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基于MPLS VPN的QoS的研究与应用

赵玉江

   近年来随着Internet技术的日益发展,互联网上的各种业务逐渐被人们所接受,尤其是实时业务的迅猛发展,要求服务提供商提供安全可靠的服务质量。随着对QoS技术的不断研究和探讨,基于MPLS VPN的QoS技术越来越受人们的关注。 QoS技术主要有两种体系结构:一种为IntServ(综合服务)模型;另一种为DiffServ(区分服务)模型。本文主要对基于DiffServ的MPLS VPN的QoS进行研究。具体内容如下: 首先,本文对IP VPN技术做了简单介绍,根据业务用途、实现方式和组网模型的不同,VPN网络可以分为不同的类型,对其主要的三种关键技术:隧道技术、加密技术和MPLS技术做了简要说明。MPLS技术结合了IP技术和ATM技术的优点,是下一代宽带核心网数据业务的主要承载技术。本文详细阐述了MPLS技术的工作原理,并根据具体报文转发实例,加深了对MPLS技术的了解。LDP协议(标签分发协议)在MPLS网络的建立过程中,起着至关重要的作用,其操作主要包括LSP(标签交换路径)发现、LDP会话建立和维护、LSP建立和维护以及LDP会话撤销四个阶段。MPLS技术结合IP网络的三层路由功能和传统二层高效转发机制,为QoS和VPN等应用提供了很好的解决方案。MPLS L3 VPN(三层VPN)是MPLS的主用网络技术,文中详细介绍了MPLS L3 VPN网络的路由信息发布过程以及其不同的组网方案。 其次,综合QoS技术中DiffServ和IntServ两种模型,总结得出DiffServ模型更有利于解决MPLS网络的QoS问题。基于DiffServ的MPLS实现,根据PHB(每跳行为)的不同产生方式,分为E-LSP(EXP-LSP)和L-LSP(Lable-LSP)两种类型。结合MPLS VPN的工作原理以及QoS的实现机制,提出了MPLS VPN网络的QoS实现模型,模型主要对LDP协议进行了扩展,增加了DiffServ TLV选项,便于服务提供商为用户提供不同的QoS策略。针对MPLS网络VPN用户众多,而PE设备接口有限的局面,本文对实现模型进行了扩展,提出了HoVPN(分层VPN)模型。此模型实现原理是利用多个PE设备共同完成传统模型中一个PE设备的功能。在MPLS VPN链路检测方面,提出了区别于LSP ping的BFD(双向转发检测)快速检测机制。论文对LSP上创建BFD会话方案设计以及BFD报文检测与路径恢复作了详细说明。 最后,基于杭州某通信公司的软件开发平台,利用此公司模拟器搭建了一个简单的测试MPLS VPN网络QoS实验环境。通过对MPLS VPN网络中各个设备的具体配置组网,实现其连通性。实验根据不同DSCP值的测试流量在MPLS VPN网络中的丢包率,证明了基于DiffServ的MPLS VPN网络QoS技术方案的可行性和有效性。……   
[关键词]:服务质量;区分服务;MPLS;VPN;BFD;丢包率
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:杭州电子科技大学2010年