城域网MPLS VPN的几种实现方法

可能性转发包。

二、MPLS

MPLS起源于IP交换和标记交换技术。因为MPLS定义了用新的路由协议封装IP流量的体系结构和协议，而DiffServ只关注与现有路由协议独立的IP包字段，所以它对传统IP网络的改变比DiffServ深刻得多。

IP是无连接的网络，每台路由器根据所收到的每个包的地址查找匹配的下一跳，并做相应的转发。但路由器使用的是最长前缀匹配地址搜索（即搜索匹配前缀最长的一个作为入口），无法实现高速转发。MPLS在网络的入口边缘路由器为每个包加上一个固定长度的标签，核心路由器根据标签值进行转发，在出口边缘路由器再恢复成原来的IP包。因为根据固定长度的标签搜索目的地址，所以MPLS能够实现高速转发。根据标签确定的转发路径称为标签交换路径（LSP）。

MPLS能够实现显式LSP，并且它能够根据流量的QoS要求选择一条优化的边缘到边缘的路径。MPLS也能够在网络范围内做负载均衡的流量工程，也可以做虚拟专用网（VPN）。提出MPLS的初始动机是实现更高速的路由转发，但随着路由器性能的不断提高，这种理由已不复存在，但在IP网上建立连接实施流量工程以及组建VPN正在越来越流行。

在MPLS流量工程中可以使用下列标签分发过程建立LSP。

１．约束路由标签分发协议

约束路由标签分发协议（CR－LDP）是对已有的标签分发协议（LDP）的扩展，能够支持约束路由。CR－LDP可以在标签请求消息中建立一条LSP（通过LSR B和LSR C）。另外，CR－LDP允许在标签请求消息中设置流量参数，比如峰值速率、承诺速率和突发性等。但是，CR－LDP并不真正支持LSP流量的QoS保证机制。

2.RSVP-TE

RSVP-TE是从已有的RSVP协议扩展而来的标签分发协议。它使用了几个新的RSVP对象，如强制性LABLE－REQUEST对象和LABEL对象。RSVP－TE能够支持用以建立和维护LSP的附加功能，包括按需下游标签分发、显式LSP实例、为显式LSP分配网络资源、运用“中断之前先建立（make-before-break）”的思想重路由已建立的LSP隧道、跟踪LSP隧道的真正路由、诊断LSP隧道、结点摘要的思想、抢先选择和可控制的管理等。

３．管理人员逐跳建立

网络管理人员用网络管理系统，如简单网管协议（SNMP）、命令行接口（CLI）

等，为每条LSP上的所有路由器建立MPLS用法信息。

三、MPLS 支持的DiffServ

MPLS用一个标签作垫层（shim）封装了IP包，核心路由器看不到DSCP，DiffServ与MPLS并不兼容。为此，IETF提出了一种MPLS支持DiffServ的方法。

MPLS支持的DiffServ能够把DiffServ的多个BA映射到MPLS的一条LSP上，根据BA的PHB来转发LSP上的流量。LSP与BA的映射有两种方式： E-LSP和L-LSP。

１．E-LSP

E-LSP用EXP字段把多个BA指派到一条LSP上，使用MPLS垫层头的EXP字段表示一个包的PHB。最多可以把8个BA映射到EXP字段中。

２．L-LSP

L-LSP把一条LSP指派给一个BA（表现出多个包丢弃优先级），根据MPLS标签确定包的调度策略，根据垫层头或二层包丢弃机制确定丢弃优先级。纯ATM MPLS不能使用 EXP字段。

由于MPLS网络设备会在每一跳中都交换标签值，因此管理标签与DSCP的映射比较困难。E-LSP比L-LSP更容易控制，因为E-LSP事先就可以确定整个网络中每个包的EXP字段和DSCP之间的映射关系。

四、结 语

DiffServ提供的是一种区别对待不同业务的服务，为不同的业务设置不同的优先级和转发特性，但并不具体规定如何进行转发，也不设法消除拥塞。在网络没有拥塞时，即使是尽力而为型的IP包也能够得到很好的网络服务，因此有没有DiffServ都一样。而在DiffServ网络中也完全有可能发生拥塞，因为即使DiffServ在网络边缘做了流量调节，在网络核心路由器上也完全有可能因为流量汇聚而出现拥塞（负载不均衡）。这时，DiffServ是以牺牲低优先级的业务为代价换来高优先业务的QoS（拥塞严重时也可能损伤高优先级的业务），但并没有消除拥塞。MPLS提供的流量工程能够解决负载不均衡出现的拥塞问题。

DiffServ不关心低层网络采用什么技术解决网络拥塞问题，而MPLS流量工程也不关心所承载的流量采用的是什么QoS机制。但在MPLS承载DiffServ（或IntServ）时，因为标签封装的原因，核心路由器看不到IP包的头，因此IETF提出了一种MPLS能够支持DiffServ的技术。

显然，解决IP网的QoS，仅仅依靠DiffServ和MPLS这两种技术仍然不

够，还需要拥塞控制技术（如RED）、排队调度技术（如WFQ）、约束路由、应用层流量重定向和流量均衡技术等协同工作。