Cisco_MPLS流量工程——TE隧道工程介绍与配置.doc

MPLS流量工程 背景： 　　目前InternetInternet上的路由协议从本质上讲是无连接的，因此导致了整个网络容量利用率的非最佳特征。现在的路由选择只是基于目的地IP地址和最短路径进行的，忽略了网路可用链路容量和分组流本身的要求。这种超级聚合将导致某些链路过载或拥塞，而其它一些链路则处于利用率不足的情况；Internet上的IP服务从本质上讲是没有服务质量，或称之为Best Effort。但是目前IP技术希望支撑广泛的业务，其中包括话音和视频。这一点对目前的IP技术而言是无能为力的，或者是力不从心。 　　，在骨干网上提供流量工程靠的ATM技术，当然ATM是一种面向连接的交换技术，它从规划和设计提供优化网络的流量工程机制。但是由于目前高层应用大部分都是采用基于TCP/IP技术的，ATM技术的流量控制机制对IP业务是间接控制方式，所以IP技术才考虑在自己的功能中增加流量控制，或称之为流量工程，显然这是要提供一种直接方式的流量控制机制。MPLS正是在这种背景下才不得不采纳ATM的思想，借鉴ATM的流控机制实现MPLS的流量工程（Traffic Engineering）全面提高IP网络性能。MPLS的流量工程 TE：Traffic Engineering的缩写，即流量工程的意思。流量工程的本质就是将业务流量映射到实际的物理路径上。MPLS节点实际上是一个采用标记对其处理业务量进行交换的设备。ATM和帧中继交换机都可以提供这里的交换功能，在采用ATM时，直接将标记映射为ATM信元的VPI/VCI。就MPLS而言，其中心思想就是解决拥塞，避免由于业务流和资源的无效映射所导致的有些网络资源过渡利用，而其它资源则利用不足的矛盾；根据网络拓扑，快速、准确、有效地动态重新分配业务流，尤其是在发生网络线路或设备故障时更应如此。说到MPLS TE，不得不提到流量工程的四个基础功能部件，即信息发布、通路选择、信令和数据转发，这四个部件形成了整个流量工程的工作流程，因此是重中之重的内容，这里将介绍每个部件的主要作用。信息发布：MPLS流量工程使用扩展的IGP-TE来向外通告和获取网络拓扑状态信息，并形成链路状态数据库LSDB和流量工程数据库TEDB，其中LSDB用于传统的SPF计算，而TEDB用于建立TE隧道时进行选路的计算。这里的信息发布组件就是IGP-TE，IGP-TE是在普通IGP的基础之上扩展了对第10类lsa的支持，即opaque-lsa，opaque-lsa可以表征最大链路带宽、最大预约链路带宽、当前预留带宽、当前使用带宽和链路颜色等属性，从而形成对应的TEDB。通路选择组件：具体的通路选择组件当然是CSPF了，即基于约束的SPF算法。在TEDB形成之后，入口LSR使用CSPF计算每条lsp的物理路径。信令组件：这里的信令组件可以是RSVP-TE或者CR-LDP，目前业界一般都使用RSVP-TE作为MPLS流量工程的信令组件，其作用主要是根据通路选择组件计算出来的路径建立lsp，预留资源并分发标签等。数据转发组件：既然是MPLS流量工程，数据转发组件当然是MPLS了，在信令组件成功的建立了lsp之后，采用MPLS对数据报文进行标签交换和转发处理。 智能连接 　　为了实现对网络资源的优化，减少管理人员的负担，MPLS节点将采用信令协议建立端到端标记交换通道（LSR）。智能连接可以由用户决定（明确路由），也可由通路计算算法实现。目前采用的链路状态数据库可以是OSPF－TE（OSPF流量工程）或IS－IS－TE（IS－IS流量工程）库，但是计算算法是一样的。这里必须明确注意，没有附加限制的通路计算算法将无疑于最小费用路径。如果没有附加限制条件，路径算法只能明显地改善管理人员配置明确路由工作量，但是对改善网络业务量分布并没有实质贡献。 带宽估计 　　为了改善路径计算算法分配业务量的有效性，还需要其它参数。估计带宽便是其中之一。事实上，每个LSP都需要一个估计带宽，而且每条链路还要有一个链路拥塞系数，而该系数又是根据该链路容量和已经占用LSP的容量和估值进行计算的结果。当增加新的路径时，每条相关路径都要重新计算其路径拥塞系数。新的连接将选择具有最低拥塞系数的链路构成。 带宽测量 　　虽然估计带宽对提高网络资源利用率有很大的改进，但是这毕竟还是一种估算。很显然，对实际业务量的估算越准确，路径选择的有效性也就越高。由于前述的路径计算算法采用的是一种静态方式，没有考虑实际的时变链路利用率，所以其结果可能是对一条链路的业务量估计过高或过低。过低的流量估计可能导致实际链路的业务量过载，造成我们希望避免的拥塞和分组丢失；而过高的流量估计则可导致实际链路利用不足，造成网络其它部分不必要的潜在拥塞。 　　因此，让估计带宽算法更好地发挥作用的办法将是采用