【正文】 的地，網(wǎng)絡(luò)都將其丟棄）。如 Ether， PPP 等一些沒有內(nèi)部標(biāo)記結(jié)構(gòu)的鏈路層就在二、三層間加上規(guī)定格式的 32b 定長(zhǎng)標(biāo)記，具體如圖 所示。與 MPLS 兼容的路由器（ Router） ,在將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送到其路徑前，僅讀取數(shù)據(jù)包標(biāo)志，無須讀取數(shù)據(jù)包的 IP地址以及標(biāo)頭，然后將所傳送的數(shù)據(jù)包置于 Frame Relay及 ATM 的虛擬電路上，并迅速將數(shù)據(jù)包傳送至終點(diǎn)的路由器，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)包的延遲，邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 同時(shí)由 Frame Relay 及 ATM 交換器所提供的 QoS(Quality of Service )對(duì)所傳送的數(shù)據(jù)包加以分級(jí)，因而網(wǎng)絡(luò)速度會(huì)更快，大幅度提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)品質(zhì)提供更多樣化的服務(wù)。 MPLS是集成式的 IP Over ATM 技術(shù)，即在 Frame Relay 及 ATM Switch 上結(jié)合路由功能，數(shù)據(jù)包通過虛擬電路來傳送，只須在 OSI 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）執(zhí)行硬件式交換（取代第三層即網(wǎng)絡(luò)層的軟件式 routing） ,它整合了 IP 選徑和第二層標(biāo)志交換為單一的系統(tǒng)，因此可以解決 Inter 路由的問題，是傳送數(shù)據(jù)包的延遲時(shí)間縮短，增加網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?，更適合多媒體訊息的傳送。如何提高轉(zhuǎn)發(fā)效率，各個(gè)路由器生產(chǎn)廠家做了大量的改進(jìn)工作，如 Cisco 在路由器上提供 CEF（ Cisco Express Forwarding）功能、修改路由表搜索算法等等。 其主要任務(wù)是在公共網(wǎng)上安全傳輸密鑰而不被盜取。 密鑰，即密匙，一般范指生產(chǎn)、生活所應(yīng)用到的各種加密技術(shù)，能夠?qū)Ω魅速Y料、企業(yè)機(jī)密進(jìn)行有效的監(jiān)管，密鑰管理就是指對(duì)密鑰進(jìn)行管理的行為，如加密、解密、破解等等。 （ 4）用戶認(rèn)證技術(shù)。但是該 VPN 性能上不穩(wěn)定，管理上不能滿足業(yè)務(wù)的要求，這就要加入 QoS技術(shù)。而“隧道模式”方案， VPN 安全粒度只達(dá)到子網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)層加密實(shí)現(xiàn)的最安全的方法是在主機(jī)的端到端進(jìn)行。加密算法有 IPSec 的 DES 和三次 DES。 VPN區(qū)別于一般網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的關(guān)鍵是隧道的建立，然后數(shù)據(jù)經(jīng)過加密，按隧道協(xié)議進(jìn)行封裝、傳輸以保證安全性。所以，企業(yè)的 VPN 產(chǎn)品應(yīng)該能夠同其他廠家的產(chǎn)品進(jìn)行互操作。所以， VPN 要有一個(gè)固定的管理方案來減輕管理、報(bào)告等方面的負(fù)擔(dān)。通過 VPN 平臺(tái)，管理員定義管理策略來激活基于重要性的入口帶寬分配。 （ 2）性能。 （ 1）安全性。 從網(wǎng) 絡(luò)的結(jié)構(gòu)來看， VPN 所賴以運(yùn)行的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)平臺(tái)可以包括各種實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)，如： IP 網(wǎng)、 FR網(wǎng)、 ATM 網(wǎng)和 Inter 網(wǎng)，可以由多個(gè)服務(wù)商提供服務(wù)。 為了實(shí)現(xiàn)虛擬連接線路， VPN 網(wǎng)絡(luò)采用了“隧道”技術(shù)。 VPN 原理 虛擬專用網(wǎng)（ VPN）指的是依靠 ISP 和其他 NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。 后來隨著 IP 網(wǎng)絡(luò)的全面鋪開，電信服務(wù)提供商在競(jìng)爭(zhēng)的壓力下，不得不提供更加廉價(jià)的 VPN服務(wù)，也就是三層 VPN服務(wù)。相信經(jīng)過 MPLS VPN 技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，未來必將和 IP 網(wǎng)絡(luò)達(dá)邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 到完美結(jié)合，為用戶提供更加滿意的服務(wù)和更加豐富的業(yè)務(wù)，成為 VPN 技術(shù)的主流。與傳統(tǒng)的 VPN 不同的是，基于 MPLS的 VPN 是通過 LSP（標(biāo)記交換路徑）將私有網(wǎng)絡(luò)在地域上的不同分支連接起來，形成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，支持不同 VPN 間的互通。 隨著因特網(wǎng)于 MPLS 的虛擬專用網(wǎng)技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注，它勢(shì)必成為未來網(wǎng)絡(luò)安全研究和因特網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)重要方向。因此，即使完全過渡到 IPv6 網(wǎng)絡(luò)， MPLS VPN 技術(shù)仍然能使用，并且發(fā)展空間更廣，因?yàn)榭沙浞掷? IPv6 的安全特性和 QOS 特性改善和加強(qiáng) MPLS VPN，使用戶對(duì)它更有興趣和信心。