MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP-VPN,是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术,简化核心路由器的路由选择方式,利用结合传统路由技术的标记交换实现的IP虚拟专用网络(IP VPN),可用来构造宽带的Intranet、Extranet,满足多种灵活的业务需求。本文主要介绍了MPLS VPN技术概述和主要应用。
MPLS
MPLS(Multiprotocol Label Switching, 多协议标记交换)使用标签(Label)进行转发,一个标签是一个短的、长度固定的数值,由报文的头部携带,不含拓扑信息,只有局部意义。MPLS包头的结构包含20比特的标签,3比特的EXP(通常用作Cos),1比特的S,用于标识此标签是否为最底层标签,8比特的TTL。
MPLS可以看做是一种面向连接的技术。通过MPLS信令(如LDP,Label Distribute Protocol,标签分配协议)建立好MPLS标记交换通道(Label Switched Path,简称LSP),数据转发时,在网络入口对报文进行分类,根据分类结果选择相应的LSP,打上相应的标签,中间路由器在收到MPLS报文以后直接根据MPLS报头的标签进行转发,而不用再通过IP报文头的IP地址查找。在LSP出口(或倒数第二跳),弹出MPLS标签,还原为IP包。
MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP-VPN,根据PE(Provider Edge)设备是否参与VPN路由处理又细分为二层VPN和三层VPN,一般而言,MPLS/BGP VPN指的是三层VPN。
MPLS/BGP VPN所包含的基本组件:
CE:Custom Edge Router,用户网边缘路由器。
在MPLS/BGP VPN中,属于同一的VPN的两个site之间转发报文使用两层标签,在入口PE上为报文打上两层标签,外层标签在骨干网内部进行交换,代表了从PE到对端PE的一条隧道,VPN报文打上这层标签,就可以沿着LSP到达对端PE,然后再使用内层标签决定报文应该转发到哪个site上。
L2 MPLS VPN
简单来说,MPLS L2VPN就是在MPLS网络上透明传递用户的二层数据。从用户的角度来看,这个MPLS网络就是一个二层的交换网络。以ATM为例,每一个用户边缘设备(CE)配置一个ATM虚电路,通过MPLS网络与远端的另一个CE设备相连,与通过ATM网络实现互联是完全一样的。
在MPLS L2VPN中,CE、PE、P的概念与BGP/MPLS VPN一样,原理也很相似:利用标记栈来实现用户报文在MPLS网络中的透明传送:外层标记(称为tunnel标记)用于将报文从一个PE传递到另一个PE,内层标记(在MPLS L2VPN中,称为VC标记)用于区分不同VPN中的不同连接,接收方的PE根据VC标记决定将报文传递给哪个CE。
当前MPLS L2VPN还没有形成正式的标准。存在两种主要的实现方式:Martini方式和Kompella方式。前者使用扩展的LDP协议作为信令来传递VC标记,因此又被称为LDP方式的L2VPN。Kompella方式采用BGP扩展为信令来散发二层可达信息和VC标记,因此又被称为BGP方式的L2VPN。
MPLS VPN的应用
采用MPLS VPN技术可以把现有IP网络分解成逻辑上隔离的网络,这种逻辑上隔离的网络的应用可以是千变万化的:可以是用在解决企业互连、政府相同/不同部门的互连、也可以用来提供新的业务,如为IP电话业务专门开通一个VPN。
例如:
用MPLS VPN构建运营支撑网
利用MPLS VPN技术可以在一个统一的物理网络上实现多个逻辑上相互独立的VPN专网,该特性非常适合于构建运营支撑网,例如,国内很多省市的DCN网就采用华为的设备,在一个统一的物理网络上构建网管,OA,计费等多个业务专网。
MPLS VPN在与运营商城域网的应用:
作为运营商的基础网络,宽带城域网需同时服务多种不同的用户,承载多种不同的业务,存在多种接入方式,这一特点决定城域网需同时支持MPLS L3VPN,MPLS L2VPN及其它VPN服务,根据网络实际情况及用户需求开通相应的VPN业务,例如,为用户提供MPLS L2VPN服务以满足用户节约专线租用费用的要求。
MPLS VPN在企业网中同样有广泛应用。例如,在电子政务网中,不同的政府部门有着不同的业务系统,各系统之间的数据多数是要求相互隔离的,同时各业务系统之间又存在着互访的需求,因此大量采用MPLS VPN技术实现这种隔离及互访需求。
网管系统为MPLS VPN提供了强有力的支持,内容如下:
※ 存量管理:包括设备存量管理和VPN业务存量管理;
※ 业务供给:包括定义、部署、审计业务请求;
※ 客户网络管理(CNM):为VPN用户提供管理所属VPN网络的功能,包括查看VPN拓扑、增加子网或服务器、增加/删除VPN站点、查询/增加/删除所属VPN的用户信息、查询/定义QoS/SLA报告等;
※ 包月制:实现方式简单;
※ 基于流量:通过MPLS VPN网管获得各VPN的动态流量信息;
MPLS还属于一项不断发展的技术,许多特性仍处于草案阶段,但在一些基本已经形成标准的应用特性上,如MPLS VPN、跨域互通、Internet接入等方面,华为的网络设备已经与CISCO、JUNIPER等主要路由器厂商实现了全面互通。
长城宽带MPLS VPN产品是一种采用MPLS(多协议标记交换)技术在长城宽带骨干(GWBN)的宽带IP网络上构建企业IP专网,为企业实现多点组网互联,可实现企业安全、高速、稳定的内部数据传输,满足企业各种通信业务需求。
二、长城宽带MPLS VPN业务的优点
1. 安全、可靠性高:采用先进的MPLS技术作为通道机制实现透明报文传输,与FR和ATMVCC等传统类型VPN具有同等的安全级别。
2. 扩展性好:可根据客户的实际需求来增加VPN中的节点,可实现三点互联、四点互联或更多点的组网互联。
3. 管理功能强大:采用集中管理的方式,业务配置与调度统一平台。
7. 为企业降低网络成本:通过MPLS技术多点组网构建VPN,可为企业节省线路租用费用、购买设备及人员维护等企业通讯方面的成本。
三、长城宽带MPLS VPN业务应用
1. 企业内部大量数据传输:长城宽带提供的MPLS VPN产品,客户可根据自身需求来选择5M、10M、20M或更高的带宽来满足企业大量的数据传输需求,在企业多个分支机构之间实现高速、稳定的传输。
2. 构建企业视频会议专网:越来越多的企业采用视频会议来进行与各分支机构进行实时交流,对网络的稳定性及宽带要求较高,长城宽带MPLS VPN采用的是在现有的IP网络上分解成逻辑上隔离的网络,能够为企业构建虚拟的VPN通道,实现企业与多个分支机构进行稳定、高清的视频会议需求。
五、长城宽带售后服务承诺
就MPLS本身而言,MPLS领域的研究热点主要关注于包括VPN在内MPLS应用,如QOS,流量工程等。具体到MPLS VPN,研究重点主要集中在解决MPLS VPN应用中可能遇到的一些问题,例如VPN跨自治域,VPN组播等。
业界MPLS VPN研究的一个重要热点是分布式PE,MPLS VPN功能主要是通过单个PE设备实现,PE需完成多种业务,对接口数目及种类的要求高,性能压力很大等。为了解决该问题,有人提出通过多个设备虚拟一个设备完成PE功能,如华为公司提出的分层PE等。
·数据流和类型以及访问或改变数据的过程;