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“超级”以太网—VPLS技术及应用
http://www.edu.cn   2005-09-21 作者:

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  从MPLS到VPLS


  对于已经部署了MPLS网络的用户来说,让我们探讨一下从MPLS到VPLS的演进过程。

  第1阶段:MPLS

  广域网路由器无法以线速进行最长前缀匹配查找,因此MPLS得以应用。通过在MPLS网络入口处标记IP包,沿路径的额外的跳只需进行标记查找而不是最长前缀查找,使操作过程得以简化。这种操作与ATM中的线路识别符(VCI)交换类似。这些被称作MPLS标记的标记实际上被用作建立线路,以这种能力为基础,流量工程(TE)是最先利用MPLS的应用之一。此外,在运营商网络内分解环路方面,运行OSPF和ISIS等标准路由协议的能力相对STP是一个很大的改进。这些协议允许扩展设备携带流量特性,使流量工程和服务质量成为可能。MPLS的这些特性使IP可以同时实现流量工程和服务质量支持。

  第2阶段:以太网Martini和VPLS

  Martini线路提供用户流量分离和点到点连接的传输隧道多路复用不同用户的能力。传输隧道是根据RSVP-TE或是LDP建立。

  VPLS提供了多点连接,并使局域网到局域网业务成为可能,这是通过提供单用户多播域来实现的,所有供应商边缘路由器全部为网状,不需要运行生成树协议就可提供优化站到站可达性,避免了环路的产生。多播流量被看作广播流量,因此在所有属于具体客户实例的端口得以复制。

  第3阶段:分级VPLS(HVPLS)

  操作分级VPLS使建立双层或三层分级网络成为可能。新系列的MPLS交换机也被称作多住户单元(MTU)交换,应用在网络的接入端以将用户流量集中。建立一个分级拓扑结构使进一步优化广播和多播流量的流量复制成为可能,从而可以实现高效视频分配等应用。在集成链路上运行MPLS的能力也使VPLS业务可从1Gbps升级到多Gbps,同时为链路故障提供了额外的弹性。

  第4阶段:域间/提供商间HVPLS

  现有的VPLS规范将被扩展以提供域间和提供商间的连接。VPLS规范说明可在边界PE(BPE)间建立域间连接,可以使用BGP VPN运营商的运行模型连接VPLS域,这是通过现在一些运营商所采用的终止准线路直接进入RFC2547虚拟路由和前向事例(VRF)或映射802.1Q VLAN来实现。

  MPLS ATM/FR联盟规定的以太网、ATM和帧中继的相互配合的升级将允许端到端提供OAM和服务质量。因此,通过匹配流量特性和映射OAM流量,端到端路径可被看作逻辑连接。

MPLS/VPLS逐步实施

 

特征

运营商的效益

1阶段

· MPLS隧道效应

· 动态信令

· 后备LSP

· 流量工程

· 服务质量

· 快速恢复

2阶段

· Martini PW

· VPLS

· FRATM终止

· VPLS中的以太网

· 租用线路替代

· LANLAN业务

· 用户群的平滑过渡

· 可升级性

 

3阶段

· 分级VPLS

· 双穴

· HPS、重启、快速路由

· OAM

· 增强的多播

· 高可用性

· 端到端故障处理

· 快速业务提供

 

4阶段

· 域间VPLS

· MPLS NNILSP缝合

· 区域间TE

· 端到端管理

· IGMP/PIM窥探

· L2/L3无缝融合

· 带有运营商间服务质量功能的大范围地理业务

· 简化故障修理

· 单平台多业务


  VPLS商业案例分析

  本案例对VPLS在城域以太网市场中提供多点以太网VPN的商业案例进行分析。文章分析了服务提供商使用VPLS提供多点以太网服务时的的资本费用(Capex)和运营费用(Opex),并与使用传统的SONET/SDH费用进行了比较。

  资本费用分析

  本案例中,城域网核心由一条连接4个主要POP(存在点)的全网状10Gbps网络组成,城域接入网由1Gbps接入环路与支线(rings and spurs)组合构成。

