《网络部署应用问题研究开题报告7500字》

论文题目MPLS-VPN技术在大客户组网中的应用研究选题来源其他论文类型基础研究开题日期2021-05-18开题地点网络一、立题依据（包括研究目的、意义、国内外研究现状和发展趋势，需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录）（不少于800字）1.研究背景随着Internet技术的发展和普及，互联网用户呈现井喷式增长，网络的各种应用不断的普及，比如ERP、OA、网管系统、财务系统、门禁系统等等。企业业务的增长在全网范围内也不断扩大，甚至拓展至全球。因此企业对于网络的要求也越来越高，急需构建更安全、更高速以及更可靠的网络。同时另一方面，互联网的扩张和流量的快速增长也带来了很多的问题：（1）IPv4地址出现了全球耗净的危机，虽然通过VSLM以及NAT技术有效缓解了这个危机，但是无法从根本解决问题，只有采用IPv6才能彻底解决此问题。（2）由于用户的激增，互联网中的路由信息出现了极大的增长，这给网络中的路由器造成了极大的压力，虽然通过路由汇总等技术得到了初步缓解，但是无法彻底解决问题。（3）网络因此不断发展，人们对各种各样的网络服务提出了更高的要求，这就要求网络必须对不同的应用有不同QoS等级服务，而IP协议是一种尽力而为转发的协议，无法满足这类需求。（4）ATM的出现为解决互联网的问题带来了契机，但最大的问题是，ATM无法和IP协议兼容，无法得到大家的广泛推广和使用。在这种环境下，MPLSVPN以其独特的技术特点，慢慢出现在了大家的视野。MPLSVPN是IPVPN技术，主要采用的是MPLS多协议标签交换技术，在核心路由器上组建MPLS域，简化核心路由器的路由选择方式，通过标签交换实现VPN网络。它能够通过运营商的IP网络承载，可以很大的较低企业以及个人用户接入网络的成本、降低维护压力，同时方便管理和网络拓展，具有很高的安全性和可靠性。因此，MPLSVPN已成为大客户组建VPN的最佳选择。2.国内外研究现状和发展趋势在MPLS出现以前，ATM和帧中继是主要的专线接入方式。随着网络的发展，IP协议以其简单的转发方式渐渐成为了主流，普及了整个互联网。自从IP协议无处不在，同时VPN也得到了发展，越来越多的用户在IP之上建立自己的专网网络。由此运营商需要承载各种不同的用户，就必须把这些用户区分并且隔离开来，这种类型的网络被称为覆盖型的网络，而这种网络应用在今天被大家广泛使用，尤其是基于MPLSVPN的服务。MPLS的最早原型是90年代Ipsilon公司推出的IP交换协议，主要是为了解决ATM技术不支持IP的问题。而后MPLSVPN逐渐被人所接受，并慢慢发展起来。1997年，IETF(互联网工程任务组，TheInternetEngineeringTaskForce)成立了一个MPLS工作组，将这一术语作为一个不依赖于各厂商的标准名称。此后，在2001年正式公布了MPLS技术的标准。MPLS已经制定完成的标准有：RFC3031（MPLS体系结构）、RFC3032（MPLS签栈编码）、RFC3036（LDP规范）以及RFC3037（LDP可行性），随着MPLSVPN技术的不断完善以及应用，很多国家的网络服务提供商都在MPLSVPN技术的基础上探讨网络架构的更新以及满足各种新需求。如今，大客户也在积极探讨和优化MPLSVPN在实际网络的应用，主要体现在五个方面：1、虚拟路由器（VirtualRouter）技术，2、分级PE技术，3、可管理的VPN业务，4、采用CoS技术，5、虚拟专用局域网服务(VirtualPrivateLANServiceVPLS)技术。MPLSVPN网络的部署对网络层面主要有一下几点变化：（1）QoS方面：IP协议采用的是尽力而为的转发方式，而MPLS可以支持QoS对不同等级的用户进行区分服务，这也是用户和运营商比较感兴趣的。（2）流量工程方面：由于网络发展迅速，难免会存在许多问题，比如新老网络更替，会存在共存的情况，网络情况复杂，调整流量走向成为最关键的问题，MPLSVPN通过流量工程使得网络资源得到充分的利用。（3）VPN服务方面：由于传统的专线网络价格昂贵，而且拓展能力较差，随着网络的不断扩大，专线的高费用以及维护压力很难得到大家的青睐，VPN技术的应用能很好的解决这个问题，尤其是MPLSVPN服务。3.研究意义本文从大客户组网的需求出发，采用MPLSVPN技术，结合目前的网络现状和网络运行而制订的，详细阐述了MPLSVPN技术的原理，在原有的网络架构基础上，设计并实现了基于MPLSVPN技术的大客户组网的所达到的目标，并满足大客户业务和网络发展需求，最终提高大客户组网建设质量，满足大客户网络使用要求。