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MPLS的现在与未来(上)

MPLS用短而定长的标签来封装网络层分组。MPLS从各种链路层(如PPP、ATM、帧中继、以太网等)得到链路层服务,又为网络层提供面向连接的服务。MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持,同时,还支持基于策略的约束路由,它路由功能强大、灵活,可以满足各种新应用对网络的要求。MPLS技术起源于IPv4,但其核心技术可扩展到多种网络协议(IPv6、IPX等)。

MPLS最初是为提高路由器的转发速度而提出的一个协议,不过,随着硬件技术的进步,采用ASIC和NP进行转发的高速路由器和三层交换机得到广泛应用,MPLS提高转发速度的初衷已经没有意义。但是,MPLS支持多层标签和面向连接的特点,使得其在VPN、流量工程(TE,TrafficEngineering)、Qos等方面得到广泛应用,并因为其良好的扩展性,使得在统一的MPLS/IP基础网络架构上为客户提供各类服务成为可能,从而使得MPLS成为大规模网络的基础技术。


 

MPLS VPN是一种基于MPLS技术的VPN,是在路由和交换设备上应用MPLS技术实现的虚拟专用网络,可灵活满足多种业务需求:可以用在解决企业互连、政府相同/不同部门的互连,也可以用来提供各种新业务,如为IP电话业务专门开辟一个VPN以解决IP网络地址不足和QoS的问题,或者用MPLS VPN为IPv6提供开展业务。

在MPLS/BGP VPN的模型中,网络由运营商的骨干网与用户的各个Site组成,所谓VPN就是对site集合的划分,一个VPN对应一个由若干site组成的集合。基于BGP扩展实现的L3MPLS VPN所包含的基本组件:

PE :Provider Edge Router,骨干网边缘路由器,存储VRF (Virtual Routing Forwarding Instance),处理VPN-IPv4路由,是MPLS三层VPN的主要实现者。

CE:Custom Edge Router,用户网边缘路由器,发布用户网络路由。

P router:Provider Router,骨干网核心路由器,负责MPLS转发。

VPN用户站点(site):是VPN中的一个孤立的IP网络,一各site之间通过运营商骨干网实现连通。公司总部、分支机构都是site的具体例子。CE路由器通常是VPN Site中的一个路由器或交换设备,Site通过一个单独的物理端口或逻辑端口连接到PE设备上。

用户接入MPLS VPN的方式是每个site提供一个或多个CE,同骨干网的PE连接。在PE上为这个site配置VRF,将连结PE-CE的物理接口、逻辑接口、甚至L2TP/IPSec隧道绑定到VRF上。

BGP扩展实现的MPLS VPN扩展了BGP NLRI中的IPv4地址,在其前增加了一个8字节的RD(Route Distinguisher)。RD用来区分不同VPN的IPV4地址。VPN的成员关系是通过VPN-IPV4路由所携带的Route Target属性来获得的,每个VRF配置了一些策略,规定一个VRF可以接收携带何种Route Target的路由信息,向外发布路由时携带什么Route Target属性,每个PE根据这些策略,确定接收到的哪些路由可以引入某个VRF中,并进行路由计算生成VRF相关的路由表。

PE-CE之间要交换路由信息,可以通过静态路由,也可以通过RIP、OSPF、BGP、IS-IS等动态路由协议。PE-CE之间采用静态路由的好处是可以减少CE设备可能会因为管理不善等原因,造成对骨干网BGP路由产生震荡,影响骨干网的稳定性。

 

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