宽带网课程设计

MPLS的体系结构与组网技术摘要：本文介绍了目前网络界研究热点的宽带网络技术MPLS（多协议标签交换）。重点阐述了MPLS的主要组件和核心技术。最后对ATM上的MPLS组网技术进行了介绍，在MPLS

ATM原理的基础上，提出了既有可靠服务质量和在IP层寻址优势的MPLS

ATM方案，并对本技术中涉及的交换标记分发问题进行了探究。关键字：（MPLS）多协议标签交换(ATM)异步传输模式Abstract：ThispaperintroducesMPLSbroadbandnetworktechnologyfocusofnetworkresearchatpresent(multiprotocollabelswitching).ThispaperexpoundsthemaincomponentsandthecoretechnologyofMPLS.AttheendoftheMPLSnetworktechnologyATMisintroducedinthispaper,basedonMPLSprincipleofATM,isproposedforthereliablequalityofserviceandintheMPLSATMschemeofIPlayeraddressingadvantage,andthelabelswitchinginvolvesdistributionproblemthetechnologyofinquiry.Keywords:MPLSATM1引言面对着互联网的诸多的制约，如何实现端到端的转发和控制、如何实现QoS机制一直长期困扰着人们。基于标记交换，有好多的公司提出自己的方案。但是这一切不仅没有解决IP存在的问题，反而使网络本身变得越来越复杂。直到多协议标记交换技术的出现。多协议标记交换技术的价值在于能够在一个无连接的网络中引入面向连接的机制其好处是减少网络的复杂性，能够兼容现有的各种网络技术。MPLS综合利用网络核心的交换技术和网络边缘的IP路由技术，将路由移到网络边缘，网络核心作标签转发。所以MPLS是目前普遍看好的融合ATM和IP、解决IP无连接和ATM面向连接矛盾的。2综述MPLS（MultiProtocolLabelSwitching）即多协议标记交换。多协议标签交换（MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS独立于第二和第三层协议，诸如ATM和IP。它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继、资源预留协议（RSVP）、开放最短路径优先（OSPF）等等。MPLS属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准，由IETF（InternetEngineeringTaskForce，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。MPLS是集成式的IPOverATM技术，即在FrameRelay及ATMSwitch上结合路由功能。MPLS属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准，由IETF（InternetEngineeringTaskForce，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。MPLS是集成式的IPOverATM技术，即在FrameRelay及ATMSwitch上结合路由功能，数据包通过虚拟电路来传送，只须在OSI第二层（数据链结层）执行硬件式交换（取代第三层（网络层）软件式routing），它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统，因此可以解决Internet路由的问题，使数据包传送的延迟时间减短，增加网络传输的速度，更适合多媒体信息的传送。因此，MPLS最大技术特色为可以指定数据包传送的先后顺序。MPLS使用标记交换（LabelSwitching），网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。

在MPLSATM网络中，其LER对于它接收的IP包要进行路由计算，此时得到的数据转发的下游节点为ATMLSR，入口的LER就是通过LDP向下游节点发出标记映射请求的，请求时的Hld=1。假如入口的LER接收的是上方节点的按“下游按需”机制发出来的映射请求(其中Hlu=h)，并且入口LER没有LSP合并机制，那么Hld=h+l。入口LER一旦接收下游节点返回来的标记映射信息，就会将此信息中的标记值作为一个入口LER的出口标记，开始MPLS的数据转发过程。映射信息中的H2d代表了分组在ATM-LSR网络中利用标记进行数据转发过程中经过的网络节点数。此时LER在转发分组之前，必须根据H2d值调整分组中的TTL值(TTL的值至少为1)。当出口LER接收到上游ATMLSR发出的标记映射请求，出口LER就分配一标记，并将包含此标记的映射信息返回上方节点，且置H2u=1。若入口LER改变了数据转发路径且改变前的下游节点也属于ATMLSR网络，则入口LER需通过LDP通知改变前的下方节点，与此分组相关的映射信息不再需要。3.4分布路径向量MPLSATM网络中的ATM-LSR都要配置LDPV(路径向量环路检测)，因为它可以防止网络中环路被检测到。如果在ATMLSRZ中不启用LDPV配置功能，则环路会通过它本身己定义的跳数机制来检测。假如它启动LDPV配置功能，则环路能够很快被检测到。网络中的如下情况会向下游节点发送路径向量，此时的LSRR会建立LSP，它不支持VC-merge但具有LDPV能力，则网络会有如下情况发生：R因是LSP的入口节点需向下游节点发出映射请求或者是因为路径改变必须向新节点发送，此时R发出的映射请求中必须包含路径向量表，且表中必须只能包含R的IP地址。假如R是因接收到上方的映射请求，而向下方发出映射请求的情况，则会作以下处理。若R接收的请求中己含路径向量表，则R将自己的IP地址加入路径向量表，并将新的路径向量表随映射请求发向下方节点。若收到的请求中不含路径向量表，则R必须在其发出的请求中包含路径向量表，且表中只包含R的IP地址。支持VC-merge的LSR发出的映射请求中不应含路径向量表。当LSR接收的映射请求中的路径向量表中己含有本LSR的IP地址，则LSR可断定此映射请求已进入死循环。但是一般情况下，LSRR必须向上方节点返回标记映射信息，且修改HOP值。4方案综合评价与结论MPLSATM结合的网络把MPLS基于高速分发交换、流量控制、QOS等性能和ATM的高安全性等特点结合起来的同时具有高带宽、完善的QOS保障和扩展性的高效网络。随着网络的逐步发展，MPLSATM技术正在逐步升温，现今无论是产品还是网络，都已经形成完善MPLSATM实现方案，相信在不久的将来MPLSATM会受到更多的关注。5心得体会通过本次的设计，理论知识学习和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献数据、设计手册、设计规范等其它专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，为后继的学习和工作奠定的基础。在反复修改与翻书的过程中，我理解了很多以前不理解的知识，对知识有了更深层