主要参考文献[1]宋琦,刘子敬.MPLSVPN在大客户组网业务中的应用[J].数字化用户,2018,024(039):81.[2]刘春雁.联通大客户专网组网技术研究与实践[J].数字通信世界,2018,000(012):85.[3]王江.对MPLS/VPN三层组网技术的几点探讨[J].电脑知识与技术,2017,13(007):57-58,46.[4]胡成.IP城域网MPLS-VPN组网的优化方法研究[D].南昌航空大学,2017.[5]吴建华.SD-WAN在企业组网中的应用分析[J].电子世界,2020,No.586(04):175-176.[6]范玲玉,王毅,何璕.基于MPLSVPN的承载网多业务应用[J].冶金动力,2019,No.229(03):78-81.[7]李达富.MPLS/VPN技术在电力综合数据网中的应用[J].科学与财富,2017(12):18-18,19.[8]吴赟.跨域MPLSVPN在政务网中的应用与研究[J].通讯世界,2017(7).[9]李彬,殷芳,杨军.MPLSVPN技术在电力数据网的应用与分析[J].信息系统工程,2017,000(004):115-116.[10]刘勇.MPLSVPN在中小型IP城域网中的应用探讨[J].电脑知识与技术,2017,013(011):29-32,35.[11]王建宾,杨连营,汪文杰,等.电力企业广域网中MPLSVPN技术的应用探讨[J].低碳世界,2017(32).[12]陈向明.MPLS-VPN技术在集团客户专线中的应用[J].中国新通信,2017(13).[13]高清华,李士林,刘存钰,等.MPLS/BGPVPN全连接组网研究[J].计算机科学与应用,2017,007(008):P.722-728.[14]FANLingyu,WANGYi,HEXun.基于MPLSVPN的承载网多业务应用[J].冶金动力,2019,000(003):74-77.[15]潘德伟.关于MPLSVPN技术的网络安全性探讨[J].数字技术与应用,2017,000(007):202-203.[16]陈稳.BGPMPLSVPN技术及其应用研究[J].信息通信,2017,000(008):252-253.[17]夏哲学.基于MPLS-VPN技术的QoS实现[J].电子世界,2020,No.587(05):164-165.[18]圣文顺、周诚、孙艳文.MPLSVPN在企业网络中的应用[J].计算机技术与发展,2020,v.30;No.283(11):123-128.[19]洪政.基于MPLS的VPN实现及应用实践研究[J].网络安全技术与应用,2017(2).[20]李海波.企业广域网中MPLSVPN技术的相关应用[J].中国新通信,2018,v.20(06):118.[21]杨敏骅.基于MPLSVPN网络的QoS技术研究[J].数字化用户,2019,025(021):101-102.[22]杨华.基于MPLS的VPN网络设计及应用分析[J].科学与信息化,2017,000(025):1,3.[23]李丹荔.基于MPLS的VPN实现及应用实践研究[J].通讯世界,2017(8).[24]李洁,陈震,孙蔚,等.基于MPLS的VPN技术应用于企业网络出局线路备份的构想[J].通信技术,2019,052(005):1167-1173.[25]VinodkumarR,VijayalakshmiS,KavithaKR,etal.ImplementationofIPv6InternetServicewithMPLSNetworksandMPLSL3VPNServiceinIPv6Networks[J].InternationalJournalofRecentTechnologyandEngineering,2019,8(3):2277-3878.[26]YanXH.ResearchontheApplicationofNetworkCommandinComputerSoftwareSystemsEngineering[J].JournalofLiaoningHigherVocational,2017.[27]HuoF.ResearchontheApplicationofNetworkSecurityTechnologyandStrategyinCampusNetwork.JournalofAnhuiVocationalCollegeofElectronics&InformationTechnology,2017.[28]SunY,SchoolTP.ResearchontheApplicationofNetworkSupervisioninComputerNetworkManagement.ChinaComputer&Communication,2017.

