面对Internet的诸多制约,如何实现端到端的转发和控制、如何实现QoS机制困扰着人们。基于标记交换,不断有公司提出自己的方案。然而,这一切不仅未解决ip问题,反而使网络本身变得更加复杂。直到多协议标记交换(MPLS)的出现,提出了将ATM特性与IP结合的新模式,终于——MPLS为网络带来转机。
作为七家运营商之一的中国网通推出了其基于MPLS技术的IP-VPN服务。网通与实达集团在福州正式签约,网通将为实达集团在全国的11个办公地点提供MPLS VPN接入服务。在刚刚结束的电信展上,加拿大环球电讯公司也全面展示了其MPLS IP VPN业务。一时间,MPLS成为业界倍受瞩目的焦点。
网络的需求
多协议标记交换(MultiPRotocol Label Switching,MPLS)是一种介于第二层和第三层之间的标记交换技术,是专门为IP设计的,可以将第二层的高速交换能力和第三层的灵活特性结合起来,使IP网具备高速交换、流量控制、QoS等性能。它的产生伴随着网络的发展。
多年以前,人们期盼ATM能做任何事情,随着Internet的发展,人们试图通过ATM传语音、传图像,但由于ATM自身的一些限制,使得它无法适应Internet高速发展的今天。同时,由于点到点的连接,人们难以承受其高昂价格以及对带宽资源的严重浪费。然而,由于IP网的开放性,人们又很难实现端到端的连接,同时,语音数据包的传输也带来了很多问题。因而,将ATM网和IP网合二为一是人们早期的一个初衷。
当时最早采用的方式是IP over ATM,但碰到了非常多的问题和困难,如IP地址与ATM地址之间的映射问题。ATM的优点在于其固定长度的包,主要特点用硬件实现转发,因为固定长度的包,只看到包头的这些转发信息就可直接转发。因此,硬把两个协议捆绑在一起不能成功,也不能真正推广。后来,另外一些人试图尝试把两种协议的优势结合起来,即将传统的ATM网的转发机制和IP网的寻址和路由的机制结合起来,这就产生了IP交换技术,进而通过IETE组织推出了MPLS协议。
运营商的需要
尽管网络需求与日俱增,但由于带宽价格大幅下滑,因而服务商的收入越来越少。对于新的服务商来说,要想找到一家投资,困难自不必说,而对那些负债在身的运营商们,也很难有新的资金进行网络建造。尽管如此,人们并没有因此就停止对新服务的要求,数据网络最终还要继续发展。假如服务商们还想从网络中得到新的经济增长点,则必须寻求新的服务和技术,然后才能为用户提供更好的、更智能化的服务。因此,尽管碰到了种种困难,服务商还在继续投资网络技术厂商。另一方面,服务商们已投入了大量的资金建设骨干网络,但这些骨干网并没有被充分利用,网络最后一公里的的限制阻碍了网络入户的速度,从而成为网络发展中的一个瓶颈。
多数的服务商表示,在选择新的骨干网时,MPLS将是他们的首选。因此,在未来的一段时间内,MPLS将会和ATM、SDH、DWDM一起,并驾齐驱在骨干网络的大军中,并在未来的几年内在众多的技术中脱颖而出。有调查显示,在未来的几年内,在数据网络的骨干网中,只有MPLS技术表现出极好的发展前景,并在未来的欧洲网络市场中占有中心地位,如图所示。之所以会出现这样的情形,是因为MPLS通过分层次服务和新服务为IP网络带来巨大的效益。同时,利用MPLS能够使网络变得更为简单,将IP和ATM合并在一起。
MPLS应用领域
MPLS对网络的影响主要在三个方面:
在IP网络的QoS方面;
在IP网络的流量工程方面;
在IP网络的服务功能方面,如VPN。
VPN 由于地区和运营商各不相同,因而人们对MPLS上述三方面的需求也会有所侧重。在美国,发展较快、应用较多的是MPLS在流量工程方面的应用。因为美国的网络历史比较长,从很老的产品到现在最新的产品都用在网络上。整个网络的结构就像蜘蛛网一样,比较复杂。在这种情况下,怎么利用已有的资源、已有的通路,就需要仔细地调整在不同通路上的流量分配,充分利用网络。MPLS在流量工程方面的功能恰好可以得到很好的利用。
但是在欧洲、中国等地区,由于IP网发展相对较晚,但发展速度很快,在这种情况下建立起来的网络带宽较高,如中国现在新建的网络带宽都在2.5G左右。因此,流量工程对网络的益处相对来说不如美国那么明显。另一方面,网络服务供给商把对在MPLS提供的增值服务需求提到了议事日程,其中最迫切的就是VPN业务。网络服务商希望在IP网上开出类似帧中继、ATM这种虚拟专网的服务。
运营商要想开展VPN业务就需要好的平台、好的技术,运营商也在等待MPLS的开放性。对服务商而言,MPLS能对Internet产生巨大的影响,它将减少网络阻塞并提供更好的端到端服务。而将来利用MPLS建成的公众IP数据网,不仅仅是Internet,更主要的是为许多企业提供服务质量(QoS)和稳定性更好的VPN应用。MPLS能够在不同的网络的站点间建立起有保证的带宽连接以及其它的QoS特征服务。其中最基本的一点是,通过流量控制,能够使网络有效地减少拥塞、使流量平均分配。
MPLS发展前景
骨干走向边缘
随着MPLS应用的不断升温,无论是产品还是网络,对MPLS的支持已不再是额外的要求,而应该是必备的功能。此外,MPLS从骨干网走向边缘网也是一种越来越明显的趋势,这一进程将给边缘网带来更多的带宽、更高的智能和更多的服务。在接入网中,利用MPLS的技术承载以太网,会使网络更易升级和富有弹性。普通的以太网在每个骨干网中只能处理4000个VLAN,MPLS能使每个路由器支持最多100万个标记。因此,核心路由器厂商支持MPLS自然是毫无疑问的,边缘路由器厂商此时也开始关注MPLS。
替代ATM
当初,人们是在ATM网上提供IP的服务。目前,从发展趋势来看,人们只是希望在IP网上提供类似ATM的服务。因此,MPLS将在IP网上发展,因为目前完全替代ATM还不可能。因此,人们将逐渐把ATM限制在一小部分有非凡需求的地方,如一些像专网用户租特定的带宽,并在该线路上实现电话和电视会议。
结合底层光设备
从整个网络发展方向来看,在未来的核心网上,所有新的运营商在第一时间内建立的骨干Internet网都是光结点。MPLS不再单一存在,它将与底层的光设备相辅相成。以前的IP是第一层、第二层、第三层在一起,现在,利用MPLS的基础,IP与底层的光设备结合起来,让光去识别IP路由,即光是基于IP来驱动,将来的网络核心是波长路由,外面是一种大路由,这是以后大网核心的必然。对运营商来讲,今天的网络与以后的网络的关系是,所有今天的电信的其他网,如DDN专线网、ATM的中继网等,都是将来整个大网络的接入结点。这个网不会摒弃以前所有的技术和产品,而是把它们结合进来,只是所有的应用都要以IP的形式来做,所有的东西都会以IP的形式终结在Internet和路由阶层中去。
早在1995年,IBM就提出IP over Everything,即IP可以跑在任何第二层的载体上。2000年是Everything over IP,即网络从上三层到下三层都是IP界面。从应用角度来看,根据将来用户的不同的接入形式,不论企业大小,都会以不同的形式找到网址。总之,把握IP就等于把握未来。