MPLS-VPN在城域网中的应用(1)

新一代城域网的现状及发展方向

  为了紧贴电信市场的快速变化,当前各运营商已经形成了普遍的共识:数据传输将取代话音传输成为运营商的主营业务,宽带接入将取代窄带接入成为主要的网络接入方式。为了解决网络拥塞问题,运营商最初都在集中进行骨干传输网以及宽带接入网方面的改造与建设;如今,网络瓶颈的焦点则转移到了骨干和宽带接入之间的城域网上。为了在未来的电信竞争中处于优势,取得竞争的主导地位,运营商正在着手投资改造他们原有的城域网或者建设新的城域网络。

  城域网是最接近用户的网络,它为用户提供话音、数据、图像、多媒体、IP接入等业务和各种增值业务及智能业务,并与各运营商的长途网互通本市(地)的综合业务。作为数据骨干网和长途电话网在城域范围内的延伸覆盖,新一代城域网已不再担纲着边缘网络的角色,它承担着集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入任务和为电路出租任务的用户提供智能网络的任务,网络本身配置智能功能以管理运营商推出各种的IP业务,并配合其覆盖面广、投资量大、接入技术多样、接入方式灵活的特点。

  但是,对于运营商来讲,现在最大的问题并不是网络的改建或者架设,而是他们网络的收益问题。

  IP业务的需求与日俱增,业务量飞速增长,运营商在收益方面的增长却强差人意。例如:IP业务量如果以增加一倍计算,相应的收益可能只是增加了20%左右。因此,运营商面临的一个亟待解决问题的重点就是如何提高运营效益。

  过去,用户宽带接入的主要方式是DDN、ATM以及FR等,采用这些接入技术的一个优势就是它们的技术比较成熟,但是却亦存在一定的弊端。对于DDN来讲,它的一条电路月租费大概在数千元以上,这对于中小企业来讲是一笔不小的开支,而且在没有数据需要传递的时候,该专线就处于闲置状态,这对于用户来讲是一种很大的资源浪费。对于ATM,虽然用户可以在需要的时候再进行带宽的申请,同时可为用户提供QoS保证,但是这种技术的复杂性却阻碍了它的发展。因此,运营商需要为用户提供新的宽带接入方式,不仅需要减低接入费用,同时亦需要减轻用户管理的复杂性以吸引更多的用户。提供新的宽带接入方式需要新一代的IP边缘汇聚设备,这些设备在可靠性、可用性、可升级性以及可操作性方面要具有运营商级的标准。在这方面力博通信的SmartEdge800是不错的一个选择。

  在改进宽带接入方式的同时,运营商更应当致力在他们的城域网上提供更多增值业务以吸引更多用户,例如 MPLS-VPN 以及 Multicast Video业务。由于当前人们对业务的需求是QoS、私密性、可用性以及可靠性,因此现在用户提出的新要求是多种业务类型选择,如FR、专用IP(PRIVATE IP) 、公用IP(PUBLIC IP) 、多种VPN的选择、低开销可管理的业务、ANY-TO-ANY 业务及无缝地聚合等。要满足上面的要求,MPLS是唯一的解决方案。因此在选择组成网络的设备的时候,对MPLS的支持是必不可少的一个条件;同时硬件、软件的可靠性、可用性等都是运营商应该仔细考虑的地方,因为传统的硬件和软件建立起来的IP网络结构已经无法满足用户的新要求了。

  MPLS-VPN技术在新一代城域网(用户智能网络)中的应用

一、MPLS-VPN产生的背景

  随着通信行业不断发展,Internet日益成熟壮大起来,对于企业网的运行模式也有了新的概念。

  早期企业网的概念只是局限在某幢大楼内的局域网。但是,随着企业的不断发展,它的分支机构可能会分布在全国各地甚至延伸到国外;同时企业内部的信息也从单一的数据业务扩展到语音、视频与数据业务并存。在这种情况下,如果企业还是独立地构筑自己的专用网络,不仅需要大量资金的投入,而且还需要雇用很多建设与维护网络的人员,这无疑给企业提出了一个很大的难题。在这种情况下,VPN便应运而生。

  VPN是建立在运营商网络逻辑上的一种专用网络。它通过对网络数据进行封装和加密,为用户提供安全的端到端通信,从而利用公网构筑专网。

*从逻辑上看,该网络在物理上是独立的网络,但实际上,它们在物理上并不独立,而是同享一些网络资源;

*该网络享有私密性,也就是说,VPN具有独立的路由功能以及独立的地址空间。

  采用VPN的目的就是为用户提供更高的灵活性、更高的效率以及管理的简单性。目前既有2层VPN,也有3层VPN。早期的VPN是构筑在2层技术的基础上的(如FR或者ATM)。这些技术可以提供安全的隧道,从而防止DoS(拒绝服务)以及闯入攻击,同时它们还可以提供地址与路由的分离技术,但是2层技术构筑的VPN有着诸多缺点:它们的可扩展性不佳,而且通过2层VPN技术也很难提供流量工程,为了解决这些问题,全新的MPLS-VPN 终于出现。

二、MPLS-VPN简介

  MPLS以及MPLS-VPN是唯一一个能够满足新一代专用网络业务的解决方案的技术。它具有如下的优点:

*满足了企业网内部应用的IP灵活性;

*提供了如FR/ATM一样的私密性;

*与多种业务类别之间的强大的SLAs;

*低开销可管理的业务。

  正如前面所讲的,为了解决VPN的扩展性问题,人们提出了BGP MPLS-VPN的概念,它是采用3层技术构筑的VPN,它是用BGP协议在MPLS核心交换路由信息。采用3层技术构筑的VPN具有采用2层技术构筑的VPN的所有安全特性,同时也增加了可扩展性。这个技术的一个关键部分就是采用BGP以及它的一些扩展特性,也就是所谓的BGP/MPLS VPN 。对于不同的VPN用户,它们的路由转发信息是完全分离的。BGP在MPLS核心上通过LDP来转发这些路由信息。

  在VPN模型中,VPN站点与运营商的骨干网相连。用户端的路由器被称做用户边缘(CE)路由器,运营商网络中第一跳的路由器是运营商边缘(PE)路由器,而网络中间节点的路由器被称做运营商(P)路由器。

  用户边缘路由器只与运营商边缘路由器相连,而不与VPN中的其它节点直接相连,运营商边缘路由器只接收并保持与其直接相连路由器的有关VPN的路由信息,所以用户在管理自己的VPN时会发现使用MPLS模式时路由配置非常简单。他们可以把运营商的骨干网当作他们到所有地点的缺省路由来使用,而不需要与非常复杂的、包括了大量2层PVC或3层路由表的网络打交道。

摘自《通信产业报》


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