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MPLS技術優勢及存在問題詳解

發布時間:2022-05-07 文章來源:xp下載站 瀏覽:

網絡技術是從1990年代中期發展起來的新技術,它把互聯網上分散的資源融為有機整體,實現資源的全面共享和有機協作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數據庫、網絡、傳感器等。 當前的互聯網只限于信息共享,網絡則被認為是互聯網發展的第三階段。

一、當今的Internet網絡

隨著Internet的不斷增長,各種新興業務以及迎合其需求的專有網絡也在不斷發展,但是原先針對不同業務、同時處理多種網絡連接的運營方式已經束縛了企業的發展,它們希望通過一個單一、靈活的接入設備來提供多種混合業務,并在將來執行統一的接入協議,如IP,然而,不同的業務(如語音、數據和多媒體應用等)對網絡傳輸質量的要求差別很大,如果ISP依舊基于傳統路由器發展大規模的IP網絡,相關問題(如路由器轉發部件的軟件操作,構造高速路由器組件的開銷,傳統路由尋徑機制在傳輸時難以預計的網絡性能,網絡無法提供針對特定業務的QoS等)將變得日益尖銳。

相對于IP路由技術,基于ATM和幀中繼的快速交換技術可利用多種轉發算法(其本質就是標簽交換算法)。由于這些轉發算法簡單有效,因而被直接固化到交換機硬件內部。與傳統的IP路由機制相比,L2層的快速交換技術具有很高的性能價格比。

為解決上述IP網絡存在的問題,每個ISP都渴望尋求一種能夠結合快速交換技術和IP路由技術中各自優勢的網絡解決方案,由此標簽交換技術應運而生。標簽交換技術就是致力把L2層交換技術的最優屬性(通常由ATM或幀中繼具體實現),與L2層路由技術的最優屬性(由IP具體實現)緊密結合起來,其中多協議標簽交換(MPLS)是目前標準最統一、最具發展前景的標簽交換技術。MPLS由Internet工程任務小組(IETF)制定,始于1997年初,它被設計成為能夠符合大規模電信級網絡所必須遵循的各種屬性。其目標是實現在大規模IP網內,通過ATM和幀中繼等多種媒介實現保證QoS的快速交換,因而MPLS的出現對于網絡發展將具有革命性的意義。

二、MPLS技術中的關鍵概念

由于MPLS技術可適用于任何網絡層協議,故稱為多協議(multiprotocol),目前主要是致力于傳輸IP業務。同時,多協議也表明MPLS技術的應用并不局限于某一特定的鏈路層媒介,即采用MPLS技術,網絡層的數據包可以基于多種物理媒介進行傳送,如ATM、幀中繼、租賃專線/PPP等。在MPLS網絡中的關鍵元素是標簽交換路由器(LSR),它具備了理解和參與IP路由與L2層交換的能力。MPLS要求LSR參與IP路由,其轉發機制與傳統逐跳路由判決機制的區別很大。結合上述多種傳輸技術,通過一種單一的操作模式,MPLS可以避免在L2層與L3層之間因相互操作而產生的相關問題,同時確保兩種機制獨立運行。LSR通過L3層的標準路由協議(如OSPF)進行尋徑操作。從而獲得整個網絡的拓撲結構,由此獲悉的路由信息將用來對特定IP報文分配相應的標簽(Label)。從端到端的角度上來看,標簽用于確定端點之間IP報文的傳輸路徑,這種路徑被稱為標簽交換路徑(LSP)。LSP是通過MPLS的核心協議標簽分配協議(LDP)在LSR對等體(Peer)之間建立的,其本質上與交換技術定義的VC連接十分相似。在傳輸IP報文時,MPLS標簽邊緣路由器(LER)通過特定判決機制,對報文進行標簽封裝,隨后將攜帶特定標簽的報文轉發到網絡內部升級后的交換機(如ATM-LSR或LSR),它們在接收到相應IP報文后通過內部的標簽信息庫(LIB)進行標簽查詢與交換并沿著LSP轉發報文。

網絡的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網絡的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬件上、軟件上、所用標準上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網絡迅速走向進步的催化劑。

本文章關鍵詞: MPLS 擴展性 網絡協議 
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