二、研究内容和目标（说明课题的具体研究内容，研究目标和效果，以及拟解决的关键科学问题。此部分为重点阐述内容）（不少于2500字）1.研究目标本文主要是研究MPLSVPN技术在大客户组网中的应用情况，首先主要是针对本课题的研究背景、意义以及国内外研究现状进行介绍分析，其次对MPLSVPN技术进行深入展开，包括基本概念、技术特点、工作过程等进行介绍，基于此对大客户组网进行了详细设计，最后通过具体的案例分析了MPLSVPN技术的应用情况，最后实现了MPLSVPN技术应用于大客户组网的目标，达到改善大客户组网应用效率低的问题。2.研究内容本课题基于MPLSVPN技术在大客户组网中的应用进行优化改造。大客户当前的通信方式是各个分支机构终端通过VPDN拨号与总部网络互连，该组网连接方式在使用过程中发现存在网络信号不稳定、带宽低和易受外界干扰等缺点，影响了业务的正常使用，网络信息化作用难以得到真正发挥。经改造后，大客户组网的互连方式优化为通过运营商的MPLSVPN的城域网专线来实现。该方案的设计实施不仅优化了网络配置，也让大客户在实际使用过程中得到更好的体验，网络环境也更安全稳定。本文的研究内容主要分为以下部分：（1）绪论。论述本课题研究背景、意义以及国内外研究现状，确定本课题主要研究内容。（2）MPLSVPN相关原理概述。包括VPN技术原理、MPLS技术原理以及MPLSVPN技术。（3）大客户组网设计。通过设计目标、优化思路，完成大客户组网设计。（4）MPLSVPN技术在大客户组网中的应用。通过对大客户组网的需求进行分析，完成MPLSVPN组网的优化设计，最后对方案进行测试。（5）总结与展望。对本文的主要工作进行归纳和总结，同时展望下一步的研究期望。3.拟解决的关键科学问题（1）大客户综合数据网构建基于MPLSVPN设计出一套大客户综合数据网，明确设计的目标和思路等，完成详细设计，包括MPLS设计、VPN设计、QOS设计、组播设计、IPv6设计等方面。目标网络将形成从公司数据灾备中心、总部等核心业务节点，至各地市广域网汇聚PE设备的全程LSP转发，要求MPLS标签交换路径在整个转发路径上的LSP参数统一采用公司数据通信骨干网的参数指配置体系。其中，数据网AS64600范围内，要求除RR设备外所有其余P路由器均启用MPLS，其中，与RR对接的P设备仅在对接端口取消MPLS。要求全网所有P/PE设备采用LDP协议负责管理和分发MPLS标签，方法方式包括主动分发、有序分发、以及自由保留分发方式，所有P/PE之间不启用LDPpeer认证加密，规定所有P/PE配置LOOPBACK0接口为LSRID。要求PE与RR的Global路由建立peer时采用LOOPBACK0作为update-source，采用额外的LOOPBACK1接口与RR的VPNV4路由建立peer。规定全网P设备只配置LOOPBACK0接口，全网只有PE设备只配置LOOPBACK1接口。1）对接环节MPLS整合方式大客户数据通信骨干网之间启用LDP协议，直接建立LSP标记交换路径；本部局域网PE与骨干网新PE以optionC方式对接，并运行标记交换报文传递业务VPN路由信息，避免以IP报文方式传送路由信息，避免将骨干网IGP路由直接传递给本部BGPAS；另外，原则上，大客户局域网应属于该省省会所在城市的BGPAS域，若省会城市另建有广域网，应与大客户采用相互独立的汇聚设备，并要求以省会广域网汇聚设备为上联PE，大客户局域网下挂在该汇聚PE设备组之下，以实现每个BGPAS跨域对接采用唯一的EBGP路由出口；未开通MPLSVPN的大客户应按上述要求启用MP-BGP协议或补足相应位置设备。