至此， Sprint 已經(jīng)擁有了數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)方面所有的服務(wù)產(chǎn)品，包括舊有的傳統(tǒng)專邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 用線、幀中繼、 ATM、 IP接入等等。印度的最大的 INTERNER 網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)提供商 Sify 有限公司，建成了印度最大的 MPLS 網(wǎng)絡(luò)，提供安全 VPN 業(yè)務(wù)并作為連接到美國(guó)的 INTERNET 網(wǎng)關(guān)。在不能獨(dú)立建網(wǎng)的中小企業(yè)應(yīng)用也很廣泛。該網(wǎng)絡(luò)在同一物理網(wǎng)絡(luò)上支持對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和 IP/MPLS 新業(yè)務(wù)，并可快速提供用戶業(yè)務(wù)。 （ 1）中國(guó)網(wǎng)通 2021 年，網(wǎng)通成為中國(guó)首個(gè)在全國(guó)范圍內(nèi)提供全程全網(wǎng)、端到端的寬帶 MPLS VPN 業(yè)務(wù)的電信運(yùn)營(yíng)商。T、Sprint、 Verizon、 BellSouth、 NTT 都已經(jīng)開始應(yīng)用 MPLS 網(wǎng)絡(luò)。 MPLS VPN 不是依靠封裝和加密技術(shù)，而是依靠轉(zhuǎn)發(fā)表和數(shù)據(jù)包的標(biāo)記來創(chuàng)建一個(gè)安全的 VPN。 VPN 技術(shù)是依靠 ISP 和其他 NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。 MPLS 技術(shù)是一種將 ATM和 IP相結(jié)合的技 術(shù)，它基于標(biāo)記交換的機(jī)制，在 ATM 層上直接承載 IP業(yè)務(wù)。 MPLS 是一個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換協(xié)議，是一種在開放的通信網(wǎng)上利用標(biāo)簽引導(dǎo)數(shù)據(jù)高速、高效傳輸?shù)男录夹g(shù)。 然而 虛擬專用網(wǎng) 也不是萬能的，在實(shí)際的應(yīng)用中也存在著很多問題。用戶只利用 ISP 提供的網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)于其它的安全設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)管理變化可由自己管理。對(duì)國(guó)內(nèi)的用戶來說， VPN 虛擬專用網(wǎng)最大的吸引力是價(jià)格。邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 第 1 章 緒論 ................................................. 1 概述 .............................................................. 1 涉及到的關(guān)鍵技術(shù) .................................................. 2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與應(yīng)用前景 .............................................. 3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 .................................................... 3 應(yīng)用前景 ...................................................... 4 第 2 章 VPN 技術(shù)原理 .......................................... 6 VPN 的歷史 ........................................................ 6 VPN 原理 .......................................................... 6 VPN 基本要求 ...................................................... 6 實(shí)現(xiàn) VPN 的關(guān)鍵技術(shù) ................................................ 7 第 3 章 MPLS 技術(shù)原理 ......................................... 9 MPLS 提出的意義 ................................................... 9 MPLS 的標(biāo)簽結(jié)構(gòu) .................................................. 10 MPLS 網(wǎng)絡(luò)工作原理 ................................................ 10 實(shí)現(xiàn) MPLS 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù) .......................................... 13 標(biāo)記及其相關(guān)概念 ............................................. 13 MPLS 封裝 .................................................... 15 標(biāo)記交換路由器（ LSR）與標(biāo)記邊緣交換器（ LER） ................. 17 標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（ LDP）與標(biāo)記交換路徑（ LSP） ..................... 19 第 4 章 在 MPLS 上實(shí)現(xiàn) VPN .................................... 22 MPLS/VPN 體系結(jié)構(gòu) ................................................ 22 PE 路由器的改造和 VRF 的導(dǎo)入 .................................. 