内嵌MPLS的多业务传送平台

为了提高多业务传送平台(MSTP)组网的路由能力、交换能力和服务质量(QoS)处理能力,需要将多协议标签交换(MPLS)的固有优势引入MSTP 。
方法是通过内嵌MPLS的MSTP,实现将以太网业务适配到MPLS层,然后映射到SDH通道中传送 。MPLS技术通过将交换的概念引入MSTP,实现了数据流的统计复用和负载均衡;通过将QoS引入MSTP,实现了对各种新兴业务的支持;通过基于二层和三层技术的解决方案,在MSTP中实现了MPLS虚拟专用网(VPN);通过支持单向1 1、1:1标签交换路径(LSP)和MPLS快速重路由保护倒换,在MSTP中实现了MPLS的保护倒换机制 。
虚级联(VCAt)、链路容量调整方案(LCAS)和通用成帧规程(GFP)技术虽然在多业务传送平台(MSTP)中实现了高效传送数据的功能,但其连接提供方式仍为点到点的SDH传输通道,业务量大多通过E1、E3、STM-1或STM-4接口,以较粗颗粒进入网络,光纤带宽的利用效率较低 。MSTP必须引入交换的概念,实现数据流的统计复用和负载均衡 。
MPLS无缝集成了二层交换的简捷性与三层路由的灵活性 。在IP网中,MPLS流量工程技术成为一种治理网络流量、减少拥塞、保证业务服务质量(QoS)的重要手段,MPLS虚拟专用网(VPN)在解决企业网互连、提供网络增值服务等方面得到了广泛的应用 。将MPLS的固有优势引入MSTP,可以显著提高MSTP组网的路由能力、交换能力和QoS处理能力 。
1 内嵌MPLS的多业务传送平台实现方案
1.1 MPLS基本原理
【内嵌MPLS的多业务传送平台】 MPLS技术结合了面向连接的转发技术与IP路由协议,在面向无连接的IP网络中增加了面向连接的属性,可以视为介于二层与三层的“垫层”网络技术[1] 。MPLS的实质是将三层路由在网络的边缘实施,而网络的核心采用二层交换,对一个连接请求实现一次路由、多次交换,将路由选择层面与数据转发层面分离,从而提高网络的性能 。
标签是MPLS网络中实现分组转发与交换的主要依据 。MPLS使用标签对上层数据进行统一封装,转发行为是基于标签实现的,如图1所示 。位于MPLS网络边缘的入口标签交换路由器(LSR)将分组按不同的转发要求划分成不同的转发等价类(FEC),并将每个特定的FEC映射到下一跳,即进入网络的每一特定分组都被指定到某个特定的FEC中 。每一特定FEC都被编码为一个短而定长的标签,当分组被转发到下一跳时标签也随同前传 。在随后的各跳中,将不再需要解析分组头,而是将分组的标签作为指向下一跳输出端口和新标签的索引 。旧标签被替换后,从指定的输出端口转发标签分组 。在网络的出口处,标签弹出后即还原成初始的IP分组,并且按照传统路由方式转发至目的地 。
1.2 内嵌MPLS的多业务传送平台的功能结构
内嵌MPLS的MSTP是指基于SDH平台,嵌入MPLS功能,并提供统一网管的多业务传送节点设备 。其要害特征是将以太网业务适配到MPLS层,然后映射到SDH通道中传送 。图2所示为内嵌MPLS的多业务传送平台的功能结构 。
内嵌MPLS的MSTP节点主要包括业务输入输出接口、二层交换、多协议标签交换、通用成帧规程/点到点协议/SDH上的链路接入规程(GFP/PPP/LAPS)、虚级联和LCAS,以及传统的SDH处理功能等模块 。业务输入输出接口功能主要负责业务的接收、汇聚及对数据包的检错处理等 。二层交换功能主要在媒体访问控制(MAC)层上进行流量梳理,有利于减轻传输网的负荷 。GFP/PPP/LAPS的功能主要是完成数据包的映射封装 。虚级联和LCAS分别实现了业务带宽与SDH虚容器间的适配及带宽动态调整,提高了网络资源利用率[2] 。传统SDH处理功能用于完成信道的交叉连接及开销处理 。

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