MPLS TE技术介绍
MPLS TE的基本架构
MPLS TE 的基本架构MPLS TE 的结构图MPLS TE 的结构如图1-1所示。
图1-1 MPLS TE 组件 报文转发组件IGP路由选择信令组件链路状态数据库信息发布组件报文进入报文离开LSP建立LSP建立信息扩散信息扩散路径选择组件流量工程数据库MPLS TE 功能需要如下四个组件:信息发布组件;错误!未找到引用源。
;信令组件;报文转发组件 信息发布组件除了网络的拓扑信息外,流量工程还需要知道网络的负载信息。
为此,MPLS TE 引入信息发布组件,即通过对现有的IGP 进行扩展,比如在IS-IS 协议中引入新的TLV ,或者在OSPF 中引入新的LSA ,来发布链路状态信息,包括最大链路带宽、最大可预留带宽、当前预留带宽、链路颜色等。
通过IGP 扩展,在每个路由器上,维护网络的链路属性和拓扑属性,形成流量工程数据库TEDB 。
利用TEDB ,可以计算出满足各种约束的路径。
扩展后的OSPF 和IS-IS 协议在链路连接状态中增加了链路带宽、着色等TE 相关属性,其中,链路的最大可预留带宽和每个优先级的链路未被预留带宽尤为重要。
每台路由器收集本区域所有路由器每条链路的TE 相关信息,生成流量工程数据库TEDB (TE DataBase )。
通过信息发布组件形成TEDB 后,在每个入口路由器上可以指定LSP 隧道经过的路径。
这种显示路由可以是严格的,也可以是松散的。
可以指定必须经过某个路由器,或者不经过某个路由器,可以逐跳指定,也可以指定部分跳。
此外,还可以指定带宽等约束条件。
路径选择组件是通过CSPF (Constraint Shortest Path First )算法,利用TEDB 中的数据来计算满足指定约束的路径的。
CSPF 算法由最短路径优先算法演变而来,它首先在当前拓扑结构中删除不满足条件的节点和链路,然后再通过SPF (Shortest Path First )算法来计算。
MPLS TE技术介绍
MPLS 目录目录MPLS TE (1)流量工程与MPLS TE (1)MPLS TE的基本概念 (2)MPLS TE的实现 (2)CR-LSP (3)RSVP-TE (4)流量转发 (7)自动带宽调整 (9)CR-LSP备份 (9)快速重路由 (9)DiffServ-Aware TE (10)MPLS LDP over MPLS TE (11)MPLS TE流量工程与MPLS TE1. 流量工程(1) 流量工程的作用网络拥塞是影响骨干网络性能的主要问题。
拥塞的原因可能是网络资源不足,也可能网络资源负载不均衡导致的局部拥塞。
TE(Traffic Engineering,流量工程)解决的是由于负载不均衡导致的拥塞。
流量工程通过实时监控网络的流量和网络单元的负载,动态调整流量管理参数、路由参数和资源约束参数等,使网络运行状态迁移到理想状态,优化网络资源的使用,避免负载不均衡导致的拥塞。
总的来说,流量工程的性能指标包括两个方面:z面向业务的性能指标:增强业务的QoS(Quality of Service,服务质量)性能,例如对分组丢失、时延、吞吐量以及SLA(Service Level Agreement,服务等级协定)的影响。
z面向资源的性能指标:优化资源利用。
带宽是一种重要的资源,对带宽资源进行高效管理是流量工程的一项中心任务。
(2) 流量工程的解决方案现有的IGP协议都是拓扑驱动的,只考虑网络的连接情况,不能灵活反映带宽和流量特性这类动态状况。
解决IGP上述缺点的方法之一是使用重叠模型(Overlay),如IP over ATM、IP over FR等。
重叠模型在网络的物理拓扑结构之上提供了一个虚拟拓扑结构,从而扩展了网络设计的空间,为支持流量与资源控制提供了许多重要功能,可以实现多种流量工程策略。
然而,由于协议之间往往存在很大差异,重叠模型在可扩展性方面存在不足。
为了在大型骨干网络中部署流量工程,必须采用一种可扩展性好、简单的解决方案。
浅谈MPLS-TE技术及应用
浅谈MPLS-TE技术及应用MPLS(Multiprotocol Label Switching)技术是一种高效的网络传输技术,旨在提高网络带宽使用和数据传输速度。
MPLS技术可以用于路由选择和流量工程,它通过添加标签来在网络中识别流量,可以显著提高网络传输的效率和可靠性。
MPLS技术的进一步发展和演变,形成了MPLSTE(MPLS Traffic Engineering)技术。
MPLSTE技术是一种基于MPLS技术的流量工程技术,它可以优化网络性能、提高网络容量,并保证数据传输质量。
MPLSTE技术可以对网络中的数据流进行引导和分配,从而实现网络资源的有效利用。
MPLSTE技术通常通过单独的MPLS通道来路由数据流,从而使网络传输更加高效和可靠。
MPLSTE技术的应用范围非常广泛,涵盖了各种不同的网络环境。
MPLSTE技术可以用于数据中心网络、通信网络、互联网服务提供商网络和企业网络等。
它可以用于提高网络容量、减少网络延迟和提高网络的可靠性。
通过使用MPLSTE技术,网络管理员可以更加有效地利用网络资源,优化网络流量,降低网络成本。
MPLSTE技术的主要优点包括:1、更高效的网络带宽使用率:使用MPLSTE技术可以更好地控制网络流量,并充分利用网络带宽。
最终目标是最大化网络效率,实现更高的数据传输速度和减少网络延迟,使数据传输更加高效和快速。
2、更好的网络容量:使用MPLSTE技术,可以根据网络需求实现更好的网络容量规划。
MPLSTE技术可以通过在网络中传输大量数据包来提高容量,从而满足网络用户的日益增长的需求。
3、更好的网络可靠性:MPLSTE技术可以帮助网络管理员更好地管理网络流量,并在网络故障时自动切换到其他路由,从而保证网络可靠性。
当发生故障时,MPLSTE技术可以自动检测到失败的路由和网络节点,并自动选择其他可用路由和节点。
MPLSTE技术有很多重要的应用,包括:1、流量工程:MPLSTE技术可以用于流量工程,从而实现更有效的网络流量管理。
IP RAN 、CPE、LSTP、MPLS TE
