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多協議標簽交換(MPLS)是一種在眾多業(yè)務供應商網絡中使用的隧道技術。MPLS路由器從網絡入口到出口建立一條隧道或叫標簽交換路徑（Label-Switched Path，LSP），分發(fā)一組固定長度的32比特標簽。入口路由器給進入到LSP的數據包添加一個標簽。在LSP的每一個節(jié)點，路由器交換標簽；在LSP的終端，出口路由器釋放數據包的標簽并把包發(fā)往目的地。
至今為止投入使用的MPLS應用最多的就是MPLS虛擬專用網（VPN）。供應商經常提供這種業(yè)務給那些需要在遙遠兩地保持不間斷IP通信的大公司客戶。
MPLS VPN主體是運行在MPLS基礎結構之上。使VPN和其它基于MPLS的業(yè)務基于本地IP運行，供應商在選擇和操作網絡主體時會額外得到一定程度的靈活性，使其能最好地適應他們的需要。這也能減少應用MPLS網絡產生的規(guī)模負擔，使供應商得到更多潛在的VPN業(yè)務客戶。
1 MPLS VPN工作機制
MPLS VPN是基于網絡的IP VPN。客戶連接到最近的本地“供應商邊界”（PE）路由器以交換同一VPN網內各個站的路由信息。供應商利用多協議邊界網關協議(MP-BGP)把這些客戶的路由和相關的標簽（VPN標簽）廣播給與在同一VPN網內的其他客戶站相連的PE路由器。客戶路由、VPN標簽和廣播PE路由器的IP地址貯存在接收PE路由器中，每個客戶的虛擬路由轉發(fā)表（VRF）相互獨立。
當一個客戶IP包到達的時候，入口或本地PE在VRF表中進行查詢以確認目的地客戶網絡。這樣產生一個代表目的地客戶網絡的VPN標簽，和另一個代表導向出口或者遠程PE路由器的LSP標簽（隧道標簽）。圖1展示了數據包通過MPLS網時的轉發(fā)過程。客戶IP包封裝在VPN中，通過MPLS標簽交換路徑（LSP）發(fā)送。這個包包含從LSP上的MPLS路由器獲得的隧道標簽。
圖1 MPLS VPN基于LSP傳輸
出口路由器去掉收到的標簽包的VPN標簽，并轉發(fā)這個本地IP包到它的目的地。
2 本地IP骨干網
MPLS VPN隱含的假設條件就是供應商的PE路由器附屬在一個MPLS骨干網上。除了支持MPLS VPN之外，這個基礎結構還提供了許多有利條件，包括在MPLS骨干網上運行其它基于MPLS的應用（例如流量工程[TE]和快速重路由[FRR]）。
因為一些原因，一個供應商可能選擇（或被迫）在骨干網上僅運行本地IP。因為在骨干網上運行MPLS需要額外的工作，例如，設置和管理分發(fā)標簽協議。不是所有的供應商都想要或需要進行像TE和TRR（必須在MPLS網上運行）的應用。而且，許多供應商不想讓他們的路由系統(tǒng)過載大量代表每一個可能的遠程PE特殊主機路由。MPLS轉發(fā)包是基于標簽的，要能夠指定和分發(fā)導向一個特殊PE路由器的標簽，路由系統(tǒng)必須分發(fā)相關的/32主機地址給網絡上所有的MPLS路由器。一個擁有幾千個出口PE的供應商，在承載和管理MPLS VPN所需要的主機路由時會產生繁重的操作負擔。
供應商選擇本地IP骨干網還有一個很重要的方面就是MPLS VPN的基礎結構，業(yè)務只存在于PE路由器上，對PE路由器間傳遞包的傳輸隧道類型忽略。這使在支持MPLS VPN業(yè)務的IP網絡上建立和應用IP隧道（而不是MPLS LSP）轉發(fā)數據包成為可能。如圖2所示， IP隧道頭部取代了基于LSP傳輸時所使用的隧道標簽。VPN標簽包穿過從入口PE路由器到出口路由器的IP隧道。VPN標簽在本地路由器上保持懸空，在遠程PE路由器上被使用來決定相應的目的地客戶站點。
圖2 MPLS VPN基于IP隧道傳輸
IP隧道的隧道包技術已經研究很長一段時間了。下面來討論一下哪種封裝技術對隧道MPLS VPN包是可行的。
3 MPLS VPN包封裝在IP隧道中的技術
LETF的MPLS工作組已經證明了幾種把MPLS標簽包封裝在IP中的技術。第一種技術是增加一個標準的20字節(jié)IP頭給一個MPLS包。和所有的MPLS-over-IP技術一樣，源IP地址屬于發(fā)送PE路由器，目的地IP地址屬于接收PE路由器。頭部中137協議值代表IP包包含一個MPLS有效負載。
IP頭允許的最小值是20字節(jié)，因此似乎這是最簡單的解決方案。但是IP頭除了表示IP包包含一個MPLS有效負載之外沒有什么實際意義。出口路由器必須花費一段時間來查證包是來自一個合法源，然后判斷MPLS的業(yè)務內容以決定包的去向。這種方案現在還沒有被
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號