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  • MPLS VPN的工作原理是怎樣的?

    2020-02-11 14:07:18 云杰通信 115

    MPLS VPN的工作原理是怎樣的?

    MPLS VPN是一種基于MPLS技術的IP VPN,是在網絡路由和交換設備上應用MPLS(Multiprotocol Label Switching,多協議標記交換)技術,簡化核心路由器的路由選擇方式,利用結合傳統路由技術的標記交換實現的IP虛擬專用網絡(IP VPN)。這種基于標記的IP路由選擇方法,要求在整個交換網絡中間所有的路由器都識別這個標簽,運營商需要大筆投資建立全局的網絡。而且跨越不同運營商之間,如果沒有協調好,標簽無法交換。

    標記是一個能夠被路由器識別理解的數據位,可以被用來代表逐跳式或者顯式路由,并指明服務質量(QoS)、虛擬專網以及影響一種特定類型的流量(或一個特殊用戶的流量)在網絡上的傳輸方式等各類信息。MPLS可以提供每個IP數據包一個標記,將之與IP數據包封裝于新的MPLS數據包,由此決定IP數據包的傳輸路徑以及優先順序,而與MPLS兼容的路由器會在將IP數據包按相應路徑轉發之前僅讀取該MPLS數據包的包頭標記,無須再去讀取每個IP數據包中的IP地址位等信息。

    IP包在邊界路由器分配一個標記。自此,MPLS設備就會自始至終查看這些標記信息,將這些有標記的包交換至其目的地。由于路由處理減少,網絡的等待時間也就隨之縮短,而可伸縮性卻有所增加。MPLS數據包的服務質量類型可以由MPLS邊界路由器根據IP包的各種參數來確定,如IP的源地址、目的地址、端口號、TOS值等參數。

    以大家比較好理解的物流系統作比喻。MPLS是在包裹上面打上一個特定的標簽,要求整個物流系統的搬運環節都能夠理解這個標簽的意義,然后根據這個標簽發送這個包裹。即使這個物流系統再繁忙,這類包裹的傳輸質量能夠得到保證。但是這是有前提條件的,要求所有的搬運環節(搬運工)能夠理解包裹的含義,例如: 1314信箱。并且能夠理解加急、緊急等不同的字眼,不同的物流公司(對應不同的運營商),由于標簽不統一,直接互通就很困難。

    對于到達同一目的地的IP包,可根據其TOS值的要求來建立不同的轉發路徑,以達到其對傳輸質量的要求。同時,通過對特殊路由的管理,還能有效地解決網絡中的負載均衡和擁塞問題。當網絡中出現擁塞時,MPLS可實時建立新的轉發路由來分散流量以緩解網絡擁塞。

    MPLS轉發原理:

    Mpls報頭可以被插入在第二層報頭和第三層報頭之間以插入多個Mpls報頭。路由器接收數據包,查看數據包的標簽(MPLS報頭),查找標簽轉發表,并根據標簽轉發表轉發數據。標簽轉發表由LDP協議生成。

    IP報頭的長度為20個字節,而MPLS報文頭的長度為4個字節。基于Mpls轉發的效率高于基于IP轉發的效率。

    IP網絡逐跳轉發數據,接收數據包并找到路由表并將其發送到下一跳。不在乎下一跳路由器將數據包發送給誰。在MPLS網絡中,標簽是預先分配的,并且會生成LSP。

    IP逐跳轉發。在經過的每個躍點上,必須執行路由表的最長匹配查找(可能多次),并且速度很慢。MPLS標簽轉發建立標簽轉發通道(LSP)。對于通過預分配標簽的數據包,每個通過通道的設備僅需要進行一次標簽交換(快速搜索)。

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