22 MPBGP 協(xié)議對(duì) VPN 用戶路由的發(fā)布 .............................. 22 MPLS/VPN 中標(biāo)簽分組的轉(zhuǎn)發(fā) ........................................ 24 多協(xié)議標(biāo)記交換 MPLS 網(wǎng)絡(luò) .......................................... 25 二層透?jìng)?AToM ................................................... 26 三層 VPNMPLS VPN .............................................. 26 邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II MPLS VPN 工作流程 ................................................ 27 第 5 章 MPLS VPN 的應(yīng)用 ...................................... 29 MPLS VPN 的典型應(yīng)用方式 .......................................... 29 基于 MPLS VPN 技術(shù)的校園網(wǎng)多業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用 .......................... 29 某高校 MPLS VPN 架構(gòu) .......................................... 29 MPLS VPN 在企業(yè)中的應(yīng)用 .......................................... 32 第 6 章 MPLS VPN 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn) .............................. 34 VPN 優(yōu)勢(shì)明顯 ..................................................... 34 MPLS VPN 應(yīng)用 瓶頸與挑戰(zhàn) .......................................... 35 如何推動(dòng) MPLS VPN 在我國(guó)的發(fā)展 .................................... 36 結(jié) 論 ..................................................... 38 參考文獻(xiàn) ................................................... 39 致 謝 ..................................................... 40 邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒 論 概述 近年來，隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)日益擴(kuò)張，對(duì)自身網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了更高的要求，主要變現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性方面。在 中國(guó)，近些年人們對(duì) 虛擬專用網(wǎng) 的定義開始了解，包括 虛擬專用網(wǎng) 的安全性、服務(wù)質(zhì)量等方面， 隨著 互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)的快速發(fā)展，中國(guó)的 虛擬專用網(wǎng) 市場(chǎng)將逐漸熱起來。 使 用 VPN 可降低成本 ， 通過公用網(wǎng)來建 立 VPN，就可以節(jié)省大量的通信費(fèi)用，而不必投入大量的人力和物力去安裝和維護(hù)廣域網(wǎng)設(shè)備和遠(yuǎn)程訪問設(shè)備 ； 傳輸數(shù)據(jù)安全可靠 ， 虛擬專用網(wǎng)產(chǎn)品 均采用加密及身份驗(yàn)證等安全技術(shù)，保證連接用戶的可靠性及傳輸數(shù)據(jù)的安全和保密性 ； 連接方便靈活 ， 用戶如果想與合作伙伴聯(lián)網(wǎng)，如果沒有虛擬專用網(wǎng)，雙方的信息技術(shù)部門就必須協(xié)商如何在雙方之間建立租用線路或幀中繼線路，有了虛擬專用網(wǎng)之后，只需雙方配置安全連接信息即可 ； 完全控制 ， 虛擬專用網(wǎng)使用戶可以利用 ISP 的設(shè)施和服務(wù)，同時(shí)又完全掌握著自己網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)。 虛擬專用網(wǎng) 雖邵陽學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 然是一項(xiàng)剛剛興起的綜合性的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，但卻已經(jīng)顯示了其強(qiáng)大的生命力。 為了解決以上問題，工程任務(wù)組 IETF 提出了 MPLS 的概念。 涉及到的關(guān)鍵技術(shù) 論文中主要涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有 MPLS 技術(shù)和 VPN 技術(shù)。 MPLS 技術(shù)中有主要有標(biāo)記技術(shù)、MPLS 封裝技術(shù)、標(biāo)記分發(fā)協(xié)議、標(biāo)記交換路徑。 隨著 MPLS 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，基于 MPLS 的虛擬專用網(wǎng)（ MPLS VPN）技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注，它利用 MPLS 骨干網(wǎng)絡(luò)去建立 VPN，只需要在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商所提供的網(wǎng)絡(luò)上建立一條虛擬的線路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交流。國(guó)外大的運(yùn)營(yíng)商如 ATa