|
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。 三、内嵌MPLS的发展 内嵌MPLS技术的发展可以简单分为两个阶段，第一阶段是静态的内嵌MPLS，第二阶段是动态的内嵌MPLS。目前广泛提及的内嵌MPLS绝大部分都是第一代静态内嵌MPLS技术。 静态内嵌MPLS技术依赖网管静态指配LSP，智能性较差，需要繁琐的人工配置，基本不具备商业推广价值。而动态的MPLS支持基于信令方式自动建立业务连接，简化业务配置和业务连接建立配置，并且支持流量工程功能，可以合理利用网络的带宽资源，商用价值高。 另外，由于内嵌RPR技术本身的限制，对跨环业务支持能力不佳。而内嵌MPLS技术对网络拓扑有超强的适应性，在解决内嵌RPR过环方面起到积极的作用。因此业界有部分观点认为，内嵌MPLS和内嵌RPR叠加在一起将是发展的方向。可以根据具体的业务情况，结合内嵌RPR和内嵌MPLS技术的优势，灵活选择解决方案。 在MPLS方面，中兴通讯保持业界领先，积极参与和制定相关标准，适时推出内嵌动态MPLS功能，主要特点如下： 1. 具备完整的MPLS功能，彻底解决了VLAN数量4096的限制，简化业务连接配置；通过两层标签方式更有效地在MSTP上直接支持VPN业务开展； 2. 在同一MPLS单板上同时提供FE/GE接口，可以实现n×FE→FE、n×FE→GE、n×GE→GE汇聚； 3. 在同一单板上实现以太网二层交换和MPLS功能，可实现EOS和MPLS混合组网； 4. 完善的保护机制，支持1＋1和1：1等LSP保护机制，保护时间小于50ms； 5. 采用虚级联和GFP方式，支持LCAS功能，虚级联颗粒完整，包括了VC-4-Xv/VC-3-Xv/VC-12-Xv； 6. 支持EF、AF、BE全部业务类型，提供CIR和PIR配置； 7. 通过数据平面和控制平面，支持基于信令方式自动建立业务连接，简化业务配置和业务连接建立配置，实现智能化的业务连接；支持流量工程功能，可以合理利用网络的带宽资源； 8. 提供VPWS、VPLS业务方式开展城域VPN业务，满足城域网VPN用户对业务的QoS和安全性要求； 9. 通过专门设计的VFI（虚拟转发实例）功能，可根据业务需要划分虚拟L2交换单元，解决了以太网MAC地址扩散问题，提高了网络数据转发效率，对网络运行业务提供了更好的安全隔离特性。 随着技术的发展，内嵌MPLS未来的发展方向是实现各厂家之间内嵌MPLS的MSTP设备互联互通，更长远的目标是实现与数据MPLS设备的互联互通，最终形成全程全网的智能端到端综合业务网络。 四、内嵌MPLS的应用 MPLS技术突破了EOS中VLAN的束缚，也突破了RRR中跨环困难的弱点，使得MPLS技术在规模较大的复杂网络中有较好的应用前景。除此之外，MPLS技术还具备完善的端到端QoS能力，可以直接在传输网上开通VPN。 从业务发展看，当前城域网中主要的数据业务是大客户VPN专线和NGN业务。VPN业务异军突起，为城域网数据类业务增添了许多活力。目前城域VPN业务主要是满足企业专线互联、行业性用户专线互联、政府和教育信息化互联需求。另一个热门话题是“NGN”，NGN技术的发展将会使电信业务走向融合，业务的融合必将使网络技术走向融合。NGN技术的发展将使全网IP化，对承载网的技术、对业务的开展应用模式带来全面的更新。 当前城域网中大客户数据专线业务的开展主要是银行等集团客户，对数据业务的传送要求提供有保证传送服务，强调业务传送的安全隔离，因而目前多采用MSTP EOS通过专用VC通道承载。 NGN业务网络建设是运营商关注的重点，从实验网络运行情况看，采用IP城域网承载NGN业务效果并不理想。从NGN业务特性要求看，要求端到端的QoS保证，要求有好的安全隔离机制，这就需要承载网全网支持QoS机制，并且使用与Internet业务相隔离的专用承载网络。在部分NGN试验网络中，已经使用了MSTP EOS的专用VC通道承载NGN业务。
随着NGN网络业务、大客户VPN业务的广泛开展，继续使用MSTP EOS由于缺乏智能业务连接特性，会带来运维管理复杂，业务开展困难的问题。 内嵌MPLS可以提供EF、AF和BE业务分类，对业务传送提供端到端的QoS保证；内嵌MPLS可以组建L2 VPN，通过加标签方式使接入业务本身在网络上透明传送，标签传送层（MPLS层）是在传送的网络层，对接入业务的用户侧是不可见的，此外还使用VFI分隔接入用户的广播域，因而对用户数据的安全隔离传送是有保障的。 大客户业务通常是在城域内多点跨区域的连接业务，NGN业务需要从各个接入网关（AG）进行多点到点的汇聚接入，利用内嵌MPLS提供L2 VPN方式实现智能化业务连接，对NGN的VOIP业务提供EF方式保证低时延快速转发，对于其他业务提供AF方式保证业务传送质量，利用信令机制可以实现全网业务的智能化统一传送和管理，业务开通快速，维护简便。 除此之外，城域内还涌现出许多新业务，例如：3G和IPTV等，都对传送网提出了QoS需求。相信内嵌MPLS技术会有广阔的发展空间。 五、展望 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。 [关键词] MSTP、MPLS、RPR、EOS、VPN、标签、NGN |
|
|
