MPLS的应用

■ 北电网络公司 李晓东

MPLS的主要应用

　　MPLS作为一门发展中的技术，随着技术的逐渐成熟，势必被应用到方方面面，以解决现存的问题，改善现有的环境。

　　目前，MPLS的应用主要集中在IP与ATM的集成、IP的流量工程管理、IP VPN以及未来的IP与光的融合等几个大方向上。在这些主要应用之中，IP流量工程和IP VPN又是其中的关键应用。

　　由于各个厂家实现MPLS的方法不同，有的采用ATM交换机，有的采用路由器，因而导致了不同的解决方案的侧重点不同，适合应用的主要方向和环境也不相同，但不管怎样，这些应用都属于MPLS理论应用的范畴。在实际的应用当中，我们需要在不同解决方案的侧重点和具体应用环境之间进行一下权衡，要知道，没有一种药是可以医治百病的。

　　MPLS的应用还要回到它的特点上来。MPLS是处于第二层和第三层之间的一种技术，它紧密地将第二层和第三层结合到一起，充分发挥了第二层的交换、流量管理上的优势；同时，它还兼有第三层路由、寻径灵活的优势。因此，目前来看，MPLS的两个最主要的应用就是围绕着这两个特点来实现的，一个是用MPLS来作流量设计（TE），另一个就是用MPLS来实现基于IP的VPN。

　　下面，我们将逐一对这几种主要的应用进行介绍。

IP与ATM的集成

　　一直以来，如何在ATM上承载IP业务是困扰人们很长时间的问题。从早期的多协议封装，到局域网仿真；从Classical IP到MPOA都从不同的方向、不同的角度对ATM承载IP业务作出了很大的贡献。

　　“多协议封装”解决方案虽然简单，但的确使IP甚至IPX等局域网协议可以通过ATM在广域网上传输；局域网仿真使传统的以太网用户无须改变现有设施，而通过局域网ATM边缘设备启动“仿真”就享受到ATM的高速交换，尽管人们发现ATM实际上并不是最快的局域网骨干技术。相对于局域网仿真来讲，Classical IP没有通过一系列复杂的服务器交互过程才建立从IP地址到ATM地址的映射，而是直接简明地采用虽然从理论上并不华丽，但非常实用的ARP服务器方法解决了这一问题，使边缘映射更为高效。MPOA可以说是在局域网内通过ATM承载IP业务的理论高峰，虽然后来人们发现这一高峰至少在目前，是无法全部实现的。

　　这时，出现了MPLS——多协议标记交换技术。MPLS当然可以应用于局域网来解决ATM和IP之间的衔接问题，但随着千兆以太网技术在局域网骨干的普及，ATM越来越少地应用在骨干网中。

　　因此，MPLS更多地被应用在广域网环境而不是局域网，而且广域网的带宽资源比局域网要更珍贵得多。MPLS吸收了上述几种ATM承载IP解决方案的优点。

　　除吸收几种技术的优点之外，MPLS还克服了几种解决方案普遍存在的效率不高的问题，简单高效地完成了ATM承载IP的目标。目前，MPLS已经逐渐被应用到运营商的网络当中，日益发挥着更大的作用。

IP流量的管理

　　在MPLS的几个主要应用中，IP流量管理又是重中之重。众所周知，IP流量缺乏可预见性和可管理性，如何在一个运营商的网络上控制和管理好这一占80%以上的业务流，对于运营商来讲是至关重要的，MPLS的应用使这一问题迎刃而解。尤为重要的是MPLS可以在现有基础设施上解决这个问题。

IP VPN

　　IP VPN是人们发现MPLS的另一个很重要的应用。MPLS的标记不仅可以提高在中间节点转发IP包的效率，而且还可以充当一部分安全的角色。因此，IETF提出了RFC 2547。RFC 2547创造性地用BGP来传送组员信息，建立组员关系；同时，在MPLS域的边缘将每个企业的路由表利用路由索引的方式分开，以增加其安全性；在网络的核心，路由器通过标记来识别下一个节点的位置，因此即使通过跟踪或者其他方法截获了数据包，也无法通过标记得知有关网络更多的信息。以上这些措施都从某种程度上保证了网络的安全性。

IP与光的融合

　　近几年来，光通信方面的发展应该说是IT界继计算机和网络之后的又一次浪潮。数据业务的发展为光通信方面的飞速发展提供了市场和足够的理由。不容忽视的是，数据业务早在几年前就占据了运营商网络的绝对优势的带宽，而且每年还在以惊人的速度递增；相反，传统的话音业务基本处于饱和状态。因此，非常明显的一个结论就是光通信发展的主要动力将不再来自话音等传统业务，而是来自数据业务。

　　另一方面，光通信方面技术的重大突破也为数据业务的发展提供了有力的保障。在原来只能传送622Mbps、2.5Gbps，甚至10Gbps带宽的一对光纤上，现在已经可以跑1600Gbps的业务了，这不能不说是一个奇迹，是一个创举，它为数据业务留出了丰富的扩展空间。同时，在城域网中采用密集波分复用系统也是出于对数据业务方面的考虑。看看我们现在的城域网结构，这一点就不难明白。目前的城域网以3～5个节点为核心，中间以网状或者部分网状结构相连，一般采用2.5Gbps的POS接口。即便按照3个节点来算的话，每个节点需要2个2.5Gbps接口，现有的SDH设备能够提供吗？而城域网的密集波分系统可以很轻松地为用户分出若干个2.5Gbps的波。

　　这一点对于新兴运营商更为重要，因为目前他们还没有自己的城域传输网络。因此，新兴的运营商可以直接站在高起点上，建立一个集话音和数据为一体的、强大的城域光传输网络。

　　数据业务和光通信两方面的迅猛发展使人们不得不考虑如何使光物理层上承载的80%的业务能够更有效一些、更智能一些。这一举措使两个本来毫无关系，或者说独立发展的方向逐渐走到了一起。

　　目前，80%以上的数据业务都是基于IP,尤其是在国内，这一数字还不足以表明IP业务的重要性,大约超过95%的数据业务是基于IP开发的, 所以需要考虑的就是如何在光物理层上承载IP业务的问题，也即光物理层要对IP更加“智能”。

　　在这一问题上，一直有着两种不同的见解，一种是重新开发一套协议作为两层之间的信令; 另外一种说法是利用现有的MPLS作为信令。

摘自《计算机世界报 第50期 D29》