2）大客户与地市MPLS整合方式未来目标网络中的设备作为PE与地市公司网络BGPAS的出口ASBR采取optionC方式对接，要求对接设备之间启用标记报文传递路由信息，避免以IP报文方式传送路由信息。大客户与地市公司之间跨域对接应启用和设置的各类LDP定时器应执行相关技术规范中的LDP参数规范定义，厂商设备功能缺失无法实现的，应首先考虑通过设备调剂手段完成预定参数设置要求。3）MPLS在IPV4和IPV6之间的转换和对接方式传统的VPN技术，或只针对IPv4版本提供服务，或只针对IPv6版本提供服务，二者之间无法兼容。从不同网络发出的报文，无法被另一种网络所接收。但是基于MPLS技术的VPN，可以在V4与V6版本之间进行相互转化。新的网络改造成功之后，将更加支持IPv6版本，这一措施将有效解决我国ip地址严重稀缺的问题。更有利于促进国家在互联网方面的发展。同时，还支持原本的IPV4版本，非堆成网络之间进行数据通信的时候，由CE设备负责进行协议的转化。4）数据通信网与大客户业务之间MPLS转换对接方式未来目标网络中的数据通信网作为大客户内部管理信息业务统一承载网络，其他各部门业务需要与数据网络对接时，一律作为数据网的CE设备接入。其中，在跨省范围没有建设独立网络实体的部门或业务，需要通过数据网络承载时，应按整合后的数据网络5个主要VPN的业务属性进行分类，然后接入相应的VPN所属CE设备；若业务项目或业务部门建设了独立的网络实体，数据通信网应作为业务通道提供跨省长途传送能力，因此数据网络仅在PE侧提供VPN接入端口，要求此类业务网络设备应以CE角色仅以IP报文方式接入。大客户内部任何其他网络与数据网对接不采取IGPGlobal互通方式，此类对接环节不应采用任何形式的BGP路由对接方式。（2）MPLSVPN技术在大客户组网中的实践应用通过大客户MPLSVPN组网优化设计工程的现状以及相关需求，完成了工程的优化设计方案，该方案把理论研究运用于工程实践，并详细论述了工程建设中相关设备的性能、重要参数的规划方法以及MPLSVPNQOS部署的方案，最后通过测试证明本次研究在工程实践中具有现实意义。随着IP城域网技术近几年来的飞速发展，MPLSVPN技术逐步走向成熟，基于IP城域网的MPLSVPN网络不仅有和传统VPN网几乎同等的安全性，而且这种网络的管理性、扩展性、维护性、与可靠性等方面较传统VPN网都有所提高，同时MPLSVPN网络的组网成本更低。因此在IP城域网中搭建MPLSVPN网络是一种理想的VPN解决方案。三层MPLS-VPN利用传统MPLS技术在4字节的IPv4地址上加入一个8字节的RD标签头，形成一个12字节的VPN-IPv4地址，实现每个客户VPN维护独立的路由表，客户VPN间的互联关系采用VPN的RT（Import和Export）属性来进行控制。三层MPLS-VPN技术是一种由运营商来维护的城域网技术，客户主要维护各个站点的内部路由即可，客户的边缘路由器只需将缺省路由指向运营商PE路由器提供网关地址。根据用户网络规模的大小，客户也可以选择BGP、OSPF或RIP等动态路由的方式与运营商PE交换路由。对于用户来说，运营商的的网络是透明的。城域网核心层设备作为城域网MPLS的P节点，实现高速的转发，城域网SR和BRAS作为汇聚层节点的PE设备，从汇聚层节点的城域网交换机开虚拟局域网(VirtualLocalAreaNetwork,VLAN)接口接入用户或透过接入层交换机来接入用户。