MPLS技術的應用與發展（圖）

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　　一、MPLS的幾個實際網絡部署
　　2001年，隨著MPLS技術的初步成熟，各運營商紛紛開始采用MPLS新建或升級其網絡。

比如，NetStream用MPLS技術部署其屬于Greenfield領域的網絡，用于傳送話音、視頻和數據業務，并向企業用戶提供VPN、高性能視頻點播、遠程數據存儲和電信級VoIP業務。Reseaud'informationsscientifiquesdu Quebec (RISQ),加拿大魁北克的一個教育通訊網絡和服務提供商，在其IP骨干網上為科研機構提供了加拿大的第一個MPLS VPN網絡。RISQ的骨干網絡支持視頻會議和VoIP業務。
　　
　　2002年，中國電信在中國大陸建立其高密度的IP/MPLS網絡。該網絡在同一物理網絡上支持對傳統業務和IP/MPLS新業務，并可快速提供用戶業務。比如對等接入、IPVPN、城域以太網，通過二層VPN的方式承載FR、ATM、DDN業務的等。中國電信美國公司則將向在中國有業務的美國公司提供MPLSVPN、通達中國內地各處的專線業務和到CHINANET的直接IP接入等業務。
　　
　　2003年，MPLS技術得到更為廣泛的應用。印度的最大的INTERNER網絡和電子商務提供商Sify有限公司，建成了印度最大的MPLS網絡，提供安全VPN業務并作為連接到美國的INTERNET網關。日本的NTTCommunications建成了其全國范圍、寬帶多業務MPLS網絡，并在這一個平臺上提供IP、Ethernet、FR和ATM業務。此外，NTTCommunications還將面向全球提供其MPLSVPN與IPSecVPN互為備份的VPN業務，使得用戶的專網可以覆蓋到全球的124個國家或地區，并可在網絡受到攻擊時，通過在MPLSVPN和IPSec之間的切換，保證用戶VPN業務的傳輸。
　　
　　BellSouth最近宣布其將采用一個地區范圍、interLATA的MPLS骨干網，用于提供IP和下一代網絡方案。在BellSouth的服務區的大部分區域部署了BellSouth區域IP骨干網（BRIB）。該BRIB采用了遵從RFC2547的網絡結構和MPLS機制，使得BellSouth加強端到端業務控制和具備迅速擴充能力。通過使用BRIB，BellSouth提供先進的端到端信息服務，比如BellSouth管理的網絡VPN服務、VoIP解決方案、Internet專線接入和承載DSL方式接入的Internet業務。AT&T目前正在加快將其傳統網絡演進為一個單一的全球性的IP架構，希望能在2005年時建成一個架構在智能光網絡上的MPLS網絡。
　　
　　BT現有的MPLS網絡已經擴展到70個國家，包括1000個PoP點，19000多個端口，正為1200多個大客戶提供服務。
　　
　　上述幾個案例是MPLS實際部署的典型案例，表明了用MPLS技術組建的網絡，能夠在同一網絡平臺上同時支持全球范圍內的VPN業務、具有QoS保證的VoIP業務和視頻業務、承載ATM、FR、Ethernet業務。
　　
　　二、MPLS和現有網絡的互通
　　現有的ATM、FR、DDN、PSTN還將在很長的過程中存在，并發揮作用，給運營商帶來收入和利潤。因此就出現MPLS要支持FR、ATM、TDM電路和電話、IP、Ethernet等需求，保護投資，并實現平滑過渡與升級。因而存在ATM-MPLS互通,Voice-MPLS（MPLS上的語音承載）,TDM-MPLS互通 和 FR-MPLS互通等。
　　
　　MPLS與其它網絡互通類似于過去的ATM與其它網絡互通，其一般參考網絡結構如圖1所示。其中IWF是一個功能模塊，可以是一個獨立的物理設備，也可以集成在其它設備（如MPLSLER）中，通常商用中后者更多些。
　　
　　　
　　
　　圖1MPLS互通的一般參考網絡結構
　　
　　MPLS與現有網絡間的互通主要涉及通信網中的三個平面：用戶平面、控制平面、管理平面間的互通。用戶平面的互通涉及用戶數據包間的封裝及可能映射功能等�？刂破矫娴幕ネㄉ婕安煌�信令間的互通和映射功能等，如用于連接的建立/釋放及用戶面參數的協商等。管理平面間的互通涉及運營維護數據流（OAM）間的封裝及可能映射功能等。表1列出了MPLS與ATM、FR、TDM網絡互通時，上述三個平面需實現的具體的功能。
　　
　　　
　　
　　表1MPLS與ATM、FR、TDM互通時不同網絡平面實現的具體功能
　　
　　用戶平面控制平面管理平面
　　
　　ATM-MPLS互通信元模式LSP中直接封裝ATM信元，透明地支持所有AAL類型。支持ATM的SVC、PVC和SPVC，透明傳送ATM信令協議（如：DSS2、ATM-F UNI、PNNI等），在IWF間交換標記。 在MPLS OAM流和ATM OAM流間透明傳送性能/缺陷/切換的信息，將ATM OAM信息封裝在MPLS包中傳送，在端到端的OAM功能中要支持兩者的相關性及報告等。
　　
　　幀模式LSP中封裝并傳送AALPDU或SDU。
　　
　　FR-MPLS幀模式序列號的處理程序；FRVC雙向與MPLS LSP單向間的映射（兩個LSP為不同方向）；支持FR中的流量參數和QoS承諾等。 支持FR的SVC、PVC，透明傳送FR信令協議，在IWF間交換標記等。
　　