关键词:IP RAN 、CPE、LSTP、MPLS TEIP RAN全球范围内移动运营商不断地扩建无线接入网(Radio Access Network,RAN)。
2G(The Second Generation,第二代移动通信的简称)RAN承载主要基于TDM/SDH构建,存在着带宽利用率低、扩展困难和配置不够灵活等弊端。
IP数据通信网是数据通信的主流方式,具备丰富的接入方式,庞大的网络规模。
引入IP RAN 特性,运营商可以充分利用已有IP网资源,进行基站和基站控制器之间的组网。
为了最大限度地保护运营商的投资成本、减少建网投资以及3G(The Third Generation,第三代移动通信的简称)网络的平滑演进,在RAN中引入IP将是WCDMA R5阶段的一个重要步骤。
而IP RAN就是专门针对这些问题的解决方案。
简单的说,IP RAN就是利用IP传输技术取代ATM技术的RAN解决方案。
随着IP网络的发展,IP网络本身的可拓展、可升级以及兼容互通能力非常强。
而传统的通信网络的升级、扩展、互通的灵活性则相对比较差,受限于传输的方式和业务的类型,并且新建的网络共用性也较差,不宜于互通管理。
因此在传统通信网的升级和拓展过程中应考虑建立重复的网络还是充分利用现有或公共网络资源。
根据无线接入侧2G和3G的的组网差异,2G使用TDM(Time Division Multiplex,时分复用)接入,3G使用ATM IMA(Inverse Multiplexing over ATM,ATM反向复用技术)接入。
以下分为两个场景分别描述。
(Customer Premise Equipment)CPE是指物理上位于用户侧的硬件,如:· 服务器;· 工作站;· 通信硬件(CSU/DSUs,调制解调器);· LAN设备(集线器、网桥、交换机);· WAN设备(路由器)。
MPLS-TE技术在铁路系统的应用
NETW ORK T 2 I 2 卷 2 2 第 N 4 o 期 4
文 章编 号 :1 0 0 5 — 8 4 5 1( 2 0 1 3 )0 4 — 0 46 0 — 0 3
MP L S — T E 技术在铁路 系统 的应用
Me t r i c 路 由长 度 的 微 调 将带 来 整个 网络 流 量 的 改 方 式 进 行 了简 化 ,为 各 类 高 层业 务提 供 一 个 多 协
高 雪
( 铁道 第三勘察设计 院集 团有限公 司 电化 电信处 , 天津
摘
3 0 0 2 5 1 )
要 :在传统的 网络传输技 术 中,对于业 务数据 流一般 采取 先到先服 务的模 式按 分组 交换
方式提 供服 务 ,因此带来 了无法保 证 高业 务要 求等级 的服 务质 量 ,无法保证 客户的Qo s  ̄ g L 务质量 等 负面影 响 ,这 也使得MP L S — T E 流量工程 在 网络应用 中的需求 日趋 明显。本文主要对如何在 网络 中构建MP L S 流量工程进行 了简要论述 。 关键 词 :多协议标 签交换 ;流量工程 ;资源预 留;快速重路 由 l f l 图分类号 :U 2 8 5 :T P 3 9 文献标识码 :A
Ab s t r a c t :W i t h t r a d i t i o n a l n e t wo r k t r a n s mi s s i o n t e c h n o l o g y f o r b u s i n e s s d a t a lo f w i n t h e n e w o t r k, g e n e r a l l y t a k e t h e f i r s t c o me ir f s t s e r v i c e mo d e s e r v i c e e x c h a n g e a c c o r d i n g t o t he g r o u p i n g o f n e t wo r k t r a i c f d a t a s t r e a m. Th e r e f o r e , t h e n e g a t i v e i mp a c t wa s u n a b l e t o g u a r nt a e e t h e s e vi r c e q u a l i t y o f h i g h b u s i n e s s l e v e l , c o u l d
MPLS TE保护技术对比分析
到端保护 。备份 tn e 的建 立需 要 手工 配 置 。当系 统检 测 到主 tn e unl u nl 失效后数据 切换 到备份 tne。保 护倒换分 为手动 方式 和信令 方式 ( u nl 利 用 MP L O M实现 ), S A 信令方 式的 实用 意义 较强 也 比较 复杂 , 节只分 本 析 信令方式 。 信令方式与热 备份明显 的区别是 , 为了加 快检测故障 的速度 用专 门 的 O M 机制检测和 定位 MP S数据转发 层面 的错误 , A L 这使 得 P s技术克 服 了热备份 的缺点 , 使故 障检测及 倒换 可以在确定 的时间 内完成 。 2 2 1保护原理 分析 .. 手动建 立主隧道 、 备份 隧道 、 反向隧道 , 用 MP SO 利 L AM做为探测信 令, 头节 点发出的探 测信 令在主隧 道 内部传 送 , 尾节 点依靠 接受 头节 点 发 送 的探 测信令来确认 主隧道 是否发 生 了故障 , 果感知 到故 障 , 如 错误 通知报文 通过反 向隧道 传 回到头 节点 。由头 节点 完成切 换 。故 障恢复
保 护 主 tn e, 过 对 主 tn e 的 全 路 径 保 护 实 现 对 主 tn e 业 务 的 端 u n l通 unl u nl
M L E大规模 部署中 的一个 重要应 用。本文 主要讨 论 M L E中 的 P ST P ST
各种保护技 术 , 并对 其实现及部 署方 式进行 了 分析 , 进而 对 当前 的主流 实现方 式从技术角度提 出改进建议 , 供网大家 参考.
