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公用ATM网向MPLS演进

时间:2005-01-18 来源: 作者: 点击:
多协议标记交换技术(MPLS),采用集成模型,将IP技术与下层技术结合在一起,兼具了高速交换、QOS性能、流量控制性能以及IP技术的灵活性、可扩展性,它不仅能够解决当前网络中存在的问题,而且能够支持许多新的功能,是一种较为理想的骨干IP网技术。MPLS将可能成为重要
  多协议标记交换技术(MPLS),采用集成模型,将IP技术与下层技术结合在一起,兼具了高速交换、QOS性能、流量控制性能以及IP技术的灵活性、可扩展性,它不仅能够解决当前网络中存在的问题,而且能够支持许多新的功能,是一种较为理想的骨干IP网技术。MPLS将可能成为重要技术在公用网使用,其协议本身与底层的传输媒体无关。ITU-T SG13 通过了Y.1310(公用ATM网络传送IP)建议,提出了公用ATM网络演进的技术方案。Y.1310对不同的运营商提出了向IP网络演进的指导性意见。Y.1310给出了ATM PVC上支持MPLS、虚拟中继等技术方案。运营商网络演进策略

已经建成的全业务网络——这种网络的运营商需要解决的问题就是要将其数据与话音网络合并成为一个网络。它可能已经包含了传统的ATM技术而且已经在使用这种技术来支持数据业务(IP或FR),这种网络对于IP业务的传送可以有以下三种方式:使用点到点的ATM PVC及RFC2684封装、使用经典IPOA(C-IPOA)和使用MPOA。

如果这种网络只使用PVC、SPVC、SVC、PVP、SPVP而不使用MPLS控制下的VC的话,使用上述任何一种方式传送IP业务的网络都有必要引入MPLS技术。

以IP业务为主的新网络——这种网络面临的主要问题首先是到底有没有必要使用ATM。如果运营商真的要使用基于信元的MPLS的话,实际上也没有必要使用ATM控制,这种网络所需使用的仅仅是ATM的交换能力。

全业务的新运营商网络——这种网络除了支持IP业务之外,还要能够提供语音、图像和租用线业务,将很有可能需要使用ATM来把上述各种业务集成到一个网络之上。在这种网络的边缘,可能会使用路由器来支持IP业务,然而网络的核心将使用ATM技术。在网络的核心将实现基于信元的MPLS技术。同时,还可能需要使用“Ship In The Night"方式来将基于MPLS的业务和基于ATM的业务集成在一起。若使用流量工程,则需要使用有显示路由功能的MPLS,而对于不使用显式路由LSP传输的业务,则需要使用逐跳路由的MPLS。

混合ATM网络使用的技术

在将MPLS引入现有ATM网络的过程中,LSR(标记交换路由器)之间有时可能会需要使用传统的ATM设备来连接,这样就构成了一个“混合"网络。在混合网络中,有的交换机或路由器中有MPLS能力,而有的则没有。这些方法包括:PVC上的MPLS传输(MPLS-over-PVC)、虚中继(Virtual Trunk)和LDP的VCID(虚电路标志)通知技术。

使用PVC上的MPLS传送技术的网络

(1)PVC上的MPLS传送技术的使用:使用PVC上的MPLS传送技术的最简单的网络将具有如图2(a)所示的全网状结构。显然,在这种网络中IP路由协议的操作将导致与传统IPOA网络中类似的可扩展性问题。解决这一问题的一个方法是在路由器之间使用部分网状(Partial Mesh)连接,但这将导致低效的多跳路径的产生。另一种方法是在网络中使用一些额外的边缘ATM-LSR,如图2(b)所示,还可以为这些LSR再各自配上一个冗余边缘ATM-LSR。对于这些额外LSR的性能要求将是很高的,因为它们要承担很大一部分网络业务量。在使用PVC上的MPLS传送技术的网络中,无法直接使用ATM-LSR。

为了支持MPLS应用,一些运营商可能倾向于建设一个独立于它们的传统ATM网络的MPLS网络。同时,它们也可以使用基于分组的MPLS技术,此时网络中将使用基于分组的LSR以及类似于PPP-over-SDH的链路。这种基于分组的MPLS网络可以使用PVC上的MPLS传送技术作为一个过渡阶段,以便在引入基于分组的MPLS网络的过程中允许使用传统的MPLS网络来传送ATM业务。随着这种网络的发展,使用PVC上的MPLS传送技术的链路将逐渐为物理链路所替代。这一演进过程如图2(c)、(d)所示。

使用虚中继的网络

(1)虚中继的使用方法

虚中继的使用可以有以下几种方法:

一种简单的方法是在网络中不使用任何ATM-LSR而完全依靠虚中继来连接边缘ATM-LSR网络,如图3(a)所示。在这种方法中,所有的MPLS分组都将依靠虚中继来传送,而网络的ATM部分完全由传统的ATM交换机组成。

而更普遍的一种情况是,ATM网络中的一些交换机将支持MPLS协议栈,另一些不能。此情况下,虚中继将不仅可以用于连接边缘ATM-LSR,而且可以用于ATM-LSR之间或是ATM-LSR与边缘ATM-LSR之间的连接,如图3(b)所示。

(2)向MPLS网络的演进

图3(a)、(b)、(c)显示了一种将MPLS引入传统的ATM网络的演进过程:

首先,在传统ATM网络的周围部署边缘ATM-LSR或者是将MPLS功能添加到现有路由器中。这一方面可以实现VPN,另一方面也为演进打下基础。

随后,在一些ATM交换机中添加MPLS功能或在网络中添加一些额外的ATM-LSR。这样可以减少网络所需的虚中继的数量并开始减轻混合网络所带来的可扩展性问题。

此后,在网络中不断增加ATM-LSR,进一步减少虚中继的数量并开始引入纯ATM MPLS链路,如图3(c)所示。

最终,所有的ATM交换机都将称为ATM-LSR,网络不再需要使用虚中继,整个网络将运行ATM MPLS,如图3(d)。

可能存在的其它一些演进方式:LSR与传统ATM交换机的融合可以有许多不同的方式。图4显示了其它一些可能的混合网络结构。一个ATM MPLS网络必须包含边缘LSR,但是在网络内部则可以使用虚中继来实现任意数量ATM-LSR与任意数量传统的ATM交换机的组合。

使用VCID技术的网络

逻辑链路的概念:VCID技术将使用多个PVC、SPVC或SVC来连接传统网络中的每一对ATM MPLS设备。虽然VCID技术与虚中继技术是不同的两种技术,然而它们可以使用于相似的网络配置之中,如图1所示。在图5中引入了一个概念,使用这一概念将可以实现VCID技术与虚中继技术的对比。

当使用VCID将两台ATM MPLS设备(ATM-LSR或边缘ATM-LSR)连接起来时,需要使用许多条PVC、SPVC或SVC:其中有一条用于信令,而其它的则用于表示MPLS标记。 然而,VCID使用的这一组PVC、 SPVC或SVC只相当于ATM MPLS网络中两台ATM MPLS设备之间的一条ATM链路。所以,可以将这一组PVC、 SPVC或SVC看作是一条“逻辑链路"。

图3显示了如何使用虚中继技术来将MPLS引入传统的ATM网络。VCID技术中的逻辑链路也可以使用相似的方法,如图6所示。而图4所示的各种网络结构也同样适用于VCID技术

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