MPLS技术的应用与发展( 三 )


图3Layer3MPLSVPN的网络
2.Layer2MPLS VPN
Layer2VPN大致分为三类 , 第一种叫做VPWS(VirtualPrivateWireService),用点对点连接方式实现VPN内每个站点之间的通信 。这种方式多用于正在使用ATM、FR连接的用户 , 用户和网络提供商之间的连接保持不便 , 但业务经封装后在网络提供商的IP骨干网上传输 。在第二种叫做VPLS(Virtual Private LAN Service) , 运营商网络仿真LAN SWITCH或桥接器的功能 , 连接用户所有的LAN称为一个简单的桥接的LAN 。VPLS和VPWS的主要不同在于VPWS只提供点到点业务 , 而VPLS提供点到多点业务 。即VPWS中的CE设备选择某一条虚拟线 , 将数据发送到某一用户站点;而VPLS中的CE设备只是简单的到所有目的地的数据发送到连接到其的PE设备即可 。第三种叫做IPLS(IP-only LAN-like Service),用二层封装转发用户IP路由器(不是Layer2Switch)的纯IP数据 。虽然IPLS仅传输IP数据 , 但却不是三层VPN , 因为数据转发基于二层报头 。
(1)VPWS
最直接的创建Layer2VPN的方法是在CE和PE之间建立ATM或FR连接 , 运营商网络中采用MPLS的LSP分别承载这些连接 , 如图4 。并且可以采用MPLS流量工程满足用户的QoS需求 。这种方案中配置CE和PE之间的PVC和承载用的MPLSLSP工作量很大 , 其大量的LSP将占用LSR很多资源 , 降低了网络扩展性 。为解决上述扩展性等问题 , 许多专家向IETF提出了许多关于MPLSLayer2 VPN的协议草案 , 基本可以划分为两类:Martini草案和Kompella草案 。
图4一条LSP承载一条VC
Martini草案针对上述扩展性问题 , 建议在PE和网络设备之间建立固定数量的MPLSLSP , 当用户CE设备和PE之间的VC承载业务需要穿越网络时 , 即进入MPLSLSP中点对点的子隧道(即“伪线”) , 即该LSP可以看作是多条VC的承载通道 。这和ATM网络的VC通路和VP通道之间的关系类似 。IETF相关草案定义了用于建立子隧道的信令和在子隧道上转发ATM、FR、以太网数据包的封装格式 。虽然这种方法节约了部分网络资源(比如LSP的数量) , 但是在创建大规模MPLSVPN时 , 仍需手工建立所有的子隧道 , 故配置工作量巨大 。
Kompella草案也采用这种“伪线”的方式减少过多网络资源的消耗 , 但引入了一种创建“伪线”的新机制 , 即采用BGP协议作为VPN自动发现协议和信令协议 。其工作原理是:在网络开始部署VPN业务时 , 对所有的VPN的所有站点进行相关配置(建立CE和PE设备之间的连接、用MPLS协议建立PE间的全网状连接的LSP、PE为连接到它的CE指定标签范围) , 然后自动发现协议使用BGP在PE之间建立全网状的IBGP会话 , 交换VPN成员信息(VPN各成员PE和CE的标签范围) , 然后建立“伪线”后即可传输业务 。此后只需对新添加的VPN站点做必要配置即可保证整个MPLSVPN的正常运行 。该工作过程体现了该草案最重要优点 , 即配置工作比Martini草案简单且工作量也少 , 降低了VPN业务开通的复杂度 。
Kompella草案更具灵活性 。比如 , MartiniMPLSVPN中所有CE和PE之间的二层协议必须相同;但采用Kompella草案时 , 假如用户传输的业务是IP , 则该VPN内的CE和PE之间的二层传输协议可以是不同的 。
虽然两种草案的数据封装格式基本相同 , 网络构成基本相同 , 业务流“伪线”穿越LSP的方式也相同(见图5) , 但Martini草案比Kompella草案的机制简单 , 实现起来相对轻易 , 故MPLS设备提供商基本都支持Martini草案 , 能支持Kompella草案的较少 。
图5Martini草案和Kompella草案网络结构图
(2)VPLS
Lasserre-vkompella草案描述了VPLS的核心思想:在一VPLS所有站点连接到的PE设备之间建立全网状连接 , PE设备实现类似标准以太网交换机的数据包复制和MAC地址学习功能 , PE设备负责将来自连接到它的CE的数据报正确转发到目的地 。此方案也利用自动发现机制自动发现新加入的PE、建立PE间的MPLS通道 , 大幅度降低了配置的工作量 。但是 , PE路由器需要同时执行路由功能、保持MPLSLSP和“伪线”和学习连接到它的VPLS的MAC地址 , 这就意味者PE需要足够的处理能力完成这些工作 。对此 , 已有草案建议把MAC地址学习功能和VPLS治理等功能分别在不同的设备上实现 。随着以太网业务数量的快速增长和向城域网范围内的延伸 , 用户对VPLS的需求是明确的 。VPLS的优势在于网络运营商不但可以向用户提供超过4095个VLAN站点VPN业务、保证用户业务端到端QoS、在和SDH网完成保护切换所需的相同时间内完成业务通路的切换 。这些优势使得运营商通过与其用户签署SLA(ServiceLevelAgreement) , 并获得比从网络普通接入业务稍高的收益 。并且 , 这一商业模型将是MPLS的一个长时期可赢利的商业模型 。

推荐阅读