  假设在为期3年的时间里提供服务给300个多住户单位(MTU)和1625个大中型企业客户。通过使用光纤以太网和下一代SONET/SDH组合,全套的运营商级以太网功能得到支持,包括本地以太网客户切换、集成光纤传输、以太网交换、统计复用和灵活的按需带宽服务配置功能。服务包括以太网Internet接入、以太网专用线路和VPLS。

  研究结果显示,在3年的时间里,光纤以太网和下一代SONET/SDH在城域核心和城域接入网络中可以比传统的基于SONET/SDH的解决方案节省4600万美元(即30%)的成本。

  实现这些可观的节省的原因为:由于以太网端口每Mbps带宽费用一般比TDM和ATM端口便宜25%到40%,因此与SONET/SDH相比,以太网端口最多节省91%的Capex。此外,由于城域以太网一般需要更少的设备来提供数据服务,因此它可以实现更高性价比的网络部署。

  运营费用分析

  本案例假设在基本的网络基础设施已经部署到位的条件下,向客户提供这些服务所需要的运营过程。这些过程包括规划、配置、设置、测试、服务的监测和维护。根据这些假设到的研究结果证明,与传统服务相比,在3年时间里,在提供城域以太网服务时,一所中型城市的商业案例可节省23%的Opex。

  实现这些节省的主要原因是由于以太网服务的自动化运营过程减少了所需要的派遣工程车和现场访问的次数。这大大减少了为客户配置新服务和添加新服务或修改服务时所需要的人员费用和时间。这些节省是累积的,并且随时间而增加,因为推出新服务后运营的第一年与以后多年维护服务相比,需要更多的运营活动。此外,随着服务提供商运营以太网服务的经验的增加以及以太网OAM的进一步发展,节省Opex将随时间而增加。

  “服务”意识

  ○ 范毅波

  从MPLS到VPLS,最大的进步是什么。我觉得是服务意识的增强。虽然都是以“S”结尾,但此“S”非彼“S”。前者指的是交换,后者则是服务。

  作为一种服务,VPLS提供了强健的、可伸缩的、支持QoS和实现SLA的多点以太网VPN服务。VPLS实质上将不同站点中的多条以太网局域网连接在一起,就好像它们连接在同一个以太网网段上。它利用MPLS协议在逻辑电路或隧道构成的网格上提供多点以太网连接,并具有流量工程、弹性和故障切换的更多好处。VPLS使运营商可以轻松、高性价比地提供可管理的以太网VPN服务。

  本质上,VPLS服务的主要诱人之处是能够以低于其他传输服务的费用提供更多的带宽。例如,将T-1帧中继网络升级为10Mbps以太网服务的客户,将得到7倍于原来的带宽,而价格只增加一倍。除了支持完全的网状网络外,VPLS还为客户消除了与他们的运营商共享3层路由信息的需要,而共享3层路由信息可能是个令人头痛的问题,或者可能会违反企业政策。

  VPLS服务的另一个好处是VPLS可以支持数量非常大的站点。随着对以太网服务的需求增长,分割传输流的基础以太网机制开始受到网络可以支持的VLAN的数量的限制。VPLS定义了将这个数字扩展到数百万的方法,因此随着以太网服务的普及,这可能使更多的运营商支持VPLS。此外VPLS还可以为不同的应用提供不同的服务质量,而这是运行VoIP及视频服务的关键。

  但是,即使VPLS具有这么优异的服务精神,还是会遇到其他“服务员”的挑战。如IP VPN等其他新技术的流行仍可能会阻碍VPLS。还有人认为,VPLS永远不会达到帧中继的水平。

  无论如何,VPLS可以为服务提供商带来巨大的发展潜力,它比传统服务具有更大的灵活性、可伸缩性和更低的费用,并且符合当前企业用户的采购标准。虽然城域以太网服务目前只具有有限的OAM功能,但是随着厂商和标准组织继续解决这些问题,未来VPLS优势会越来越大。

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