MPLS高效轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、MPLS(Multiprotocol Label Switch，多協(xié)議標(biāo)簽交換)是基于標(biāo)簽交換對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的新型技術(shù)?，F(xiàn)在MPLS的主要應(yīng)用為MPLS VPN。 與基本的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)使用一層標(biāo)簽完成數(shù)據(jù)包傳輸不同，MPLS VPN使用標(biāo)簽棧技術(shù)完成私網(wǎng)數(shù)據(jù)的互通，甚至是跨過(guò)不同自治域的互通。但是隨著標(biāo)簽棧里的標(biāo)簽層次的增多，VPN的服務(wù)節(jié)點(diǎn)對(duì)標(biāo)簽處理的次數(shù)也線性增長(zhǎng)，導(dǎo)致了MPLS VPN比MPLS基本轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，尤其是在V

2、PN的跨域方案中，實(shí)驗(yàn)分析為慢30％。 本文的研究主要解決的就是VPN的多層次標(biāo)簽處理帶來(lái)的速度減慢的問(wèn)題。為了解決此問(wèn)題，本文先研究MPLS轉(zhuǎn)發(fā)所依賴(lài)的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，著重對(duì)MPLS VPN跨域方案的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)分析，掌握標(biāo)簽的層次結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的關(guān)系，得出導(dǎo)致VPN轉(zhuǎn)發(fā)變慢的根本原因是：每層標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，而每條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)一次轉(zhuǎn)發(fā)表查詢(xún)操作和標(biāo)簽棧操作。 找到VPN轉(zhuǎn)發(fā)變慢的根本原因后，要解決VPN轉(zhuǎn)發(fā)變慢的問(wèn)

3、題則需去解決多層標(biāo)簽對(duì)應(yīng)多次查詢(xún)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和標(biāo)簽操作的問(wèn)題。為了解決此問(wèn)題，本文研究的MPLS高效轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制將采用優(yōu)化的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，將原有的多層標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的多條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)經(jīng)過(guò)迭代后放到優(yōu)化后的一條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)里，以最外層非失效的標(biāo)簽來(lái)索引此優(yōu)化表項(xiàng)。這樣不管報(bào)文里有多少層標(biāo)簽，都只使用最外層非失效的標(biāo)簽查找此表項(xiàng)一次，此表項(xiàng)對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽操作也只為一次，與只帶單層標(biāo)簽的MPLS基本轉(zhuǎn)發(fā)處理基本達(dá)成了一致，從而加快MPLS VPN的轉(zhuǎn)發(fā)處理速度。

4、上述優(yōu)化的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的設(shè)計(jì)是MPLS高效轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制設(shè)計(jì)的核心，而轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的創(chuàng)建、對(duì)表項(xiàng)資源的管理、按此表項(xiàng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的控制則是MPLS高效轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制要實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)。在創(chuàng)建轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)方面，采用下發(fā)更新機(jī)制，使得下發(fā)創(chuàng)建效率變高。在表項(xiàng)資源管理方面采用高效的管理機(jī)制，使得在報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中對(duì)表項(xiàng)資源的有效性判斷簡(jiǎn)化成一次數(shù)值大小的比較，而當(dāng)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行遍歷表項(xiàng)時(shí)能節(jié)省一半的時(shí)間。在轉(zhuǎn)發(fā)控制方面將對(duì)MPLS基本轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行加速處理，對(duì)于MPLSVPN轉(zhuǎn)發(fā)則得到