基于MPLS技術(shù)的流量工程

服務(wù)提供商在支持IP服務(wù)方面面臨著(zhù)挑戰，這需要他們能夠使現有的網(wǎng)絡(luò )具有流量工程管理。服務(wù)提供商要求IP over ATM這種方式下的流量工程在純IP結構的網(wǎng)絡(luò )中也要得到體現。MPLS正是一種ATM和純IP網(wǎng)共存情況下提供流量工程，并且避免兩個(gè)分立網(wǎng)絡(luò )的管理技術(shù)。

全世界的服務(wù)提供商都在尋求更可靠的、有差異性的服務(wù)，以跟上互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展以及不斷增長(cháng)的用戶(hù)需求，這就需要服務(wù)提供商能夠嚴格地控制網(wǎng)絡(luò )資源的分配和網(wǎng)絡(luò )吞吐量。對于在網(wǎng)絡(luò )的物理拓撲結構上映射通信流量的過(guò)程，以及為這些通信流量的資源定位就叫做流量工程。它是當今服務(wù)提供商最難處理的任務(wù)之一。

理想的流量工程解決方案是根據業(yè)務(wù)需要分配網(wǎng)絡(luò )資源，它應該具有將通信流量映射到特殊路徑和專(zhuān)用資源上以實(shí)現負載均衡的方法。一個(gè)具有流量工程的網(wǎng)絡(luò )可以利用面向連接的技術(shù)來(lái)實(shí)現，如ATM和幀中繼。然而，將多種技術(shù)混合起來(lái)的網(wǎng)絡(luò )，需要各自的網(wǎng)管系統來(lái)管理，操作上帶來(lái)很大的不便。

一個(gè)純的IP網(wǎng)絡(luò )可以基于MPLS協(xié)議實(shí)施流量工程，通過(guò)提供不同的業(yè)務(wù)和可控性的網(wǎng)絡(luò )獲取利益。我們迫切需要一個(gè)具有流量工程設計的網(wǎng)絡(luò )，該網(wǎng)絡(luò )應能夠根據流量需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )資源的排隊管理，以較低的成本創(chuàng )建一個(gè)確定性的網(wǎng)絡(luò )，以及通過(guò)SLA提供不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型。因此，在下一代的IP網(wǎng)絡(luò )中，流量工程會(huì )成為MPLS協(xié)議最廣泛的應用之一。

MPLS多協(xié)議標記交換融合了IP路由技術(shù)、ATM 的QoS及第二層的交換技術(shù)，使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的網(wǎng)絡(luò )，其中包括ATM網(wǎng)上承載IP業(yè)務(wù)的模式。它允許為網(wǎng)絡(luò )的數據流預先建立一條路徑。這些預留的路徑占用特殊的網(wǎng)絡(luò )資源，既可被手工設定為顯式路徑，也可根據需要自動(dòng)生成最佳的路徑。

基本上講，MPLS類(lèi)似于A(yíng)TM技術(shù)，它是專(zhuān)門(mén)為IP設計的，但同時(shí)又支持ATM和PoS等不同的傳輸媒體。標記交換路徑(LSP)的路徑建立，根據流量需要和鏈路承載能力，數據流被映射到相應的路徑上。數據流通過(guò)哪條路徑轉發(fā)取決于該數據流被分配了什么樣的標記。因此，不同于傳統的IP目的地址，MPLS中的標記被用于將數據包沿著(zhù)選好的路徑在網(wǎng)絡(luò )中傳送。目前，MPLS可用兩種控制協(xié)議CR-LDP和RSVP建立路徑，他們在支持流量工程時(shí)具有同等的效力。另外，這兩種控制協(xié)議均支持隱式和顯式路由。

流量工程的骨干具備管理路由器資源的能力，這對于網(wǎng)絡(luò )中每臺路由器是必需的。另外，網(wǎng)絡(luò )中每一臺路由器的容量及性能必須能在全網(wǎng)中共享，以便通過(guò)集成在具有MPLS功能的邊緣路由器(LER)或者是邊緣標簽交換路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程處理功能進(jìn)行LSP的計算。需要明確指出的是，流量工程處理功能必須能訪(fǎng)問(wèn)以下信息：LSP終端節點(diǎn)(也就是目的IP地址)，一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )拓撲以便計算潛在路徑，以及網(wǎng)絡(luò )中所有路由器的資源可用性以便計算路徑的容量。