【 摘
要】 本文主要讨论在 M L E PS 组网中隧道 K 保护技术, T 及 S P的 分析备份、E R (a e Ru , T R F t — oe快速重 由)P ttn wci ( 倒 F sR t 路 ,o c ih g保护 rei S t n o
MPLS_TE保护技术原理详解
摘要:MPLS TE 快速重路由技术是一项实现网络局部保护的技术,在应用了MPLS TE 的网络中,当某处出现链路或节点失效时,配置有快速重路由保护的LSP可以自动将数据切换到保护链路上去。
本文档介绍了MPLS TE快速重路由的关键技术和典型应用。
关键词:FRR、MPLS TE、快速重路由、RSVP TE、LSP。
1 前言目前传统的IP网络是一种“尽力而为”的服务模型,随着网络业务的进一步发展,作为多业务统一承载的IP网络在可靠性方面,必须要达到传统电信网络的水平,如保护切换的速度<50ms,才能满足电信级业务的需要。
MPLS技术自20世纪90年代中出现后,由于其具备快速转发、QoS保证、多业务支持等优势,获得了长足的发展,在下一代电信网络中扮演着越来越重要的角色。
为了保证MPLS网络的可靠性,MPLS快速重路由(Fast ReRoute)技术扮演了重要角色。
这种技术借助MPLS流量工程(Traffic Engineering)的能力,为LSP提供快速保护倒换能力。
MPLS快速重路由事先建立本地备份路径,保护LSP不会受链路/节点故障的影响,当故障发生时,检测到链路/节点故障的设备就可以快速将业务从故障链路切换到备份路径上,从而减少数据丢失。
快速响应、及时切换是MPLS快速重路由的特点,它可以保证业务数据的平滑过渡,不会导致业务中断;同时,LSP的头节点会尝试寻找新的路径来重新建立LSP,并将数据切换到新路径上,在新的LSP建立成功之前,业务数据会一直通过保护路径转发。
2 技术简介2.1 MPLS TE及其四个构件传统的路由器选择最短的路径作为路由,不考虑带宽等因素,这样,即使某条路径发生拥塞,也不会将流量切换到其他的路径上。
在网络流量比较小的情况下,这种问题不是很严重,但是随着Internet的应用越来越广泛,传统的最短路径优先的路由的问题暴露无遗。
MPLS TE是一种将流量工程技术与MPLS这种叠加模型相结合的技术。
MPLS TE
TE:Traffic Engineering的缩写,即流量工程的意思。
流量工程的本质就是将业务流量映射到实际的物理路径上。
就MPLS而言,其中心思想就是根据网络的实际情况为数据流确定合适的lsp并在该lsp上快速转发数据流,通过优化网络资源的使用,避免负载不均衡而导致的网络拥塞。
说到MPLS TE,不得不提到流量工程的四个基础功能部件,即信息发布、通路选择、信令和数据转发,这四个部件形成了整个流量工程的工作流程,因此是重中之重的内容,这里将介绍每个部件的主要作用。
信息发布:MPLS流量工程使用扩展的IGP-TE来向外通告和获取网络拓扑状态信息,并形成链路状态数据库LSDB和流量工程数据库TEDB,其中LSDB用于传统的SPF计算,而TEDB用于建立TE隧道时进行选路的计算。
这里的信息发布组件就是IGP-TE,IGP-TE是在普通IGP的基础之上扩展了对第10类lsa的支持,即opaque-lsa,opaque-lsa可以表征最大链路带宽、最大预约链路带宽、当前预留带宽、当前使用带宽和链路颜色等属性,从而形成对应的TEDB。
通路选择组件:具体的通路选择组件当然是CSPF了,即基于约束的SPF算法。
在TEDB形成之后,入口LSR使用CSPF计算每条lsp的物理路径。
信令组件:这里的信令组件可以是RSVP-TE或者CR-LDP,目前业界一般都使用RSVP-TE作为MPLS流量工程的信令组件,其作用主要是根据通路选择组件计算出来的路径建立lsp,预留资源并分发标签等。
数据转发组件:既然是MPLS流量工程,数据转发组件当然是MPLS了,在信令组件成功的建立了lsp之后,采用MPLS对数据报文进行标签交换和转发处理。
MPLS-TE RSVP(1)路径建立RSVP的消息类型Path(隧道建立的初始消息)---PathTear(Path拆除)---PathErr(Path错误)Resv (short for Reservation)(隧道回复的初始消息)---ResvTear(隧道拆除)---ResvConf (Resv确认,返回给Resv消息的发送者以确认给定的保留已经实际安装了,这个消息是可选发送的。
MPLS TE简介
MPLS traffic engineering2013年10月20日16:54概述:流量工程:操作网络中的流量走向的技术,穿越网络的流量将从最优化的路径进行转发。
传统的流量工程是通过ATM或者Frame relay技术实现,统称overlay模型早期的IP网络实现基础为fr或者arm,但是现在越来越多的网络开始建立在纯IP网络或者基于MPLS的IP网络。
IP网络需要一种新的流量工程技术,纯IP网络TE技术现在还无法实现,但是基于MPLS,可以为MPLS/IP提供TE方案每一个IP协议都为每条链路指定了一个“成本”,路径中每条链路cost累加用来就算最低成本路径,IP数据报文先通过成本最低的路径“尽可能快的转发”。
这是现代IP网络协议设计的基本原理。
OSPF和ISIS使用单一的metric度量成本。
EIGFRP使用一种复合度量技术,使用5个权重系数与链路度量值bw ,delay ,reliability,load综合考虑链路状态:RIP使用跳数作为度量单位IP网络转发报文时,每跳路由器基于自己的路由表决定如何转发该报文,转发决定并不依赖于转发路径的带宽、丢包等情况。
因此,即使该链路因为拥塞出现丢包,路由器仍然会继续向该路径转发报文。
