MPLS VPN技術在大客戶組網業務中的應用

【摘要】 隨著網絡技術及通信技術的不斷發展，各種大客戶組網業務不斷涌現，在網絡發展趨勢下，基于IP網絡承載多業務已成為各電信運營商的最佳選擇，對提高業務質量和可靠性具有重要的意義。為此，本文分析研究MPLS VPN技術在大客戶組網業務中的應用，在大客戶組網需求的基礎上，對大客戶組網業務中運用MPLS VPN技術方案的可行性和承載效果進行分析，使MPLS VPN技術在大客戶組網業務中具有較好的應用前景。

【關鍵詞】 MPLS VPN技術 大客戶組網 服務 應用

隨著市場經濟的快速發展，在信息化時代下，百兆以上的寬帶的大客戶專線組網需求大量涌現，其是各電信運營商獲得利潤的主要來源。面對新形勢下各電信運營商面臨的挑戰，將大客戶作為各自的戰略重點，但由于傳統的ATM/SDH組網已無法滿足當前大客戶組網的需求。因此，在大客戶組網業務中應用MPLS VPN技術，構建大客戶專網的組網方案，滿足大客戶的需求，使電信運營商在大客戶的競爭中占有明顯的優勢。

一、MPLS VPN技術

MPLS 屬于一種多協議標記交換技術，集成了ATM技術和IP技術的優勢，通過在一個無連接的網絡中引入連接模式的特性，有效降低了網絡復雜性[1]。而MPLS VPN技術是MPLS技術的延伸，屬于一種IP虛擬專用網IP VPN，主要由三種類型的路由器，包括客戶端路由器、標簽邊緣路由器、標簽交換路由器。在整個MPLS VPN技術中，客戶端路由器和標簽交換路由器需要支持MPLS 的基本功能，而標簽邊緣路由器不必支持MPLS 功能。由于MPLS VPN技術綜合了二層MPLS VPN和三層MPLS VPN的特點[2]。其中，二層MPLS VPN可以作為客戶自己管理自己的路由計劃，但對技術人員的要求較高。而三層MPLS VPN主要是按照RFC2547bis標準來完成，一般BGP被作為VPN路由信息的交換，而MPLS用來作為VPN數據包的傳輸，因而又被稱為BGP/MPLS VPN。

二、大客戶組網需求分析

大客戶又稱集團用戶，通常是指使用數據專線服務的單位用戶，如醫院、政府、銀行等政府和企事業單位。然而，在信息化時代下，信息技術已成為企業信息化最重要的組成，如何構建自己的互聯網絡，已成為企業信息部門重要的問題。而客戶是各電信運營商競爭的焦點，大客戶市場是電信運營商市場的高價值市場。在政府的政策支持下，企業信息化的建設，為大客戶市場的發展帶來了良好的機遇。在市場經濟中，雖然大客戶遍布于各行各業，但大客戶的業務需求方面都有明顯的共性，如接入點位數量多、一張專網需要同時滿足大客戶對語音、視頻通信及數據的全部需求，性價比要高等，主要包括語音業務、組建企業專網業務及高速上網業務等。根據大客戶的業務性質要求，一般對業務有安全性、可靠性、可擴展性、寬帶需求高的要求。基于大客戶專網需求，為了提高大客戶業務的服務質量和可靠性、安全性，在組網時，應在網絡中部署業務保障技術，主要包括Qos和鏈路保護兩類。其中，Qos技術，為了提高組網的服務質量，需要運營商通過規劃網絡中承載各類業務，并啟動Qos功能，并采用差分服務的方式對網絡中的各類業務的優先級進行標記和隊列調度。而鏈路保護的主要目的是為保障大客戶接入鏈路的安全性，以MPLS VPN技術為主，以BFD、FRR等技術為輔，從而實現大客戶的鏈路保護及鏈路的快速切換[3]。

分析傳統的大客戶組網，其主要是基于TDM方式的ATM/SDH專線技術，主要為100M以下的接入寬帶，不僅寬帶利用率低，網絡容量及擴展能力也受限制。然而，面對大客戶對互聯網的需求，傳統的大客戶組網已不能滿足以數據業務為主的大客戶業務需求，而利用MPLS VPN技術實現大客戶組網，可以滿足大客戶對百兆以上接入寬帶的需求。