在汇聚层交换机上对不同类型的业务端口进行限速，同时增加QoS的服务，保证以太网专线的用户使用。城域网核心路由器同时作为MPLS网络的路由反射器(RouteReflector,RR)，PE之间的路由信息交换必须经由RR设备进行反射。（不少于800字）在指导老师的认真帮助和指导下，结合自身学习经验和广泛深入的调研，确定以下的研究方案设计：1.研究方法针对本课题的研究内容和特性，为达到研究目标和毕业论文的撰写，采用如下研究方法：（1）文献阅读及理论知识准备：采用文献阅读法，利用学校图书馆和网上数据库等资源，完成对相关文献和理论的积累。（2）问题调研：对本研究涉及到的大客户综合数据网建设问题进行调研，首先根据大客户组网的实现目标进行分析，构建出本次组网的设计思路，其次通过具体的MPLS设计、VPN设计、QOS设计、组播设计、IPv6设计等，完成大客户综合数据网建设问题。2.技术路线及方案以研究目的为导向，在理解MPLSVPN相关技术原理基础上，构建出大客户综合数据网，最后深入分析MPLSVPN技术在大客户组网中的实践应用。（1）分析MPLSVPN相关技术，包括VPN技术原理、MPLS技术原理以及MPLSVPN技术。（2）大客户综合数据网构建，基于MPLSVPN设计出一套大客户综合数据网，明确设计的目标和思路等，完成详细设计，包括MPLS设计、VPN设计、QOS设计、组播设计、IPv6设计等方面，最终构建出一套大客户综合数据网。（2）基于MPLSVPN技术在大客户组网中的实践应用，详细阐述了该项目的优化设计方案，在方案中说明了相关设备的性能、参数规划的方法以及QOS部署的方案；然后通过相关测试证明MPLSVPN网络经过本次优化后在页面响应时间、文件下载速度等网络感知指标上远好于优化前。3.可行性分析（1）对MPLSVPN相关技术原理有一定的了解，并且对目前市场上使用的MPLSVPN技术有一定的研究；（2）通过对大客户组网MPLSVPN技术的应用实践经验总结，可以构建出一套MPLSVPN技术的大客户组网设计方案，并且可以进一步优化。（3）本课题的研究所需要的资源准备充分，日常工作于电信运营商，了解运营商MPLSVPN技术优化，根据实际完成研究目标。（4）随着IP城域网技术近几年来的飞速发展，MPLSVPN技术逐步走向成熟，基于IP城域网的MPLSVPN网络不仅有和传统VPN网几乎同等的安全性，而且这种网络的管理性、扩展性、维护性、与可靠性等方面较传统VPN网都有所提高，同时MPLSVPN网络的组网成本更低。因此在IP城域网中搭建MPLSVPN网络是一种理想的VPN解决方案。（不少于500字）本研究对当前VLAN与MPLS技术的应用情况进行了讨论。根据网络组建的需求，在城域网设备容量控制以及通信传输控制的基础上，对利用城域网搭建网络的建设难点等方面进行分析。针对基于城域网的企业网络优化及构建过程中的传输效率低、通信延时大、应用安全等问题，重点讨论了网络拓扑改造、设备线路带宽容量优化、设备选型，增加安全措施等问题。在对大客户网络进行优化的过程中，根据大客户网络应用的实际情况，对网络拓扑结构进行了改造，结合通信网络优化以及数据传输控制，实现了网络的构建。最后，重点介绍了MPLSVPN技术在大客户组网中的应用，并详细阐述了该工程的优化设计方案，在方案中说明了相关设备的性能、参数规划的方法以及QOS部署的方案;然后通过相关测试证明MPLSVPN网络经过本次优化后在页面响应时间、文件下载速度等网络感知指标上远好于优化前。研究主要创新如下：（1）大客户综合数据网构建基于MPLSVPN设计出一套大客户综合数据网，明确设计的目标和思路等，完成详细设计