MPLS-VPN在城域網中的應用（1）

2019-11-03 09:10:04

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供稿：網友

新一代城域網的現狀及發展方向

　　為了緊貼電信市場的快速變化，當前各運營商已經形成了普遍的共識：數據傳輸將取代話音傳輸成為運營商的主營業務，寬帶接入將取代窄帶接入成為主要的網絡接入方式。為了解決網絡擁塞問題，運營商最初都在集中進行骨干傳輸網以及寬帶接入網方面的改造與建設；如今，網絡瓶頸的焦點則轉移到了骨干和寬帶接入之間的城域網上。為了在未來的電信競爭中處于優勢，取得競爭的主導地位，運營商正在著手投資改造他們原有的城域網或者建設新的城域網絡。

　　城域網是最接近用戶的網絡，它為用戶提供話音、數據、圖像、多媒體、ip接入等業務和各種增值業務及智能業務，并與各運營商的長途網互通本市(地)的綜合業務。作為數據骨干網和長途電話網在城域范圍內的延伸覆蓋，新一代城域網已不再擔綱著邊緣網絡的角色，它承擔著集團用戶、商用大樓、智能小區的業務接入任務和為電路出租任務的用戶提供智能網絡的任務，網絡本身配置智能功能以管理運營商推出各種的IP業務，并配合其覆蓋面廣、投資量大、接入技術多樣、接入方式靈活的特點。

　　但是，對于運營商來講，現在最大的問題并不是網絡的改建或者架設，而是他們網絡的收益問題。

　　IP業務的需求與日俱增，業務量飛速增長，運營商在收益方面的增長卻強差人意。例如：IP業務量如果以增加一倍計算，相應的收益可能只是增加了20%左右。因此，運營商面臨的一個亟待解決問題的重點就是如何提高運營效益。

　　過去，用戶寬帶接入的主要方式是DDN、ATM以及FR等，采用這些接入技術的一個優勢就是它們的技術比較成熟，但是卻亦存在一定的弊端。對于DDN來講，它的一條電路月租費大概在數千元以上，這對于中小企業來講是一筆不小的開支，而且在沒有數據需要傳遞的時候，該專線就處于閑置狀態，這對于用戶來講是一種很大的資源浪費。對于ATM，雖然用戶可以在需要的時候再進行帶寬的申請，同時可為用戶提供QoS保證，但是這種技術的復雜性卻阻礙了它的發展。因此，運營商需要為用戶提供新的寬帶接入方式，不僅需要減低接入費用，同時亦需要減輕用戶管理的復雜性以吸引更多的用戶。提供新的寬帶接入方式需要新一代的IP邊緣匯聚設備，這些設備在可靠性、可用性、可升級性以及可操作性方面要具有運營商級的標準。在這方面力博通信的SmartEdge800是不錯的一個選擇。

　　在改進寬帶接入方式的同時，運營商更應當致力在他們的城域網上提供更多增值業務以吸引更多用戶，例如 MPLS-VPN 以及 Multicast Video業務。由于當前人們對業務的需求是QoS、私密性、可用性以及可靠性，因此現在用戶提出的新要求是多種業務類型選擇，如FR、專用IP(PRIVATE IP) 、公用IP(PUBLIC IP) 、多種VPN的選擇、低開銷可管理的業務、ANY-TO-ANY 業務及無縫地聚合等。要滿足上面的要求，MPLS是唯一的解決方案。因此在選擇組成網絡的設備的時候，對MPLS的支持是必不可少的一個條件；同時硬件、軟件的可靠性、可用性等都是運營商應該仔細考慮的地方，因為傳統的硬件和軟件建立起來的IP網絡結構已經無法滿足用戶的新要求了。

　　MPLS-VPN技術在新一代城域網(用戶智能網絡)中的應用

一、MPLS-VPN產生的背景

　　隨著通信行業不斷發展，Internet日益成熟壯大起來，對于企業網的運行模式也有了新的概念。

　　早期企業網的概念只是局限在某幢大樓內的局域網。但是，隨著企業的不斷發展，它的分支機構可能會分布在全國各地甚至延伸到國外；同時企業內部的信息也從單一的數據業務擴展到語音、視頻與數據業務并存。在這種情況下，如果企業還是獨立地構筑自己的專用網絡，不僅需要大量資金的投入，而且還需要雇用很多建設與維護網絡的人員，這無疑給企業提出了一個很大的難題。在這種情況下，VPN便應運而生。

　　VPN是建立在運營商網絡邏輯上的一種專用網絡。它通過對網絡數據進行封裝和加密，為用戶提供安全的端到端通信，從而利用公網構筑專網。

*從邏輯上看，該網絡在物理上是獨立的網絡，但實際上，它們在物理上并不獨立，而是同享一些網絡資源；

*該網絡享有私密性，也就是說，VPN具有獨立的路由功能以及獨立的地址空間。

　　采用VPN的目的就是為用戶提供更高的靈活性、更高的效率以及管理的簡單性。目前既有2層VPN，也有3層VPN。早期的VPN是構筑在2層技術的基礎上的(如FR或者ATM)。這些技術可以提供安全的隧道，從而防止DoS(拒絕服務)以及闖入攻擊，同時它們還可以提供地址與路由的分離技術，但是2層技術構筑的VPN有著諸多缺點：它們的可擴展性不佳，而且通過2層VPN技術也很難提供流量工程，為了解決這些問題，全新的MPLS-VPN 終于出現。

二、MPLS-VPN簡介

　　MPLS以及MPLS-VPN是唯一一個能夠滿足新一代專用網絡業務的解決方案的技術。它具有如下的優點：

*滿足了企業網內部應用的IP靈活性；

*提供了如FR/ATM一樣的私密性；

*與多種業務類別之間的強大的SLAs；

*低開銷可管理的業務。

　　正如前面所講的，為了解決VPN的擴展性問題，人們提出了BGP MPLS-VPN的概念，它是采用3層技術構筑的VPN，它是用BGP協議在MPLS核心交換路由信息。采用3層技術構筑的VPN具有采用2層技術構筑的VPN的所有安全特性，同時也增加了可擴展性。這個技術的一個關鍵部分就是采用BGP以及它的一些擴展特性，也就是所謂的BGP/MPLS VPN 。對于不同的VPN用戶，它們的路由轉發信息是完全分離的。BGP在MPLS核心上通過LDP來轉發這些路由信息。

　　在VPN模型中，VPN站點與運營商的骨干網相連。用戶端的路由器被稱做用戶邊緣(CE)路由器，運營商網絡中第一跳的路由器是運營商邊緣(PE)路由器，而網絡中間節點的路由器被稱做運營商(P)路由器。

　　用戶邊緣路由器只與運營商邊緣路由器相連，而不與VPN中的其它節點直接相連，運營商邊緣路由器只接收并保持與其直接相連路由器的有關VPN的路由信息，所以用戶在管理自己的VPN時會發現使用MPLS模式時路由配置非常簡單。他們可以把運營商的骨干網當作他們到所有地點的缺省路由來使用，而不需要與非常復雜的、包括了大量2層PVC或3層路由表的網絡打交道。

摘自《通信產業報》