共同推动。