同时另一条也能到达该目的地的路径即使空闲,但是由于cost较高,得不到利用。
对这种情况,TE能带来一种解决方案:操纵流量避开拥塞链路帮助减少丢包,抖动等情况,合理利用网络资源,为客户流量提供较好的服务质量。
MPLS TE引入了一种TE方案:在下层基础网络上构造一层LSP(标签转发路径),用以掩盖下层实际拓扑,并用于操作流量走向,路径的计算是由LSP(TE tunnel)的第一跳路由器完成。
需要记住的是TE tunnel是单向的,要完成双向通信,你需要每个方向各建立一条tunnel。
MPLS TE基本概念:首端路由器Head end router:MPLS TE tunnel 隧道起点成为TE首端路由器,相应的是尾端路由器的定义。
mpls-te隧道实现原理
mpls-te隧道实现原理
MPLS(Multiprotocol Label Switching)是一种网络协议,可以在网络内部为数据包加上标签,从而实现快速转发和路由选择。
在MPLS网络中,每个路由器都会为数据包加上一个标签,这个标签用来指示数据包的目的地和转发路径。
当数据包到达目标节点时,路由器会根据标签直接将数据包转发到目标节点,而不用进行复杂的路由选择和查找。
这种方法可以大大提高数据包的转发速度和效率。
而MPLS隧道则是在MPLS网络中加入隧道技术实现的一种方式,它可以将数据包从一个MPLS网络中的一部分转移到另一个MPLS网络中的一部分。
具体实现步骤如下:
1. 首先,隧道入口路由器将要传输的数据包添加一个特定的标签,并将其传递给MPLS网络。
2. 在MPLS网络中,标签路由器会根据标签将数据包正确地转发到隧道出口路由器。
3. 隧道出口路由器再次添加一个特定的标签,并将数据包发往目标MPLS网络。
4. 在目标MPLS网络中,标签路由器会根据新的标签将数据包正确地转发到目
标节点。
MPLS隧道技术可以用于连接不同地理位置的MPLS网络,实现跨越地域的数据通信。
同时,由于数据包在网络中的传输路径是固定的,因此MPLS隧道也具有较高的安全性和可靠性。
(建筑工程管理)CMPLS流量工程TE隧道的基本配置
(建筑工程管理)CMPLS 流量工程TE隧道的基本配置1流量工程简介TE:TrafficEngineering的缩写,即流量工程的意思。
流量工程的本质就是将业务流量映射到实际的物理路径上。
就MPLS而言,其中心思想就是根据网络的实际情况为数据流确定合适的lsp且在该lsp上快速转发数据流,通过优化网络资源的使用,避免负载不均衡而导致的网络拥塞。
说到MPLSTE,不得不提到流量工程的四个基础功能部件,即信息发布、通路选择、信令和数据转发,这四个部件形成了整个流量工程的工作流程,因此是重中之重的内容,这里将介绍每个部件的主要作用。
信息发布:MPLS流量工程使用扩展的IGP-TE来向外通告和获取网络拓扑状态信息,且形成链路状态数据库LSDB和流量工程数据库TEDB,其中LSDB用于传统的SPF计算,而TEDB用于建立TE隧道时进行选路的计算。
这里的信息发布组件就是IGP-TE,IGP-TE是在普通IGP的基础之上扩展了对第10类lsa的支持,即opaque-lsa,opaque-lsa能够表征最大链路带宽、最大预约链路带宽、当前预留带宽、当前使用带宽和链路颜色等属性,从而形成对应的TEDB。
通路选择组件:具体的通路选择组件当然是CSPF了,即基于约束的SPF算法。
在TEDB形成之后,入口LSR使用CSPF计算每条lsp的物理路径。
信令组件:这里的信令组件能够是RSVP-TE或者CR-LDP,目前业界壹般都使用RSVP-TE 作为MPLS流量工程的信令组件,其作用主要是根据通路选择组件计算出来的路径建立lsp,预留资源且分发标签等。
数据转发组件:既然是MPLS流量工程,数据转发组件当然是MPLS了,在信令组件成功的建立了lsp之后,采用MPLS对数据报文进行标签交换和转发处理。
这样,整个MPLS流量工程大致的工作机制也就展当下大家眼前了,由于不是本文的重点,不再做更详细的阐述,仅为大家对流量工程的理解做壹个铺垫。
MPLS TE流量工程笔记
一、TE的需求1、ip转发:1> 根据最小度量值转发2> 仅根据目的转发,只要是相同目的网段的报文,经过路由表的查找,报文总是会沿同一条链路转发。
2、mpls te解决的问题:1> 提高流量在网络扩散的效率,避免链路使用不充分和使用过度;2> te考虑了配置(静态)在链路上的带宽;3> te考虑链路的属性参数(延迟、延迟抖动);4> te可以自适应来改变链路的带宽和属性参数;5> te的负载使用基于源的路由,不是基于目的ip。
3、基于源的路由:M pls的转发是根据标签的,一条数据沿着lsp从上游到达下游。
也就是说,数据在上游路由器上打上标签之后,后面的转发完全是标签转发。
R6 __ R2 __\ / \R1 R5/ \_R3_R4__/R7在上图中,假设路径的开销都相同。
1> 在ip路由的情况下,R6、R7要访问R5时只会有一条路径(R1→R2→R5),R1识别不了数据源是来自R6还是R7。
2> 在mpls情况下,可以分别为R6和R7访问R5的流量设置两条LSP,一条使用链路R1→R2→R5,另一台使用R1→R3→R4—R5。
R1可以根据不同的标签识别报文属于是那条LSP。
(这个需求是IP路由做不到的)4、mpls te的特点:1> 只要存在lsp的网络都可以使用mpls te2> 因为首端lsr需要了解带宽和其他参数,所以用于mpls te端点(首、尾)的路由协议必须是链路状态协议。
3> 区域内的所有router都对拓扑有全面的了解。
这样首端LSR就知道如何安排使用基于MPLS TE的lsp了。
M pls te 的lsp叫做mpls te隧道。
4> TE 隧道是单向的(因为LSP是单向的),只需要在首端路由器上配置即可。