三、MPLS VPN技術在大客戶組網業務中的應用

3.1單一MPLS VPN技術的應用

針對MPLS VPN技術在大客戶組網業務中的應用，對于單一MPLS VPN技術的應用，主要分為三層MPLS VPN和二層MPLS VPN兩大類。其中，對于三層MPLS VPN接入，根據大客戶對三層組網的需求，采用三層MPLS VPN技術實現，通過建立搭建實驗測試環境，對大客戶業務的網絡承載情況運用MPLS VPN技術進行測試，如圖1所示[4]。將兩臺核心路由器作為MP-BGP、BGP的路由反射器，核心路由器與SR-A、SR-C建立良好的鄰居關系，通過路由反射器對路由進行反射。通過利用VPN技術，實現對MP-BGP分配標簽的轉換和傳遞根據LDP分配標簽進行數據包逐跳轉發的交換和傳遞，如圖1中所標注的實線，表示實際的數據路徑。

圖1 采用三層MPLS VPN方式接入大客戶

為了滿足大客戶的需求，為了對擁塞狀況下的帶寬保證情況進行檢驗，通過在測試檢驗中構建擁塞路徑，如圖1中的虛線所示。通過在SR-A到SR-C的路徑上部署相應的Qos功能，實現了在擁塞狀態下對大客戶的帶寬保證，滿足了大客戶流量貸款及延時等指標。如表1所示，通過對Qos前后業務流量的帶寬、抖動及延時情況進行記錄，證明了Qos功能對業務流量的保障效果。通過測試結果可以看出，在未進行Qos技術前，業務的流量帶寬、時延等指標容易其他因素的影響。通過對業務流量進行Qos保障技術后，業務流量帶寬得到了明顯的改善，也為發生丟包現象，同時在擁塞狀態下網絡流量速率也較為穩定。因此，Qos技術的應用，保證了大客戶流量的帶寬和延時等指標。

表1 三層MPLS VPN業務質量服務比較

啟用Qos流量速率/Mbit.s-1 幀數量

時延/ms

抖動/ms

發送接受發送接受

前200129.43425932872236300580

后200197.3362677218267831700

3.2多種MPLS VPN技術的應用

對于三層MPLA VPN，主要以MPLS網絡中的標簽路由器（P路由器）和標簽邊緣路由器（PE路由器）為客戶交換路由，結合BGP不受距離限制及可管理性強的特點，依靠BGP作為路由的承載，提供多種組網拓撲，將VPLS、VLL分別作為二層點對多點VPN和二層點對點VPN，使BGP、VPLS、VLL等三種技術在網絡中發揮各自的優勢和特點。其中，對于BGP對VLL的終結，在接入方案設計上，如圖2所示[5]，將VLL終結于三層VPN中，并利用路由器實現與遠端客戶站點的傳遞。在確保主VLL斷掉的情況下，利用主備偽線保護技術接管業務，以保證業務和鏈路的可靠性和持續性。

在實驗測試環境下，分別將SR-A、SR-B與大客戶接入設備連接，建立主備的VLL VPN，并將主備終結在三層VPN中。通過大客戶接入設備與SR-A、SR-B、SR-C連接，建立BGP/BPLS VPN。考慮到對組網可靠性的要求，在組網建設中引入BFD和VBRP，測試主備的VLL切斷時，VLL是否啟用或業務通信是否正常。

在測試中，首先對PC地址進行測試，查看各個路由與遠端的客戶站點是否可以互通，若可以Ping通，則可以證明VLL技術終結到BGP/MPLS VPN的三層VPN部署成功。當主備VLL切換時，首先需要切斷大客戶接入設備與SR-A的主VLL，觀察大客戶的接入設備是否快速切換到與SR-B的主備的VLL上。待觀察結束后，恢復主VLL，觀察接入設備是否切換主VLL通信，從而觀察接入設備在切換過程中的丟包情況。在測試過程中，VLL切換丟包的原因是：因BGP/MPLS VPN的路由收斂造成的，為了保證主VLL的真實性，可以在接入設備上開啟BFD，但是，采用這樣的方式，其測試結果是一樣的。在實際應用中，對于大客戶的組網，BFD的開啟，會加快BGP/MPLS VPN的路由收斂。總的來說，通過對大客戶組網的測試，根據不同組網方式的特點，針對大客戶組網的需求，MPLS VPN技術主要應用于點到多點的三層VPN組網、點到多點的二層VPN組網和點到點的二層VPN組網[6]。通過在組網中部署Qos保障技術，可以提高大客戶的業務服務質量。在大客戶組網中采用多種MPLS VPN技術組合的方式，滿足了大客戶組網安全性和可靠性的要求。

四、總結

面對大客戶對網絡的需求，在組網建設中運用MPLS VPN技術，構建MPLS VPN組網方案，改變傳統的ATM/SDH專線組網方式，滿足了客戶流量帶寬及延時等指標，同時也充分體現了組網方式靈活、帶寬大、性價比高的特點。MPLS VPN在大客戶組網中具有良好的發展前景。