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IP的出路—MPLS


    流量工程问题的解决方案即通过各种不同的控制模块建立标记和标记交换路径。例如,流量控制模块可以建立一条从A 到C到D到E的标记交换路径,另一条从B到C到F到G到E的路径。通过定义一些选择某些信息包来跟随这些路径的策略,可以对网络上的通信流进行管理。

    MPLS今后将会利用基于限制的路由选择来确定流量工程策略。在这种环境中,只需指定网络的不同点之间预计流动的负载量(一个流量矩阵),路由选择系统将会计算出传送该负载的非常好的路径,并因此确定显式路径。

    IP与ATM集成

    MPLS能够让ATM交换机执行IP路由器的几乎所有的功能。它之所以拥有这一能力,是因为MPLS的转发模式——标记交换——与ATM交换机硬件提供的转发模式完全相同。传统的ATM交换机与ATM标记交换机之间的主要差别在于用来建立交换机上的VCI表项的控制软件。ATM标记交换机使用IP路由选择协议和标记分配协议(LDP)来建立这样的标记项。

    一个ATM标记交换机可以同时作为一个传统的ATM交换机。在这种环境中,交换资源(如VCI空间或带宽)在传统的ATM控制面和MPLS控制面之间被划分。MPLS控制面可以用来提供基于IP的服务,而ATM控制面则提供像电路仿真这样的面向ATM的服务或者PVC服务。

    MPLS是一项能够为服务提供商实现许多新的服务的通用技术。它带来了一种利用QoS(包括内部网和外部网)来提供虚拟专网服务的灵活方法,这样为服务提供商提供了良好的可伸缩性,允许使用各种QoS,并减少了VPN客户的管理负担。MPLS的流量工程特征作为一种管理路由网络的流量和链路利用率的方式是很有用的。最后,作为一种集成ATM和IP技术的方法,它对希望使用ATM骨干网来建立一个多服务网络的提供商来说是有利的。

    Cisco

    Cisco已向服务提供商和大型企业网络推出了多款提供标签交换(Tag Switching)技术的产品。当前的产品具备以下两种基本功能:

   1. 与一种IGP协议——如Open Shortest Path First(OSPF)——相结合,使用标签分配协议(TDP),实施基于目的地的单播路由的能力;
   2. 流量工程能力,平衡流量负载,以便更好地利用骨干网中的所有链路。

    当前的MPLS产品

    MPLS网络的边缘和中心都可以使用Cisco的MPLS产品:边缘设备,或者说边缘交换路由器(Edge LSR)是一种全功能的第三层设备,而中心设备,即标记交换路由器(LSR),则可以是第二层交换机或第三层路由器。

    Cisco公司将会不断增加MPLS功能,如创建无需隧道和加密的、高度可伸缩的虚拟专用网(VPN),提供服务级别(CoS)功能,从而,服务商可以向不同种类的业务提供优先等级,甚至是在VPN内。基于约束的路由能力还将增强流量工程功能,使网络管理人员能够优化骨干网上POP间流量的路由,同时自动设置隧道和将流量映射到隧道。

    Lucent

    朗讯科技公司已推出了基于MPLS技术的产品IP Navigator。IP Navigator 与B-STDX、CBX 500和GX 550 交换机可构建多业务解决方案,除提供ATM、帧中继业务和传统的IP业务外,还可提供基于IP具有服务质量保证的服务。

    1.提供具有绝对服务质量的Voice Over IP服务

    IP Navigator具有绝对服务质量功能(Absolute QoS),即能建立端到端的满足语音服务质量的连接。使用朗讯科技公司的MultiVoice网关和IP Navigator能建成具有绝对服务质量的Voice Over IP服务网络。MultiVoice网关在PSTN和基于IP的网络之间提供一个接口,使语音呼叫能进出IP网络。当语音信号经过MultiVoice网关后转换成VoIP分组语音流。MultiVoice网关将语音分组中的服务类型(ToS)字节设定为特定值,向IP Navigator 说明IP数据包为语音分组。IP Navigator接收到语音分组后,看信源和信宿之间是否存在一条交换虚电路(SVC),如果信源和信宿之间已存在一个SVC,则通过该SVC自动传送分组。如果SVC不存在,IP Navigator 会根据要求,使用端到端的符合语音传输质量要求的连接,为语音分组提供低时延、低抖动的传输通路,从而保证语音的服务质量。由于采用ATM作为网络基础,能提供大规模的话音通信,适合于组建大规模的语音通信网络。