5> TE隧道必须要有信号穿越。
二、MPLS TE的实施1、MPLS TE正常工作的必要条件:1> 链路的限制(每条链路支持的最大流量和链路所能使用的TE隧道);2> TE信息分发(通过启动了MPLS TE的链路状态路由协议来实现);3> 一种用来计算从首端LSR到尾端LSR的最优路径算法(PCALC或者CSPF)4> 一种用户在穿越网络的TE隧道中发信号的信令协议(CR-LDP或者RSVP)5> 将流量转发至TE隧道。
网络设计 MPLS_TE的高级运用
155M R5
Tunnel 1:R0-R1-R5,带宽需求为155M ,建立和保持优先级为0; Tunnel 2:R2-R1-R4,带宽需求为155M,建立和保持优先级为7。
Page 3
隧道抢占实例(2)
R0 R4
1G
R1
155M
Tunnel 1 Tunnel 2
155M 1G
1G
155M R2 R3
Page 6
第1章 隧道的抢占 章 第2章 隧道的重优化 第3章 负载分担 章 第4章 带宽自动调整 章 第5章 MPLS TE与MPLS VPN 章 与
Page 7
隧道的重优化
隧道重优化
隧道建立之后,可以根据网络上的带宽变化、流量变化、管理策略变化等对已 经建立LSP隧道进行优化。 对于某条隧道而言,当发现更优的路径时进行优化。所谓更优,至少需要满足 metric值小、跳数更小等条件。 隧道优化采用Make Before Break 方式,保证用户的业务流不中断 。 在隧道重优化过程中,新的隧道LSP和旧的隧道LSP可能会产生交集 ,需要保 证隧道的类型采用SE(Share Explicit)方式。 导致TE隧道重优化的因素: 定期重优化 手工重优化 事件驱动重优化
Page 8
Share Explicit
Share Explicit
SE风格的隧道支持同一个Session的新旧隧道共享带宽资源,直到旧隧道 流量完全切换到新隧道,旧隧道才被拆除。 如何判断新旧隧道属于同一个Session? 通过五元组{Sender Address,LSP ID,Endpoint Address,Tunnel ID,Extended Tunnel ID}得到唯一的标识。 MPLS TE的SE保留的规则:如果两个保留有基本一样的五元组,除 了不同的LSP ID外,这两个保留虽然是不同的LSP保留,但是它们是 同一个Session,可以共享带宽资源。
MPLS网络
MPLS网络MPLS(多协议标签交换)是一种在网络中提供网络层服务的技术。
它利用标签将数据流从其来处发送到其目的地,而无需在每个路由器上进行IP地址查找。
这种技术在现代网络中得到了广泛的应用,成为了网络架构中不可或缺的部分。
MPLS的发展MPLS最早是为了解决ATM(异步传输模式)网络的问题而产生的。
ATM网络中,数据被分割成小的固定大小的单元,称为ATM单元。
每一个ATM单元都有一个虚电路标识符(VCI)和一个虚路径标识符(VPI)。
这种技术可以优化网络中的带宽利用率,但是也增加了路由器的负担,并且在网络中引入了复杂性。
为了解决这些问题,MPLS的发展开始了。
MPLS将ATM中的标识符用标签(label)来代替,称为标签交换技术。
这种技术可以有效地降低路由器的负荷,并且加速数据的转发过程。
随着MPLS技术的不断发展,其应用范围已经扩展到了诸如IP VPN、VPLS、TE(Traffic Engineering)等多种应用场景。
MPLS的特点MPLS最重要的特点是标签交换。
MPLS网络通过标签来标记数据包,路由器只需根据标签转发数据包,不需要进行IP地址查找。
这种技术可以大大减少路由器的负荷,加速数据的转发过程。
此外,MPLS还具有以下特点:可靠性高:MPLS网络使用标签交换技术,而不是端到端隧道技术。
因此,MPLS比VPN更可靠,可以提供更好的服务质量(QoS)。
可扩展性好:MPLS网络是一个多层次的结构,可以轻松扩展到数千个站点。
QoS保证:MPLS可以为不同类型的流量配置不同的服务质量(QoS),这样可以确保网络的高效运行。
MPLS的工作原理MPLS网络是一个用标签来交换数据的网络。
一个标签是一个短的二进制字符串,用于识别数据包,它被添加到数据包头部。
在MPLS网络中,每个数据包都有一个标签。
标签不是直接加在数据包的IP头上,而是加在IP头和数据包负载之间。
这个过程称为标记。
发送数据包时,路由器根据数据包的目标地址确定下一跳路由器。
浅谈MPLS-TE技术及应用
构 如 图2 示 。 所
R5 一R6 一R3
设 置的 3 :1 。
假如 :R - 已经 建立 T n e 径 8 R5 u n璐 简而 言之 ,MP S T 就是  ̄MP S L— E E L 网络 上 的流 量 工 程 ,是 指 吐 流 选择 务 路 径 的 处理 过 程 , 以在 网络 中不 同 的链 路 、 路 由器 和 交换 机 之 间均 衡 业 务 流负
MP S E L —T
路 径会 选择R1 R 一 6 R - 4 R 。这 一 2 R一 7R - 5 样 链路基 本做到 了均衡 。
计 算 一条路 径 ( 源路 由 ) ,该 路 径 不违 反 它 的约 束 ( 例如 带宽 / 理要 求 ) , 管 并 且 从一 些数 量指标 看来 是最 优的 。MP I S
由于自身路 由与转发分离的特点 ,适合 与T 的结合,形成M L - F 术。 E P S T&
MPL - E 过 感知 网络 带 宽 的使 ST 通 用 情 况 ,采 用 带 有约 束 条 件 的最 短 路径
两大类型及实验
