5.5.3 多协议标签交换的特点

5.5.3 多协议标签交换的特点

MPLS的特点概括起来有以下几点:

(a)MPLS网络中数据报的转发基于定长标签,从而简化了转发机制,而且转发使用的硬件是成熟的ATM设备,这使得设备制造商的研发投资大大减少。

(b)MPLS将路由与数据报的转发从IP网中分离出来,路由技术在原有的IP路由的基础上加以改进,使得MPLS网络路由具有灵活性。

(c)MPLS网络的数据传输和路由计算分开,是一种面向连接的传输技术,能够提供有效的QoS保证,而且支持流量工程、服务类型(CoS)和虚拟专网(VPN)。

(d)MPLS可用于多种链路层技术,同时支持PPP、以太网、ATM和帧中继等,最大限度地兼顾了原有的各种网络技术,保护了现有投资和网络资源,促进了网络互联互通和网络的融合统一。

(e)MPLS支持大规模层次化的网络拓扑结构,将复杂的事务处理推到网络边缘去完成,网络核心部分负责实现传送功能,网络的可扩展性强。

(f)MPLS具有标签合并机制,可使不同数据流合并传输。

由此可见,MPLS技术是下一代最具竞争力的通信网络技术。目前,MPLS技术主要应用在下一代网络(NGN)承载网的骨干层中,与区分服务技术相结合成为当今保障NGN承载网服务质量的重要手段。

小结

(a)为了在任意多个用户终端之间实现便捷、经济、可靠的数据通信,一般将用户终端通过一个具有交换功能的网络连接起来。数据交换使得N个用户终端只需要N对线就可以实现通信需求,线路的投资费用大大降低,也使得网络的覆盖范围大大增加。

(b)数据通信中采用的交换方式主要有电路交换和分组交换。分组交换又分狭义的分组交换和广义的分组交换。狭义的分组交换特指基于X.25协议的交换方式,广义的分组交换则包含帧中继、ATM交换和IP交换。主流的IP交换技术是多协议标签交换MPLS,它对已有的多种IP交换方案进行了综合,是一个统一、完善的IP交换技术标准。

(c)数据通信中的电路交换方式是指两台计算机或终端在相互通信之前,需要预先建立起一条物理链路,在通信中自始至终使用该条链路进行数据信息传输,并且不允许其他计算机或终端同时共享该链路,通信结束后再拆除这条物理链路。

采用电路交换方式,信息的传输时延小,信息传输的效率比较高,且信息的编码方法和信息格式由通信双方协调,不受网络限制;但电路接续时间较长,电路利用率低,不同类型的终端不能相互通信。

(d)分组交换是以分组为单位进行存储-转发的交换方式。在分组交换方式中,首先将需要传送的信息划分为一定长度的分组,存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路有空闲时,再将该分组发向接收交换机或用户终端。分组交换的传输质量和可靠性高,可为不同种类的终端相互通信提供方便,传输线路利用率高;但额外开销大,对交换机的处理能力要求高。

(e)分组在分组交换网中的传输方式有两种:数据报方式和虚电路方式。

数据报是将每一个数据分组单独作为一份报来处理的,同一终端送出的不同分组可以在网内沿着不同的路径传输,它们到达终端的顺序可能不同于发送端,需要重新排序。数据报方式不需要经历呼叫建立和呼叫清除阶段,对于数据量小的通信,传输效率比较高,而且对网络拥塞或故障的适应能力较强,但分组传瑜时延较大。

虚电路方式在双方用户通信之前先建立一条逻辑上的连接(虚电路),数据分组按已建立的路径顺序通过网络,在网络终点不需要对分组重新排序,分组传输时延小,也不容易丢失数据分组,但对网络拥塞或故障的适应能力不如数据报灵活。

(f)IP交换指将第三层(IP层)软件路由查询的灵活性和第二层网络交换机的快速性结合起来的交换技术。

将以太网交换和网络层转发结合在一起的IP交换,又叫三层交换。三层交换实现了“一次路由、多次交换”。“一次路由”是指第一个数据包通过CPU进行软件转发,并建立三层硬件转发表项;“多次交换”是指查询三层硬件转发表项将去往同一目的地的后续数据包通过ASIC交换芯片实现硬件转发。

(g)多协议标签交换MPLS是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。MPLS的实质就是将路由器移到网络边缘,将快速简单的交换机置于网络中心,对一个连接请求实现一次路由、多次交换,由此提高网络的性能。

在MPLS网络中,节点设备分为两类,即标签边缘路由器LER和标签交换路由器LSR,LER构成MPLS网的接入部分,LSR构成MPLS网的核心部分。

MPLS的主要优点是减少了网络复杂性,兼容现有各种主流网络技术,能降低网络成本,在提供IP业务时能确保QoS和安全性,具有流量工程能力;此外,MPLS能解决VPN扩展问题和维护成本问题。MPLS技术是下一代最具竞争力的通信网络技术。