基于MPLS技術的流量工程

服務提供商在支持IP服務方面面臨著挑戰(zhàn)，這需要他們能夠使現有的網絡具有流量工程管理。服務提供商要求IP over ATM這種方式下的流量工程在純IP結構的網絡中也要得到體現。MPLS正是一種ATM和純IP網共存情況下提供流量工程，并且避免兩個分立網絡的管理技術。

全世界的服務提供商都在尋求更可靠的、有差異性的服務，以跟上互聯網的不斷發(fā)展以及不斷增長的用戶需求，這就需要服務提供商能夠嚴格地控制網絡資源的分配和網絡吞吐量。對于在網絡的物理拓撲結構上映射通信流量的過程，以及為這些通信流量的資源定位就叫做流量工程。它是當今服務提供商最難處理的任務之一。

理想的流量工程解決方案是根據業(yè)務需要分配網絡資源，它應該具有將通信流量映射到特殊路徑和專用資源上以實現負載均衡的方法。一個具有流量工程的網絡可以利用面向連接的技術來實現，如ATM和幀中繼。然而，將多種技術混合起來的網絡，需要各自的網管系統(tǒng)來管理，操作上帶來很大的不便。

一個純的IP網絡可以基于MPLS協議實施流量工程，通過提供不同的業(yè)務和可控性的網絡獲取利益。我們迫切需要一個具有流量工程設計的網絡，該網絡應能夠根據流量需求進行網絡資源的排隊管理，以較低的成本創(chuàng)建一個確定性的網絡，以及通過SLA提供不同的業(yè)務類型。因此，在下一代的IP網絡中，流量工程會成為MPLS協議最廣泛的應用之一。

MPLS多協議標記交換融合了IP路由技術、ATM 的QoS及第二層的交換技術，使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的網絡，其中包括ATM網上承載IP業(yè)務的模式。它允許為網絡的數據流預先建立一條路徑。這些預留的路徑占用特殊的網絡資源，既可被手工設定為顯式路徑，也可根據需要自動生成最佳的路徑。

基本上講，MPLS類似于ATM技術，它是專門為IP設計的，但同時又支持ATM和PoS等不同的傳輸媒體。標記交換路徑(LSP)的路徑建立，根據流量需要和鏈路承載能力，數據流被映射到相應的路徑上。數據流通過哪條路徑轉發(fā)取決于該數據流被分配了什么樣的標記。因此，不同于傳統(tǒng)的IP目的地址，MPLS中的標記被用于將數據包沿著選好的路徑在網絡中傳送。目前，MPLS可用兩種控制協議CR-LDP和RSVP建立路徑，他們在支持流量工程時具有同等的效力。另外，這兩種控制協議均支持隱式和顯式路由。

流量工程的骨干具備管理路由器資源的能力，這對于網絡中每臺路由器是必需的。另外，網絡中每一臺路由器的容量及性能必須能在全網中共享，以便通過集成在具有MPLS功能的邊緣路由器(LER)或者是邊緣標簽交換路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程處理功能進行LSP的計算。需要明確指出的是，流量工程處理功能必須能訪問以下信息：LSP終端節(jié)點(也就是目的IP地址)，一個完整的網絡拓撲以便計算潛在路徑，以及網絡中所有路由器的資源可用性以便計算路徑的容量。