目前 存 在 两 种 基本 类 型 的M PL E S T 网络 设 计 : 战术 式 ( a t a) ,在 E T ci 1 c 网络 发生 拥 塞时 建 立T u n l 缓解 E T n e以 拥 塞 , 是 一 种 事 后 式 的 方 法 ; 战 略 式 ( ta e i) , 网络 中 的某 些 部分 建 Srtgc 在 立F u Meh u s 的预 留 带宽 T 隧道 ,以尽 E 可能 避 免 网络 拥 塞的 发 生 ,是 一 种 事前 预 防 式 的 方 法 。 而 战 略 式 又 有 在 线 式 (n ie 和离 线 式 (fl e ol ) n o f n )两 种 , i 区 别就 是 离 线 式 中 TE 道 的路 径 是 通 隧 过 离 线 的路 径 计 算工 具 计算 的 ,它依 赖 于 一 个 离线 的 路 径计 算 工具 来 监 视 网络 拓 扑 、 流量 模 式 以及 隧 道 ,可 以 更 加有 效 的 利用 网 络 的资 源 。
21.MPLSTE原理与配置
静态路由(Static Route) 自动路由(Auto Route)
静态路由
TE隧道上的静态路由没有什么特殊之处,它的工作方 式和普通的静态路由一样 TE隧道转发支持递归的静态路由 流量需要从RTA转发到RTG,TE隧道Tunnel1从RTA 到RTF,在RTA上配置:
[ RTA ] ip route-static G.G.G.G 255.255.255.255 Tunnel1
F
G H
B
Tunnel1 B
30
40 40
RTB RTA
10 Tunnel1
10
RTE
RTG
10
10
RTF
10
10
RTC
10
RTD
10
RTH
自动路由
自动路由( Auto Route )是用来避免象静态路由转 发一样需要手工配置,使隧道接口或隧道 LSP 参与 IGP路由计算。 自动路由转发的方式:
网络工程 网络工程是设计网络来满足流量的需求。 其实质是:按照流量的需求来规划、设计和部署网络的一个过 程。 流量工程 流量工程是设计流量使之能够在现有的网络中正常传送。 其核心是:将流量进行转移,从而使拥塞链路的流量转移到那 些没有被充分利用的链路上去。 两者的区别 网络工程是对网络的部署,现有网络还不存在 流量工程是对流量的规划,现有网络已经存在
带宽
链路属性
链路或节点选择的约束条件 管理权重
必须满足所有的约束条件,然后再按照SPF算法来选择 一条最佳路径
路径计算的算法
在 CSPF 算法中,对于同一个目的地只能寻找一条路径, 当存在多条满足基本要求的路径时,它的选择原则如下:
MPLS-TE多维空间逼近算法
由算法 , 它是在 Djsa算法基础上 提 出来 的一种典 型的基 于 i t kr Q S的路 由算 法 。C P o S F路 由选择技 术 可 以根 据多个约 束度量条件 ( o Q S中的约束度 量条件 ) 来通过 算法计 算出所 有
目前 M L —E 中 的 C P cnt it ae h r s pt P ST S F( o sa — sd so et a rn b t h i t算法是在 MP S网络 中进行 流量工 程 的一个 重要 的路 fs) r L
返 回一个路径次优解 。
Cso 司 目前 已经开始为众 多知名企业 提供 了 M L i 公 c P S组 网业务 , 而这股潮流不可避免地会 来到 网络前景 广阔 的中国 。
C inqu,Z AO Ja —i HANG Jn —u igy
(colfI omainSi c & E gnei C ogigf oogU iri , hn q g4 0 7 Sh o o n r t c ne n ier g, hn q a t n e t C og i 0 04,C ia f o e n n i n v sy n hn )
曹建秋 , 张经宇
( 重庆 交通 大学 信 息科 学与工程 学 院, 重庆 407 ) 00 4
摘
要:通过综合考虑约束度量, 区分链路参数偏 离的前提 下, 出了一种在 M L —E网络中解链路参数偏 在 提 P ST
离的路 由算法 。通过仿 真软件 O N T针 对这种 多维空 间逼 近算 法进 行仿 真 比较 , 分析 了仿 真 数据 。由仿 真 PE 并 结果 的分析 可知 , 这种 多维空 间逼近算 法 虽然提 高 了算 法的 时 间复杂 度 , 其在 防 止 网络 堵塞 和提 高链路 连 接 但 率 方面具有 较 高的性 能 , 因此其 在 M L —E网络 中具有一 定的 改善作 用。 P ST 关键 词 :M L —E Djsa P S ; i t 算法 ;多维空 间逼 近 ;网络 堵塞 T kr 中图分类 号 :T 950 ;P 0. N 1. 1T 3 16 文献标 志码 :A 文章 编号 :10 —65 2 1)725 —3 0 139 (0 10 —680
IPRAN、CPE、LSTP、MPLSTE
IPRAN、CPE、LSTP、MPLSTE关键词:IP RAN 、CPE、LSTP、MPLS TEIP RAN全球范围内移动运营商不断地扩建无线接入网(Radio Access Network,RAN)。
2G(The Second Generation,第二代移动通信的简称)RAN承载主要基于TDM/SDH构建,存在着带宽利用率低、扩展困难和配置不够灵活等弊端。
IP数据通信网是数据通信的主流方式,具备丰富的接入方式,庞大的网络规模。
引入IP RAN 特性,运营商可以充分利用已有IP网资源,进行基站和基站控制器之间的组网。
为了最大限度地保护运营商的投资成本、减少建网投资以及3G (The Third Generation,第三代移动通信的简称)网络的平滑演进,在RAN中引入IP将是WCDMA R5阶段的一个重要步骤。
而IP RAN 就是专门针对这些问题的解决方案。
简单的说,IP RAN就是利用IP传输技术取代ATM技术的RAN解决方案。