　　TDM-MPLS流模式一個LSP能傳送多個TDM流；通過綁定兩個單向且對稱帶寬的LSP來支持雙向連接；支持多種的TDM類型，如：結構化和非結構化E1/T1、部分化E1/T1、同步的串行數據（如V.35,V.36, V.37等）、非結構化E3/T3等；支持帶CAS的TDM，支與中繼相關的CCS的TDM；順從G.823和G.824的時鐘恢復等。 在IWF間交換標記、指明TDM業務的速率和類型（如結構化和非結構化、帶不帶CAS等）、通過MPLS控制協議建立LSP。 在MPLS OAM流和TDM OAM流間透明傳送性能/缺陷/切換的信息、將TDM OAM信息封裝在MPLS包中傳送、在端到端的OAM功能中要支持兩者的相關性及報告等。
　　
　　在網絡演進過程中，MPLS作為承載網要支持話音業務，包括支持現有的PSTN和ISDN，也要支持軟交換網絡下的話音業務。MPLS支持話音業務有以下形式，VoiceoverIPover MPLS、Voice over ATM over MPLS、Voice over TDM over MPLS和直接的Voice over MPLS。前三種方式實際上通過ATM、TDM、IP與MPLS的網絡互通實現。ITU-T 關于Voice over MPLS建議草案Y.vsmpls對Voice over MPLS網絡結構、網絡互通的傳送平面協議棧、通用封裝格式以及在MPLS的LSP上承載多個話音呼叫四個方面進行了規范。因Voice over MPLS需要將各種的電話網信令直接映射到MPLS層，故這種方式的實際應用將晚于Voice over TDM over MPLS等方式。
　　
　　MPLS網絡可以作為現有的ATM、DDN、FR和電話網的骨干網，各種業務流匯集到統一的MPLS網絡平臺上進行高速交換。對于運營商而言，利用MPLS技術作為多業務網絡平臺的能力，可以充分利用已有設備資源，保護現有網絡(ATM、DDN和FR)投資，并在MPLS網絡基礎上實現擴容，擴大業務覆蓋面，還能同時實現其ATM、DDN或FR用戶互通。這樣既節省投資和又降低運營維護費用。圖2是MPLS以專線形式的網絡互通應用（MPLS承載以太網在本文VPLS部分介紹）。
　　
　　　
　　
　　圖2MPLS網絡互通的專線應用
　　
　　三、MPLS技術實現各種VPN
　　1.Layer3MPLS VPN
　　
　　用MPLS協議實現VPN的方式，又可分為Layer2MPLSVPN和Layer3MPLS VPN 。
　　
　　Layer3MPLSVPN即BGP/MPLSVPNs，使用類似傳統路由的方式進行IP分組的轉發。在路由器接收到IP數據包以后，通過在轉發表查找IP數據包的目的地址，然后使用預先建立的LSP進行IP數據跨運營商骨干網的傳送。運營商網絡通過其路由器（包括PE）和客戶路由器（CE）間的RIP、OSPF、BGP等路由協議，獲得用戶站點的可達信息，并用這些信息來建立上述LSP。圖3是Layer 3 MPLS VPN的網絡結構。
　　
　　PE路由器上基于每個VPN具有屬于其自己的VPN路由表轉發（VRF），故可隔離路由信息，實現地址重疊的支持，即不同的VPN可以使用相同的地址空間而不會導致沖突。對于一個站點可以屬于多個VPN情況，即重疊VPN，PE路由器使用相互獨立的VRF表存儲來自該站點所屬VPN的路由信息。為使PE路由器區分來自不同VPN的路由信息，來自每不同VPN的路由信息都被不同且唯一BGP的團體屬性值所標示。比如，當PE接收到一條BPG路由信息時，需先檢查該路由的團體屬性，如果該屬性和該PE上承載的VPN的擴展屬性相同PE將接收該路由；否則，丟棄該路由信息。
　　
　　　
　　
　　圖3Layer3MPLSVPN的網絡
　　
　　2.Layer2MPLS VPN
　　
　　Layer2VPN大致分為三類，第一種叫做VPWS(VirtualPrivateWireService),用點對點連接方式實現VPN內每個站點之間的通信。這種方式多用于正在使用ATM、FR連接的用戶，用戶和網絡提供商之間的連接保持不便，但業務經封裝后在網絡提供商的IP骨干網上傳輸。在第二種叫做VPLS（Virtual Private LAN Service），運營商網絡仿真LAN SWITCH或橋接器的功能，連接用戶所有的LAN稱為一個簡單的橋接的LAN。VPLS和VPWS的主要不同在于VPWS只提供點到點業務，而VPLS提供點到多點業務。即VPWS中的CE設備選擇某一條虛擬線，將數據發送到某一用戶站點；而VPLS中的CE設備只是簡單的到所有目的地的數據發送到連接到其的PE設備即可。第三種叫做IPLS（IP-only LAN-like Service）,用二層封裝轉發用戶IP路由器（不是Layer2Switch）的純IP數據。雖然IPLS僅傳輸IP數據，但卻不是三層VPN，因為數據轉發基于二層報頭。
　　
　�。�1）VPWS
　　
　　最直接的創建Layer2VPN的方法是在CE和PE之間建立ATM或FR連接，運營商網絡中采用MPLS的LSP分別承載這些連接，如圖4。并且可以采用MPLS流量工程滿足用戶的QoS需求。這種方案中配置CE和PE之間的PVC和承載用的MPLSLSP工作量很大，其大量的LSP將占用LSR很多資源，降低了網絡擴展性。為解決上述擴展性等問題，許多專家向IETF提出了許多關于MPLSLayer2 VPN的協議草案，基本可以劃分為兩類：Martini草案和Kompella草案。
　　
　　　
　　
　　圖4一條LSP承載一條VC
　　
　　Martini草案針對上述擴展性問題，建議在PE和網絡設備之

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