    2.基于IP的VPN业务

    IP Navigator的VPN技术能够在一个MPLS的网络上同时提供多个VPN网络,支持多种应用,如局域网的远程接入、企业网的互联及Internet的应用等。

    IP Navigator的VPN功能对每一个VPN用户分配一个路由域和一个ID号。每个VPN用户可有自己独立的路由协议、路由表。不同的VPN用户使用的IP地址可以重叠,这样用户在通过IP Navigator互联时,可以不改变其IP地址规划。IP Navigator 支持的路由协议包括BGP-4、OSPF、RIP-2以及其他的路由协议。IP Navigator在VPN上采取了安全措施,保证不同的VPN之间不能建立起IP连接,相当于从物理上将两个网络隔离开。IP Navigator利用ATM网络的QoS服务机制保证对VPN用户的带宽、传输质量、时延等服务质量。IP Navigator通过用户代理网关提供用户VPN的管理,便于用户实时的获得全面的配置、性能和故障信息

    Marconi

   (原FORE系统公司)

    长期以来Marconi通信(FORE系统公司)在MPLS技术的发展中起到了至关重要的作用,对MPLS技术提供了全面支持。

   1. 在一个设备(譬如ASX-4000 骨干交换机)中让MPLS同时提供对ATM、POS(Packet over SDH)、DWDM和以太网的支持,实现IP端到端的面向连接。而且在连接上充分利用Marconi的特色技术,这些特色包括TE(流量工程)、TM(流量管理)、CR(容量感知型路由选择)和QoS(服务质量)。
   2. 在一个控制面内实现面向连接的链路层(COLL)。过去的IP和ATM融合技术需要两套控制面协议,现在Marconi的MPLS技术只需要一个控制面就可以实现完善的COLL(Connection Oriented Link Layer)。
   3. 提供“午夜航船”工作模式。Marconi的设备能在同一种物理端口上提供ATM和IP两种控制面功能,使同一种物理网络同时支撑多种控制机制,实现ATM和MPLS之间的平滑过渡。
   4. 提供支撑MPLS的高速智能化的硬件平台。Marconi的标记交换硬件提供基于连接和连接组以及端口和端口组的排队、缓冲、调度和整形功能。保证MPLS软件和硬件实现非常好的匹配。
   5. 按照用户需求灵活升级。Marconi提供纯ATM工作模式、纯IP工作模式和MPLS工作模式,并且能实现这些模式的并存和切换。而且所有这些都是采用软件升级实现的。
   6. 提供大型隧道或连接分层结构。Marconi的MPLS提供灵活的标记堆栈机制,支持多级虚拟连接和多级VPN,即多级虚拟连接嵌套和VPN嵌套。
   7. 解决N2的IP邻接问题。Marconi的MPLS采用IGP(Interior Gateway Protocol)提供直接的IP邻接,避免了耗时、费力的路由更新问题。
   8. 简化IP查表过程。Marconi的全线MPLS产品保证只在连接的出入端设备进行IP查表、转发和分类,大大提高了网络的效率。
   9. 支持面向连接数据流的合并功能。

      Marconi通信(FORE系统公司)的MPLS不仅具有IETF标准要求的一切功能,而且其在实现上也十分灵活,安全,可靠。

    多协议标记交换的工作原理:

    Internet工程任务小组提出的MPLS规范将ATM的可靠性、交付机制和QoS性能置于大型IP网络。MPLS为多供应商环境中的可靠和快速的IP包交付定义由标记驱动的连接。

   1. 将IP包传送至MPLS设备
   2. MPLS设备为包定义非常好的线路,并在WAN上进行传送。同时,它还给每个包贴上MPLS标记。在WAN上的每一跳,路由器或交换机只查看MPLS标记并将包继续转发下去。
   3. MPLS设备将包转至另一个合适的目的地,或将包重新贴上标记后传递至新的目的地.

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