随着IP网络的发展,IP网络本身的可拓展、可升级以及兼容互通能力非常强。
而传统的通信网络的升级、扩展、互通的灵活性则相对比较差,受限于传输的方式和业务的类型,并且新建的网络共用性也较差,不宜于互通管理。
因此在传统通信网的升级和拓展过程中应考虑建立重复的网络还是充分利用现有或公共网络资源。
根据无线接入侧2G和3G的的组网差异,2G使用TDM(Time Division Multiplex,时分复用)接入,3G使用ATM IMA(Inverse Multiplexing over ATM,ATM反向复用技术)接入。
以下分为两个场景分别描述。
(Customer Premise Equipment)CPE是指物理上位于用户侧的硬件,如:· 服务器;· 工作站;· 通信硬件(CSU/DSUs,调制解调器);· LAN设备(集线器、网桥、交换机);· WAN设备(路由器)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
MPLS 目录目录MPLS TE (1)流量工程与MPLS TE (1)MPLS TE的基本概念 (2)MPLS TE的实现 (2)CR-LSP (3)RSVP-TE (4)流量转发 (7)自动带宽调整 (9)CR-LSP备份 (9)快速重路由 (9)DiffServ-Aware TE (10)MPLS LDP over MPLS TE (11)MPLS TE流量工程与MPLS TE1. 流量工程(1) 流量工程的作用网络拥塞是影响骨干网络性能的主要问题。
拥塞的原因可能是网络资源不足,也可能网络资源负载不均衡导致的局部拥塞。
TE(Traffic Engineering,流量工程)解决的是由于负载不均衡导致的拥塞。
流量工程通过实时监控网络的流量和网络单元的负载,动态调整流量管理参数、路由参数和资源约束参数等,使网络运行状态迁移到理想状态,优化网络资源的使用,避免负载不均衡导致的拥塞。
总的来说,流量工程的性能指标包括两个方面:z面向业务的性能指标:增强业务的QoS(Quality of Service,服务质量)性能,例如对分组丢失、时延、吞吐量以及SLA(Service Level Agreement,服务等级协定)的影响。
z面向资源的性能指标:优化资源利用。
带宽是一种重要的资源,对带宽资源进行高效管理是流量工程的一项中心任务。
(2) 流量工程的解决方案现有的IGP协议都是拓扑驱动的,只考虑网络的连接情况,不能灵活反映带宽和流量特性这类动态状况。
解决IGP上述缺点的方法之一是使用重叠模型(Overlay),如IP over ATM、IP over FR等。
重叠模型在网络的物理拓扑结构之上提供了一个虚拟拓扑结构,从而扩展了网络设计的空间,为支持流量与资源控制提供了许多重要功能,可以实现多种流量工程策略。
然而,由于协议之间往往存在很大差异,重叠模型在可扩展性方面存在不足。
为了在大型骨干网络中部署流量工程,必须采用一种可扩展性好、简单的解决方案。
MPLS TE就是为这一需求而提出的。
2. MPLS TEMPLS本身具有一些不同于IGP的特性,其中就有实现流量工程所需要的,例如:z MPLS支持显式LSP路由;z LSP较传统单个IP分组转发更便于管理和维护;z基于MPLS的流量工程的资源消耗较其它实现方式更低。
MPLS TE结合了MPLS技术与流量工程,通过建立到达指定路径的LSP隧道进行资源预留,使网络流量绕开拥塞节点,达到平衡网络流量的目的。
在资源紧张的情况下,MPLS TE能够抢占低优先级LSP隧道带宽资源,满足大带宽LSP或重要用户的需求。
同时,当LSP隧道故障或网络的某一节点发生拥塞时,MPLS TE可以通过备份路径和FRR(Fast ReRoute,快速重路由)提供保护。
使用MPLS TE,网络管理员只需要建立一些LSP和旁路拥塞节点,就可以消除网络拥塞。
随着LSP 数量的增长,还可以使用专门的离线工具进行业务量分析。
MPLS TE的基本概念1. LSP隧道对于一条LSP,一旦在Ingress节点为报文分配了标签,流量的转发就完全由标签决定了。
流量对LSP的中间节点是透明的,从这个意义上来说,一条LSP可以看作是一条LSP隧道。
2. MPLS TE隧道在部署重路由(Reroute)或需要将流量通过多条路径传输时,可能需要用到多条LSP隧道。
在TE 中,这样的一组LSP隧道称为TE隧道(Traffic Engineered Tunnel)。
MPLS TE的实现MPLS TE主要实现两类功能:z静态CR-LSP(Constraint-based Routed Label Switched Paths,基于约束路由的LSP)的处理:创建和删除静态CR-LSP。
这些LSP有带宽需求,需要通过手工配置。
z动态CR-LSP处理:包括对三种不同类型CR-LSP的处理:基本CR-LSP、备份CR-LSP和快速重路由CR-LSP。
静态CR-LSP的处理比较简单。
对于动态CR-LSP,MPLS TE在实现上主要包括四个部分。
1. 发布含TE属性的信息MPLS TE需要了解每条链路的动态TE相关属性,这可以通过对现有的使用链路状态算法的IGP 协议进行扩展来实现,比如OSPF协议和IS-IS协议的扩展。
扩展后的OSPF和IS-IS协议在链路连接状态中增加了链路带宽、着色等TE相关属性,其中,链路的最大可预留带宽和每个优先级的链路未被预留带宽尤为重要。
每台设备收集本区域或本级别所有设备每条链路的TE相关信息,生成TEDB(TE DataBase,流量工程数据库)。
2. 计算路径使用链路状态算法的路由协议通过SPF(Shortest Path First,最短路径优先)算法计算出到达网络各个节点的最短路径。
