基于MPLS技術的流量工程

服務提供商在支持IP服務方面面臨著挑戰(zhàn)，這需要他們能夠使現(xiàn)有的網絡具有流量工程管理。服務提供商要求IP over ATM這種方式下的流量工程在純IP結構的網絡中也要得到體現(xiàn)。MPLS正是一種ATM和純IP網共存情況下提供流量工程，并且避免兩個分立網絡的管理技術。

全世界的服務提供商都在尋求更可靠的、有差異性的服務，以跟上互聯(lián)網的不斷發(fā)展以及不斷增長的用戶需求，這就需要服務提供商能夠嚴格地控制網絡資源的分配和網絡吞吐量。對于在網絡的物理拓撲結構上映射通信流量的過程，以及為這些通信流量的資源定位就叫做流量工程。它是當今服務提供商最難處理的任務之一。

理想的流量工程解決方案是根據業(yè)務需要分配網絡資源，它應該具有將通信流量映射到特殊路徑和專用資源上以實現(xiàn)負載均衡的方法。一個具有流量工程的網絡可以利用面向連接的技術來實現(xiàn)，如ATM和幀中繼。然而，將多種技術混合起來的網絡，需要各自的網管系統(tǒng)來管理，操作上帶來很大的不便。

一個純的IP網絡可以基于MPLS協(xié)議實施流量工程，通過提供不同的業(yè)務和可控性的網絡獲取利益。我們迫切需要一個具有流量工程設計的網絡，該網絡應能夠根據流量需求進行網絡資源的排隊管理，以較低的成本創(chuàng)建一個確定性的網絡，以及通過SLA提供不同的業(yè)務類型。因此，在下一代的IP網絡中，流量工程會成為MPLS協(xié)議最廣泛的應用之一。

MPLS多協(xié)議標記交換融合了IP路由技術、ATM 的QoS及第二層的交換技術，使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的網絡，其中包括ATM網上承載IP業(yè)務的模式。它允許為網絡的數(shù)據流預先建立一條路徑。這些預留的路徑占用特殊的網絡資源，既可被手工設定為顯式路徑，也可根據需要自動生成最佳的路徑。

基本上講，MPLS類似于ATM技術，它是專門為IP設計的，但同時又支持ATM和PoS等不同的傳輸媒體。標記交換路徑(LSP)的路徑建立，根據流量需要和鏈路承載能力，數(shù)據流被映射到相應的路徑上。數(shù)據流通過哪條路徑轉發(fā)取決于該數(shù)據流被分配了什么樣的標記。因此，不同于傳統(tǒng)的IP目的地址，MPLS中的標記被用于將數(shù)據包沿著選好的路徑在網絡中傳送。目前，MPLS可用兩種控制協(xié)議CR-LDP和RSVP建立路徑，他們在支持流量工程時具有同等的效力。另外，這兩種控制協(xié)議均支持隱式和顯式路由。

流量工程的骨干具備管理路由器資源的能力，這對于網絡中每臺路由器是必需的。另外，網絡中每一臺路由器的容量及性能必須能在全網中共享，以便通過集成在具有MPLS功能的邊緣路由器(LER)或者是邊緣標簽交換路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程處理功能進行LSP的計算。需要明確指出的是，流量工程處理功能必須能訪問以下信息：LSP終端節(jié)點(也就是目的IP地址)，一個完整的網絡拓撲以便計算潛在路徑，以及網絡中所有路由器的資源可用性以便計算路徑的容量。