多协议标签交换.doc

近年来,网络通信迅猛发展,通信业务从没有服务质量(QoS)要求的低速数据传送业务向音频、视频、多媒体等对QoS有严格要求的交互性宽带业务方向发展,迫切需要一个高带宽、业务发展受限少的宽带网络传输交换技术。采用“尽力而为(best-effort)”的无连接的分组交换IP技术,对时延、抖动等没有要求,其无法保证用户QoS的缺点制约了IP技术在宽带网络中的进一步发展。IETF于20世纪90年代中期提出的多协议标签交换技术(MPLS,Multi-ProtocolLabelSwitching)是用于IP主干网的高效技术,实现了高速交换能力和灵活路由能力的高效融合,这样的无连接网络中创建面向连接型业务的通路,被公认是当前最有发展前景的网络解决方案。MPLS基本原理(1)MPLS的起源多协议标签交换(MPLS)最初是为了提高转发速度而提出的。与传统IP路由方式相比,它在数据转发时,只在网络边缘分析IP报文头,而不用在每一跳都分析IP报文头,从而节约了处理时间。MPLS起源于IPv4(Protocolversion4),其核心技术可扩展到多种网络协议,包括IPX(PacketExchange)、Appletalk、、CLNP(workProtocol)等。“MPLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议。(2)MPLS的基本概念多协议标签交换(MPLS)是一种用于快速数据包交换和路由的体系,它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是,它具有管理各种不同形式通信流的机制。而且它提供了一种方式,将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签,用于不同的包转发和包交换技术。MPLS是一种高效的网间路由技术。它以一种简便的“标签”互换算法来取代传统的“最长地址匹配”转发方式,将第2层交换能力和第3层路由技术完美地结合起来,在无连接的网络中引入连接模式的特性,在异构网络互联环境下利用标签引导数据高速、高效传输。其中“多协议”是指MPLS可以支持第3层上的多种协议,如IPv4、IPv6、IPX、Appletalk、、CLNP等,同时MPLS也可以支持第2层上的多种协议,如路由器、ATM交换、帧中继交换等。它可以支持任何能够在网络层实体间传送网络层分组的第2层媒体,而并非针对任何一种链路层技术。这样,MPLS能够适应于多种承载网络,各种不同的网络传输技术可统一在同一MPLS平台上,保护了现有网络的投资和资源,促进了网络的互联和融合。“标签交换”是MPLS的核心技术,是把网络层的信息与标签捆绑,用标签进行多层分组交换的技术。MPLS综合利用网络核心的交换技术和网络边缘的IP路由技术,将路由移到网络边缘,网络核心作标签转发。MPLS对一个连接请求实现一次路由、多次交换,故加快了数据分组转发的速度,减少了时延和抖动,增加了网络的吞吐能力。MPLS主要设计来解决网路问题,如网路速度、可扩展性、服务质量(QoS)管理以及流量工程,同时也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。(3)MPLS的特点MPLS的特点是可以运行在任一网络:ATM、FR等,目前主要解决支持IPv4和IPv6协议,逐步扩展到其它协议利用现有成熟的路由协议,简化了网络设计过程、保证了网络的可靠性;改善了传统IP网络中的N2问题,增强了扩展性;采用集成模型,将路由、寻址、控制放