MPLS技术以及其在数据传输中的应用

1、MPLS技术以及其在数据传输中的应用摘 要 文章重点针对MPLS技术的特征以及其数据传 输工作流程展开分析，并且在切实对MPLS技术有所认识的基础上，跟进一步结合油田工作环境对于其在油田领域中的 主要应用形式 MPLS VPN展开了讨论，对于深入认识MPLS技术有着一定的积极意义。关键词 MPLS;传输；应用中图分类号： TN915 文献标识码： A 文章编号：1671-7597(2015)04-0155-01在油田工作环境中，数据的传输工作呈现出很强的特征。一方面石油工业企业本身对于数据传输服务旺盛的需求，决 定了局域网在其企业内部必然的生命力不容忽视，另一个方 面也必须承认局域网对于油田工

2、业环境而言仍然存在极大 弊端，即油田工业环境在地理意义上相对分散，这种特征决 定了无法有效地实现企业内部环境的专用局域网。因此基于 广域网的数据安全传输技术，必然会成为油田信息环境中数 据传输的有效支持力量。1 MPLS 技术分析从概念角度看， MPLS(Multi-Protocols Label Switching )，是一种在数据包中绑定标签，并且通过广域网络进行数据包转发的技术。在网络的分层结构环境中看MPLS,其本身是一种将第二层交换层和第三层路由层进行有效结合的集成 数据传输技术,并且一直以来以其多协议著称于世。对于MPLS而言，对于多协议的支持，不仅仅包括能够支持多种 网络层环境中

3、的协议, 包括诸如 IPv4、IPv6、IPx、Appletalk 、 DECnet、CLNP等，更加可以面向交换层环境中的多种链路技 术保持良好兼容。想要对MPLS的数据传输机制有一个更好地了解，首先应当对MPLS自身标签结构有所认识。毋庸置疑，MPLS标签是其整个数据传输过程中的一个重要特征，在遵循MPLS规则展开数据传输的过程中,需要首先将数据包附加上对应的 MPLS数据标签，并且在传输过程中依据数据标签来加以实 现路径选择和投送,不会对数据包进行拆分查看,因此形成 了 MPLS安全特征机制。其具体的数据标签结构参见图1。Label EXP S TTL图1 MPLS数据标签结构在MPLS

4、数据标签头中，Label占据了整个32bit中的20bit 长，是整个MPLS数据标头的重点所在，其主要功能在于标 记转发地址。其后的 EXP字段长3bit，其并不存在固定的功 能,但是通常会被用来进行标记服务的业务登记CO(SClass ofService)。S字段占据1bit，标志MPLS标签是否为最低层标 签，属于一种身份之别，而最后的TTL则占据了 8bit的长度， 主要作用在于实现对于数据包投递路径的标志，每当数据包 每经过一个路由器，TTL的值都会减1,而当TTL变为0的时 候，数据包将被视为送达失败，并且当做网络环境中的垃圾 数据予以丢弃。2 MPLS在数据传输环境中的应用对于油

5、田数据传输环境而言，局域网最大的弊端在于无 法实现横跨较大地理区域实现企业内部网络环境的构建，因 此必然需要通过公共数据广域网，来实现满足油田安全特征 需求的数据传输。在这样的需求环境之下，MPLS VPN成为重要的支持技术，并且经过多年的应用，其在安全性和稳定 性等方面的特征也得到了该工业环境中各个层面的一致认 可。从根本上看，MPLS VPN是 MPLS技术和VPN技术的结合，是 MPLS技术在 VPN( Virtual Private Network)，即虚拟专用网络环境下的进一步深入应用。目前VPN领域中常见的形式包括 MPLS VPN和 IPSEC/L2TP/GRE/UDP VP两种

6、，但是以MPLS VPN的应用更为广泛，其技术特征重点突出在网络中 各类资源的逻辑划分以及安全隔离方面。从传输结构角度看， MPLS VPN的网络数据传输过程参见图 2。图2 MPLS VPN网络数据传输示意图首先对图 2 中的相关节点概念加以说明， 首先客户端 CE(Custom Edge)位于不同的 VPN环境中，对于用户的应用 环境而言，不同的VPN只是在地理意义上相互分离，并且通过公共数据网展开联系并且实现数据的传输，对于用户而言， 多个VPN从逻辑上连接成为一个整体，并且提供透明的数据传输服务。进一步， CE通过边缘路由器 PE( Provider Edge Router)接入 MP

7、LS VPN环境中，并且数据包会进一步通过 PE送达核心路由器 P( Provider Router)展开对应的寻址和传 输。其中PE和P节点从逻辑上从属于 MPLS VPN体系，但是 从物理层面上看，PE和P节点均位于公共数据网环境中，是MPLS通过自身技术特征来实现的在公共数据网环境上构建 的 VPN 专用逻辑虚拟通道，从而实现数据的安全传输。数据从VPN1端环境中的CE节点送入PE,并且在这个 过程中实现数据的封装并且添加MPLS标签，在PE节点之上实现整个路径的寻址，而后交由P节点，严格地说是交由由多个P节点共同构成的MPLS VPN主干传输网络。当数据包 送达到目标节点所在的 VPN

8、2对应的P节点时，将结束传输 并且由对应端，即图2中右侧的P节点除去对应的路由信息， 将带有MPLS标签报头的数据包送交 PE节点，进一步除去 MPLS包装报头，由PE节点送交CE节点。至此，整个基于 MPLS VPN环境的数据传输过程结束。3 结论MPLS作为当前互联网环境中数据传输领域的重要安全 技术之一，由于其自身的多协议支持特征，在相关领域中均 有广泛应用，并且一直以来都得到一致认可。对于油田工业 环境而言，MPLS VPN的构建更加成为油田局域网面向外围 延伸的有力武器。在这样的环境之下，尤其需要认真展开对 于MPLS相关技术的分析和学习，不断加深认识，推动相应 的应用日趋成熟。参考文献1 戴宗坤，唐三平.VPN与网络安全M.北京清华大学出 版社， 2002.2 杨振东，李保华.VPN技术在远距离局域网互联中的使用J洛阳工业高等专科学校学报，2003（ 04）.3 陆小铭， 冀晖，王韬凯， 曹维华 .超