摘 要:随着我国在互联网方面技术的逐渐应用和深入,MPLSVPN技术受到各界人士与企业的广泛关注,其已经成为未来互联网技术发展的方向。MPLSVPN该技术的传输能力较强,并且可以极大的减少企业内部网络的建设成本,提升了用户对于网络运营与管理的灵活程度。下面本文对MPLSVPN组网技术的基本内容和其相关应用做出详细探讨,以供相关人员参考。
关键词:MPLS;VPN;组网技术;应用
前 言:
MPLSVPN主要是在MPLSVPN技术的基础上所使用的IPVPN,并且在网络路由和一些交换设备方面有着极其重要的应用,在核心路由器中将工作方式加以简化,对传统路由技术实施有效的技术标记,进而实现虚拟网络的建设,满足人们对于网络的基本要求。另外该技术可以将IP网络实施逻辑分解,在各项网络分解中满足人们实际需求,这样其可以与企业与相关政府形成相互连接的模式,以此促进人们对于各种网络路由的具体要求,实现信息的安全网络传输功能。
1、MPLS工作原理介绍
多协议标签交换技术简称为MPLS技术,该技术是在tagswitching技术基础上所实现的进一步发展模式,具体是属于一种第三层交换技术的基本模式,将信息的转发与选路有效区分,其中由标签规定的网络路径,通过标签的交换来实现数据信息的传输,并且其核心部门主要是通过交换路由器、边缘部分的标签边缘路由器来共同组成了MPLS网络[1]。其中标签边缘路由器(ler)主要由两种单元所组成,为控制单元与交换单元,由传统的路由器与ATM交换机所组成,决定了信息传送的级别与交换路径,交换路径由ISP所表示,同时可以详细分析IP包头。目前在分发机制与数据流关系中,MPLS技术已经将二者相互隔绝,导致该技术在实际应用中不需要只适用一种数据链协议,其可以对多种物理和链路层加以支持,其中包含以太网、PPP和光传输等,所以为了建立有效的标签交换途径,可以采取驱动模型初始化标签的有效控制和信息数据分发方式的控制来实施具体的操作,通过一条LSP的建立来实现,但是由于目前所使用的LSP都是一种单相形式,因此对于工业的具体需求而言,需要两条LSP加以支持。另外可以看出由cisco标记所演变的IETF标准协议,MPLS技术在该协议下所标记的数据路径和服务属性,并且在入口的边缘数据也可以进行有效标记,只需要将一些中心的设备紧紧跟随这些标记运行服务即可,然后核心设备需要结合标记来转发这些数据包,然后再对这些数据包进行二次分类和过滤,最终将数据包通过出口标记设备处理之后,达到最终目的地。
2、MPLS协议介绍
MPLS协议主要是为了解决数据包转发速率的关键问题,并且其主要的工作方式是通过一种被称为标签的比较短、定长和非结构化的一种具有局部意义的标识来将数据的分组进行转发,并且标签经常位于一种数据链路层的封装头与PDU之间,并且在ATM中需要采用VPI与VCI,而FrameRelay中所采用的是DLCI。其中MPLS技术只是一个薄层,位于网络层与DDL层之间,结合该层次可以将标签作为主要形式来实现传统IP逐包分发机制的有效代替,由于在传统路由中,需要查找每一个分组数据,但是基于标签的一些特点,例如定长、非结构化等,导致查找标签的过程比较简单[2]。
标签的局部意义比较明显,所以各个节点之前都要建立相应的联系,这样就使MPLS的系统变为面向连接,但是对于分配所需要的标签来说,其实就是一种连接的建立过程,其逻辑上可以被分为LER与LSR,其中LER是一种边缘设备,其主要是基于MPLS网络所建立的一种设备形式,具备标签的移除与映射功能。而作为MPLS网络核心交换机,LSR其主要提供标签的交换与分发功能。具体如图一所示。
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图一:MPLS网络示意图
如上图所示,在进入到MPLS网络之后,LER可以被分为不同的FEC,同时这些FEC一旦被分配成功,则需要结合其与标签的映射关系为FEC增添一定的标签形式,然后结合标签进行交换,同时并不需要对每个数据组进行分析,当所需要的数据分组达到LER之后,LER可以将数据分组中的标签进行剥离,然后再结合包头的信息来决定其出口的端口,并给予一定的转发。
3、MPLSVPN组网技术的分析与应用
随着IP网络组网技术不断的深入应用,基于IP的解决方案需求正在不断提升,由于在传统的ATM与DDN等专线业务的组网中,其对于资源的有效利用、造价组合等方面存在一些问题,目前IP VPN技术已经成为目前市场中的热点需求,在此期间,一些关键的技术因素包含QOS保证、私有性以及可用性等,而MPLS技术在这几个方面又有着极其关键的保障,多以对于IP VPN技术的实现而言,MPLS是技术实现的最好方式之一[3]。目前对于MPLSVPN技术形式而言,其主要的实现方式分为L2 MPLSVPN和L3 MPLSVPN两种。
(1)L2 MPLSVPN而基于MPLS网络的二层VPN服务,在该实现方式中其运营商可以在同一的MPLS网络中提供二层的VPN服务,包含ATM、FR、VLAN和PPP等,并且MPLS网络仍然可以提供一般的IP、三层VPN以及QOS等服务,能够有效的减少资金投入。另外其与传统的二层VPN都存在N方的问题,每个VPN用户的CE边缘路由器到CE端都需要搭配一种有效的连接在CE与PE之间,并且对于一种PE设备而言,当在一个VPN中有N个Site时,在CE与PE之间需要有N-1个物理或者逻辑端口相互连接。但是对于目前的L2 MPLSVPN而言,其还没有正式形成一定的执行标准,因此相比于L3 MPLSVPN而言,L2 MPLSVPN应用的范围和频率较少。
(2)L3 MPLSVPN方式。对于L3 MPLSVPN方式而言,MPLS/BGP VPN是其主要的实现方式,也是目前最为主流的一种实现方式。在MPLS/BGP VPN模型中,其主要是由用户之间的各个Site和运营商骨干网所形成的一种形式,而其中的VPN主要是对应一个由多个Site集合的划分,其中需要注意的是两个Site支架只有一个是至少属于一个VPN定义的Site集合,以此才能具有一定的通透性,其主要包含的部件包含PE(骨干网边缘路由器)、CE(用户网边缘路由器)、P router(骨干网核心路由器)和Site(VPN用户站点)。具体如图二所示。
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图二:MPLS/BGP VPN结构示意图
结 语:
综上所述,基于MPLS的IP VPN是一种以宽带IP网络为基础,所采用MPLS技术,可以在公共网络中建立属于企业的一种专属IP网络,并且可以有效的实现多个专业宽带的连接,其中有图像、语音和数据等形式,同时可以对流量工程加以全面利用,结合PPP以及差别服务来实现一些专业技术的全面应用,将公共网络在应用中的可靠性、延展性以及专用网络的安全性能、灵活性能结合在一起,在用户专业的网络应用下,为用户提供高质量的网络服务,在未来的技术发展中具有着较为广泛的应用前景,以此促进我国网络行业的快速发展。
参考文献:
[1]郑凤.关于5G技术组网方案和应用前景的探讨[J].通讯世界,2019,26(11):87-88.
[2]孙卫军,洪林.基于5G技术组网的水情自动测报系统应用探索[J].陕西水利,2019(10):124-125+132.
[3]何艳.VPN技术在局域网中的组网应用[J].计算机产品与流通,2019(05):42.