MPLS的工作原理及MPLSVPN技术的特点

MPLS工作原理及MPLSVPN技术特点

MPLS VPN是一个基于MPLS技术IP VPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS（Multiprotocol Label

Switching，多协议标识交换）技术，简化关键路由器路由选择方法，利用结合传统路由技术标识交换实现IP虚拟专用网络（IP VPN），可用来结构宽带Intranet、Extranet，满足多个灵活业务需求。

MPLS工作原理

MPLS是基于标识IP路由选择方法。这些标识能被用来代表逐跳式或显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网及影响一个特定类型流量（或一个尤其用户流量）在网络上传输方法等各类信息。MPLS采取简化了技术，来完成第三层和第二层转换。她能提供每个IP数据包一个标识，将之和IP数据包封装于新MPLS数据包，由此决定IP数据包传输路径及优先次序，而和MPLS兼容路由器会在将IP数据包按对应路径转发之前仅读取该MPLS数据包包头标识，无须再去读取每个IP数据包中IP地址位等信息，所以数据包交换转发速度大大加紧。

现在路由协议全部是在一个指定源和目标地之间选择最短路径，而不管该路径带宽、载荷等链路状态，对于缺乏安全保障链路也没有一个显式方法来绕过她。利用显式路由选择，就能灵活选择一条低延迟、安全路径来传输数据。

MPLS协议实现了第三层路由到第二层交换转换。MPLS能使用多种第二层协议。MPLS工作组到现在为止已把在帧中继、ATM和PPP链路及IEEE802．3局域网上使用标识实现了标准化。MPLS在帧中继和ATM上运行一个好处是她为这些面向连接技术

带来了IP任意连通性。现在MPLS关键发展方向是在ATM方面。这关键是因为ATM含有很强流量管理功效，能提供QoS方面服务，ATM和MPLS技术结合能充足发挥在流量管理和QoS方面作用。标识是用于转发数据包报头，报头格式则取决于网络特征。在路由器网络中，标识是独立32位报头；在ATM中，标识置于虚电路标识符／虚通道标识符（VCI／VPI）信元报头中。对于MPLS可扩展性很关键一点是标识只在通信两个设备之间有意义。在网络关键，路由器／交换机只解读标识并不去解析IP数据包。

目 录

第1章 绪论 ................................................... 1

1.1 概述 .............................................................. 1

1.2 涉及到的关键技术 .................................................. 2

1.3 国内外现状与应用前景 .............................................. 3

国内外现状 .......................................................... 3

应用前景 ............................................................ 4

第2章 VPN技术原理 ........................................... 6

2.1 VPN的历史 ........................................................ 6

2.2 VPN原理 .......................................................... 6

2.3 VPN基本要求 ...................................................... 6

2.4 实现VPN的关键技术 ................................................ 7

第3章 MPLS技术原理 .......................................... 9

3.1 MPLS提出的意义 ................................................... 9

(MPLS-VPN的工作原理)

1 / 2 VPN基本原理之一（MPLS VPN的工作原理）

有很多种方法可以实现VPN。目前大家经常看到的有MPLS、IPSEC、L2tp/pp2p、SSL等类型。以下分别对MPLS的工作原理进行概述。

MPLS的工作原理及MPLS VPN技术的特点

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（Multiprotocol Label Switching，多协议标记交换）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）。这种基于标记的IP路由选择方法，要求在整个交换网络中间所有的路由器都识别这个标签，运营商需要大笔投资建立全局的网络。而且跨越不同运营商之间，如果没有协调好，标签无法交换。

标记是一个能够被路由器识别理解的数据位，可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网以及影响一种特定类型的流量（或一个特殊用户的流量）在网络上的传输方式等各类信息。MPLS可以提供每个IP数据包一个标记，将之与IP数据包封装于新的MPLS数据包，由此决定IP数据包的传输路径以及优先顺序，而与MPLS兼容的路由器会在将IP数据包按相应路径转发之前仅读取该MPLS数据包的包头标记，无须再去读取每个IP数据包中的IP地址位等信息。

IP包在边界路由器分配一个标记。自此，MPLS设备就会自始至终查看这些标记信息，将这些有标记的包交换至其目的地。由于路由处理减少，网络的等待时间也就随之缩短，而可伸缩性却有所增加。MPLS数据包的服务质量类型可以由MPLS边界路由器根据IP包的各种参数来确定，如IP的源地址、目的地址、端口号、TOS值等参数。

以大家比较好理解的物流系统作比喻。MPLS是在包裹上面打上一个特定的标签，要求整个物流系统的搬运环节都能够理解这个标签的意义，然后根据这个标签发送这个包裹。即使这个物流系统再繁忙，这类包裹的传输质量能够得到保证。但是这是有前提条件的，要求所有的搬运环节（搬运工）能够理解包裹的含义，例如：1314信箱。并且能够理解加急、紧急等不同的字眼，不同的物流公司（对应不同的运营商），由于标签不统一，直接互通就很困难。

中国电信路由型MPLSVPN／QOS技术原理及业务实现

一、MPLSVPN的原理

二、MPLSVPN的业务实现

1.VPN的划分

MPLSVPN将网络划分为三个层级：全局路由器（PE）、边缘路由器（CE）和客户路由器（CPE）。全局路由器（PE）负责虚拟专线的建立和数据传输，边缘路由器（CE）连接PE和CPE，负责CE与PE之间的数据交换，而客户路由器（CPE）连接到CE上，提供了用户接入功能。

2.路由选择

在MPLSVPN中，所有的路由选择都是由PE进行决策的，而不是由CE或CPE来实现。PE根据配置的路由策略选择最佳路径，并将其记录到CE的路由表中。这样，当数据包到达CE时，它会查找路由表，并将数据转发到相应的PE。

3.数据包的转发

三、QoS技术的原理和业务实现

1.QoS的原理

QoS（Quality of Service）是一种网络流量管理技术，可以为网络中的不同服务提供不同的服务质量，确保关键应用的性能和可靠性。

QoS通过设置和管理数据包的优先级和带宽，控制网络拥塞和带宽分配。它可以对不同的数据流进行分类和标记，然后根据优先级和带宽的设置，对不同的数据流进行排队、调度和控制。 2.QoS的业务实现

QoS的业务实现主要包括三个方面：分类和标记、队列管理和带宽控制。

（1）分类和标记：QoS将从网络中接收到的数据流根据不同的应用或服务的不同需求进行分类和标记，用于后续的管理和处理。

（2）队列管理：QoS使用排队管理来控制流量的传输顺序。它将不同的数据流放置在不同的队列中，并设置不同的优先级和调度算法，根据优先级和带宽设置，对数据流进行排队和调度。

（3）带宽控制：QoS通过设置和管理带宽来控制网络流量的大小和分配。它可以设置优先级和带宽的参数，调整不同服务和应用的带宽占用情况，确保关键应用的带宽需求得到满足。

总结：