MPLS是为在ATM上支持IP业务而开发的,也是IP交换的一种。核心路由器一般都采用交换技术,在核心路由器上引入MPLS有何意义呢?通过MPLS,可以进行快速交换、支持QoS、流量工程、实现VPN以及链路的快速保护等等。本文介绍中兴通讯ZXR10的MPLS解决方案。——编者
MPLS(多协议标记交换)是20世纪90年代中后期ATM上支持IP业务以及IP交换的一种方法。MPLS网络是由实现MPLS相关协议的边缘设备LER(标记交换边缘路由器)和核心设备LSR(标记交换路由器)组成。LER、LSR及客户端设备间运行通用的路由协议,包括RIP、OSPF、BGP等。通过一定的规则,例如根据源和目的地址来区分网络上不同的信息流,并定义成一个FEC(转发等价类),对FEC进行标记分配。MPLS网络在进行数据交互之前建立链路LSP(标记交换路径),通过固定长度(20位整数)的标记来分类不同的数据流,并据此实现交换。由于标记的长度固定且位数较少,在提高交换效率的同时简化了核心网络的结构。
MPLS实现的核心问题是标记如何加入到报文中去以实现交换。核心路由器上的MPLS实现具有和ATM上实现不一样的特点。具体而言是在数据链路层报头和网络层报头之间插入一个shim字段,包括20位的标志及其它一些特征域,主要是在以太网帧和PPP链路层实现标记的封装。实现MPLS的端口根据接收报文的LABEL通过查找转发表进行快速交换。
标记的分配是通过LDP(标记分布协议)实现,可以根据不同的策略进行分配,并生成各接口上的转发表。为实现有关服务质量、流量工程以及实现和其它设备的互联互通,MPLS的实现一般还支持有关路由协议的扩展、支持CR-LDP和RSVP等协议。
ZXR10核心路由器实现所有有关协议。ZXR10 MPLS还实现其它一些功能,包括:
1. MPLS Fast Reroute功能。在LSP上的节点或链路出现故障时,自动迂回或切换到新的LSP上,保证网络业务的不中断。
2. 实现流量工程(TE)。通过CR-LDP设置有关节点,通过流量的检测,决定有关流量分流的情况。根据如何决定分流链路的方法,可以区分松散、精确的指定。
3. 虚拟专网(VPN)实现。VPN通过公用网络实现一个单位内部的网络。由于业务流量和网络覆盖的关系,早期网络通过专线来实现,缺乏灵活性。在IP网络十分普及的情况下,通过在网络设备直接支持VPN实现。MPLS 由于LSP的封装性,可以实现专线特性,保证安全性,而不需要实现复杂的加密算法。而且具有极好的灵活性和可扩展性。
4. 实现IP QoS。通过对LSP设定有关特性来实现,并和Diff-serv有机结合。
5. 支持多播功能。
ZXR10的MPLS实现,已经通过运营商和独立检测机构的测试,包括功能、性能、协议一致性以及和其他厂商设备的互连互通等方面,即将在实际网络上开通有关功能和网络业务。