MPLS TE使用CSPF(Constraint-based Shortest Path First,基于约束的最短路径优先)算法计算出到达某个节点的最短路径。
CSPF算法是从SPF算法衍生来的,CSPF有两个输入条件:z需要建立的LSP的带宽、着色、抢占/保持优先级、显式路径等约束条件,这些都在LSP的入口处配置;z流量工程数据库TEDB。
CSPF的计算过程就是针对LSP要求,先对TEDB中的链路进行剪切,把不满足TE属性要求的链路剪掉;再采用SPF算法,寻找一条到LSP出口的最短路径。
3. 建立路径支持建立LSP隧道的信令RSVP-TE。
它们都能够携带LSP的带宽、部分显式路由、着色等约束参数,两者完成的功能是一样的。
从内部实现来看, RSVP-TE则通过Raw IP建立LSP连接。
RSVP技术经历了多年的发展,其体系结构、协议规程与对各种业务的支持机制相对比较成熟。
4. 转发报文使用建立的隧道转发报文。
CR-LSP基于一定约束条件建立的LSP称为CR-LSP,与普通LSP不同,CR-LSP的建立不仅依赖路由信息,还需要满足其他一些条件,比如指定的带宽、选定的路径或QoS参数。
建立和管理约束条件的机制称为CR(Constraint-based Routing,基于约束的路由)。
下面对CR的主要内容进行简单介绍。
1. 严格显式路由与松散显式路由z如果约束信息是对沿途LSR的精确指定,建立的LSP称为严格的显式路由(Strict Explicit Route);z如果约束信息是对选择下游LSR时的模糊限制,建立的LSP称为松散的显式路由(Loose Explicit Route)。
2. 流量参数路径的流量参数有三个:峰值速率(peak rate)和承诺速率(committed rate),描述路径本身对带宽的约束;另外一个是服务粒度(service granularity)。
3. 抢占如果在建立CR-LSP的过程中,无法找到满足所需带宽要求的路径,一种解决方法是拆除另外一条已经建立的路径,占用为它分配的带宽资源,这种处理方式称为抢占(Preemption)。
CR-LSP使用两个优先级属性来决定是否可以进行抢占:建立优先级(Setup Priority)和保持优先级(Holding Priority)。
建立优先级和保持优先级的取值范围都是0~7,数值越小则优先级越高。
抢占由RSVP-TE的Resv消息发起。
当新建一条路径Path1时,如果需要与已建立的路径Path2争夺资源,只有当Path1的建立优先级高于Path2的保持优先级时,Path1才能抢占成功。
因此,为保证CR-LSP能够正确建立,建立优先级不能高于保持优先级,否则可能会导致LSP间无穷尽的互相抢占,造成振荡。
4. 路由固定(Route Pinning)CR-LSP创建成功后,不随路由变化而变化的特性叫做路由固定。
当某个网络未运行IGP TE时,网络管理员不能确定网络上的哪些地方可以获得带宽,这时需要选择具有所需带宽的松散ER-hop(Explicit Route)来创建CR-LSP,但这些CR-LSP将会随路由变化而变化。
当路由变化时,比如出现了一个更好的下一跳,已建立的CR-LSP也将会随之改变。
如果不希望使用松散路由建立的CR-LSP随路由变化而改变,网络管理员可以在CR-LSP创建成功时把这些CR-LSP配置成永久性的,不随路由变化而变化。
5. 管理组和亲和属性MPLS TE隧道的亲和属性决定隧道使用的链路属性,亲和属性与链路管理组配合,确定隧道可以使用哪些链路。
6. 重优化流量工程是系统规划网络资源使用的过程。
根据用户需求可以配置流量工程,提供要求的QoS。
服务提供商通常利用一定的机制去优化CR-LSP,以优化网络资源使用。
一种方法是人工配置,但是需要服务提供商进行测量和对CR-LSP微调。
使用MPLS TE则能够动态优化CR-LSP,从而节省人力。
动态优化CR-LSP即定期重计算CR-LSP穿越的路由。
如果重计算的路由优于当前路由,则创建一条新的CR-LSP,为之分配新路由,并将业务从旧的CR-LSP切换至新的CR-LSP,删除旧CR-LSP。
RSVP-TE1. RSVP-TE概述现在使用两种QoS体系:IntServ(Integrated Service,综合业务模型)和DiffServ(Differentiated Service,区分业务模型)。
RSVP(Resource Reservation Protocol,资源预留协议)是为IntServ(Integrated Service,综合业务模型)而设计的,用于在一条路径的各节点上进行资源预留。
RSVP工作在传输层,但不参与应用数据的传送,是一种Internet上的控制协议,类似于ICMP。
简单来说,RSVP具有以下几个主要特点:z单向;z面向接收者,由接收者发起对资源预留的请求,并维护资源预留信息;z使用“软状态”(soft state)机制维护资源预留信息。
RSVP经扩展后可以支持MPLS标签的分发,并在传送标签绑定消息的同时携带资源预留信息,这种扩展后的RSVP称为RSVP-TE,作为一种信令协议用于在MPLS TE中建立LSP隧道。
2. RSVP-TE基本概念(1) 软状态“软状态”是指在RSVP-TE中,通过消息的定时刷新来维持节点上的资源预留状态。
资源预留状态包括由Path消息创建的路径状态(path state)和由Resv消息创建的预留状态(reservation state)。
这两种状态分别由Path消息和Resv消息定时刷新。
对于某个状态,如果连续没有收到刷新消息,这个状态将被删除。
(2) 资源预留类型使用RSVP-TE建立的LSP都具有某种资源预留类型(reservation style),在建立RSVP会话时,由接收者决定此会话使用哪种预留类型,从而决定可以使用哪些LSP。