邱志彬 黃博

摘要：隨著Internet的普及和發(fā)展，MPSL?VPN技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注，它已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)安全研究和Internet應(yīng)用的一個重要發(fā)展方向。MPLSVPN技術(shù)具有強大的傳輸能力，使企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)/Internet的建設(shè)成本大大降低，提高了用戶對網(wǎng)絡(luò)運營和管理的靈活性。因此MPSL?VPN技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：MPLS技術(shù)網(wǎng)絡(luò)MPLS

MPLS VPN是一種基于MPLS技術(shù)的IP VPN，是把MPLS技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)路由和交換設(shè)備上，并把核心路由器的路由選擇方式進行簡化，結(jié)合傳統(tǒng)路由技術(shù)和標記交換實現(xiàn)的IP虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，來構(gòu)造寬帶的Intranet、Extranet，滿足現(xiàn)在人們多種的業(yè)務(wù)需求。MPLS VPN技術(shù)的優(yōu)點是可以把現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)分解成邏輯上隔離的網(wǎng)絡(luò)，而應(yīng)用這種邏輯上隔離的網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)人們很多的需求：可以用在解決企業(yè)互連、政府機構(gòu)互連，可以用來提供新的業(yè)務(wù)，也可以為IPv6提供開展業(yè)務(wù)的可能。

1、MPLS的工作原理

MPLS技術(shù)的全稱是多協(xié)議標簽交換技術(shù)，是在TagSwitching技術(shù)基礎(chǔ)上進一步發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，屬于第三層交換技術(shù)，它采用了類似于標簽的機制，把選路和轉(zhuǎn)發(fā)分開，一個分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑由標簽來規(guī)定，通過標簽交換路徑（LSP）完成了數(shù)據(jù)傳輸。核心部分的標簽交換路由器（LSR）、邊緣部分的標簽邊緣路由器（LER）組成了MPLS網(wǎng)絡(luò)。LSR由控制單元和交換單元組成，相當于ATM交換機與傳統(tǒng)路由器的結(jié)合；而LER的作用是，決定相應(yīng)的傳送級別和標簽交換路徑（LSP）并分析IP包頭。由于標簽分發(fā)機制與數(shù)據(jù)流的關(guān)系被MPLS技術(shù)隔絕了，因此，MPLS技術(shù)的實現(xiàn)并不依賴于特定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。MPLS技術(shù)可支持多種的物理和鏈路層技術(shù)（IP/ATM、以太網(wǎng)、PPP、幀中繼、光傳輸?shù)龋?。為了建立標簽交換路徑（LSP），MPLS技術(shù)采用了控制驅(qū)動模型初始化標簽捆綁的分配及分發(fā)方式，把幾個標簽連接在一起作為交換點來建立一條LSP。一條LSP是單向的，全雙工業(yè)務(wù)需要兩條LSP。 MPLS是由Cisco標記交換演變而來的IETF的標準協(xié)議。表示路徑和服務(wù)的屬性被MPLS標記，并在入口的邊緣、流入的數(shù)據(jù)包做上標記。位于核心的設(shè)備僅僅讀這些標記，賦于適當?shù)姆?wù)，然后核心設(shè)備根據(jù)標記轉(zhuǎn)發(fā)這些數(shù)據(jù)包。在這個過程之中只對這些數(shù)據(jù)包進行一次分析、分類和過濾。而所作的標記在進入邊緣設(shè)備后，經(jīng)過出口的邊緣設(shè)備時被移去，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到最終目的地。

標簽交換的工作流程如下：(1)由LDP（標簽分發(fā)協(xié)議）和傳統(tǒng)路由協(xié)議（OSPF等）在LSR中建立路由表和標簽映射表。(2)在MPLS入口處的LER接收IP包，完成第三層功能，并給IP包加上標簽；(3)在MPLS出口處的LER將分組中的標簽去掉后繼續(xù)進行轉(zhuǎn)發(fā)。(4)LSR不再對分組進行第三層處理，只是根據(jù)分組上的標簽通過交換單元進行轉(zhuǎn)發(fā)。

2、MPLS技術(shù)的應(yīng)用

2.1 流量工程

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源的需求增長十分迅速，用戶對IP應(yīng)用需求日益曾大，運營商市場競爭日趨激烈等矛盾的出現(xiàn)，流量工程成為MPLS的一個主要應(yīng)用。由于IP選路時遵循最短路徑原則，基于這點傳統(tǒng)的IP網(wǎng)上實現(xiàn)流量工程十分困難。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)一旦為一個IP包選擇了一條路徑后，無論這條路徑是否堵塞 IP包都會沿著這條路徑傳送，這樣會出現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)資源在某一處過度利用的現(xiàn)象，而其他地方網(wǎng)絡(luò)資源會被閑置不用。

MPLS技術(shù)為大型ISP網(wǎng)絡(luò)中的流量工程提供基礎(chǔ)具有非常大的優(yōu)勢：(1)支持確定路徑，為每條LSP定義一條確定的物理路徑。(2)LSP統(tǒng)計參數(shù)可用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和分析，以確定瓶頸，掌握中繼線的使用情況。(3)根據(jù)約束的路由規(guī)定LSP能滿足特定的需求。(4)不依賴于特定的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可支持多種的物理和鏈路層技術(shù)（IP/ATM、以太網(wǎng)、PPP、幀中繼、光傳輸?shù)龋軌蜻\行在基于分組的網(wǎng)絡(luò)之上。

2.2 服務(wù)等級

MPLS它能提供傳統(tǒng)IP路由技術(shù)所不支持的新業(yè)務(wù)，這是MPLS最大的優(yōu)勢所在。MPLS能夠提供更高等級的基礎(chǔ)服務(wù)和新的增值服務(wù)。MPLS在Internet上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)流包括傳統(tǒng)的文件傳輸、對延遲敏感的話音及視頻業(yè)務(wù)等不同應(yīng)用。為達到客戶的要求，ISP不僅需要流量工程技術(shù)，也需要業(yè)務(wù)分級技術(shù)。因此MPLS的靈活性可以為處理不同類型業(yè)務(wù)提供便捷服務(wù)，同時為不同的客戶提供不同業(yè)務(wù)。

MPLS的QoS是由LER和LSR共同實現(xiàn)的：在LER上對IP包進行分類之后，LER將IP包的業(yè)務(wù)類型映射到LSP相對應(yīng)的服務(wù)等級上；在LER和LSR上同時進行帶寬管理和業(yè)務(wù)量控制，極大的提高了每種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。

2.3 虛擬專網(wǎng)

為了使用戶能擁有一個可行的VPN服務(wù)，ISP要解決2個問題：(1)傳輸數(shù)據(jù)的保密；(2)VPN內(nèi)專用IP地址不能使用。由于MPLS基于標簽的值進行轉(zhuǎn)發(fā)的，分組報頭內(nèi)所包含的目的地址不能完全束縛MPLS，因此有效地解決了這兩個問題。

3、結(jié)語

現(xiàn)在企業(yè)都廣泛應(yīng)用VPN技術(shù)。?使用用戶要求建立網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)Ｓ肐ntranet連接到分支辦公室。用戶要求IP的應(yīng)用要保密、QoS和點到點的連接性，同時與局域Intranet進行無縫結(jié)合。因此服務(wù)提供商提供的VPN服務(wù)必須具有高擴展性、性價比高、滿足用戶廣泛的需求的特點。在 Internet 的帶寬不斷提升的同時，以IP為基礎(chǔ)的虛擬有網(wǎng)絡(luò)將會被廣泛采用，而MPLSVPN 則是Internet的一個發(fā)展方向。