多協(xié)議標(biāo)簽交換mpls在服務(wù)質(zhì)量qos上的應(yīng)用研究畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 境中，我們搭建了一個(gè)使用傳統(tǒng)路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)使用MPLS的網(wǎng)絡(luò)，并比較了它們之間的性能。為了在兩個(gè)站點(diǎn)之間更好的傳輸流量，我們需要在核心網(wǎng)絡(luò)上配置服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)的第二部分由兩個(gè)站點(diǎn)構(gòu)成，一個(gè)是通過路由器S1與核心路由器P1相連，另一個(gè)是通過路由器S2與核心路由器P2相連。因此這些類型的應(yīng)用需要一些服務(wù)保證。相對(duì)于語音和視頻等敏感流量來說，延遲，抖動(dòng)和丟包等因素的性能退化對(duì)普通數(shù)據(jù)并沒有多大影響。在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，我們一種場(chǎng)景是搭建傳統(tǒng)的IP路由，另一種場(chǎng)景是配置MPLS網(wǎng)絡(luò)。但是分組DS編碼點(diǎn)（DSCP）長(zhǎng)度為6比特，可以提供最多64種轉(zhuǎn)發(fā)方式，但是3比特的EXP域只能攜帶8種不同值。源端發(fā)送的分組到達(dá)骨干網(wǎng)之前通過RSVP實(shí)現(xiàn)資源預(yù)留，到達(dá)骨干邊緣路由器時(shí)，將分組的資源預(yù)留信息轉(zhuǎn)換為DS域中表示服務(wù)等級(jí)的字段后在骨干網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)。在IP報(bào)頭它是通過復(fù)制DSCP到DS字段的。交換標(biāo)簽包括標(biāo)簽類型，支持不同的PHB，傳入的PHB目的地和出口的PHB目的地。在差分服務(wù)的LSRs上，標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)分為不同的階段。但并不是每一個(gè)LSPs都包含有帶寬預(yù)留， L LSP的帶寬預(yù)留是用于區(qū)分服務(wù)是為某一特定調(diào)度類中指定資源的控制。 ELSPs 和 LLSPs 的帶寬預(yù)留區(qū)分服務(wù)（Diffserv）在MPLS的實(shí)現(xiàn)方式分為ELSPs和LLSPs。它僅存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)到相鄰的下一個(gè)，并且希望遠(yuǎn)程綁定的LSR上。標(biāo)簽保留模式：所有的LSR會(huì)收到綁定在遠(yuǎn)程的標(biāo)簽信息庫（LIB），這個(gè)被稱為“自由保留模式”。在出口的LSR也是邊緣路由器中間LSR：中間或核心路由器接收數(shù)據(jù)包的標(biāo)記，并通過應(yīng)用交換操作，他們交換的標(biāo)簽并切換到數(shù)據(jù)包的鏈接。而可以支持MPLS數(shù)據(jù)鏈路上，接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包的路由器，它使用這個(gè)包含在這個(gè)分組頭部的標(biāo)簽做為一個(gè)索引來決定在標(biāo)簽交換通道(LSP)中的下一跳，被稱為標(biāo)簽交換路由器（LSR的）。一個(gè)特定的標(biāo)簽交換路徑（LSP），可用于多種轉(zhuǎn)發(fā)（FEC）等價(jià)類。數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)決策，是通過中間路由器查看標(biāo)簽，和MPLS相關(guān)的有效負(fù)載信息來實(shí)現(xiàn)的。標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP）的開發(fā)是為了分發(fā)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的標(biāo)簽。邊緣LSR的是基于分組，因?yàn)樗型暾?層包處理能力。在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，最常見的標(biāo)簽分配協(xié)議如下：標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP）資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）基于約束的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（CDLDP）LDP作為標(biāo)簽分配協(xié)議，它支持MPLS的一跳一跳路由。在傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，路由協(xié)議生成的路由表，其中包括了IP前綴。 IP和MPLS網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議 傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)中使用傳統(tǒng)的IP路由協(xié)議，在IP路由器，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（IGP）告訴路由器如何到達(dá)目的地IP，傳統(tǒng)的IP路由網(wǎng)絡(luò)很多都是使用IGP協(xié)議?？刂破矫嫱ㄟ^交流標(biāo)簽，如MPLS標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）的標(biāo)簽交換協(xié)議?？刂破矫嬗蓸?biāo)簽交換路徑（LSP）組成，而這些都是由LSP標(biāo)記的數(shù)據(jù)包。MPLS是一種互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的擴(kuò)展，它為網(wǎng)絡(luò)提供許多應(yīng)用，比如說流量工程，虛擬專用網(wǎng)，而且它也支持一體化的IP路由，第二層交換。分組被打上標(biāo)簽后，沿著由一系列LSR構(gòu)成的標(biāo)簽交換路徑LSP傳送，其中，入節(jié)點(diǎn)LER被稱為Ingress，出節(jié)點(diǎn)LER被稱為Egress，中間的節(jié)點(diǎn)則稱為Transit。 MPLS基本工作原理 MPLS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖21 MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖MPLS網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成單元是LSR，由LSR構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為MPLS域（MPLS Domain）。服務(wù)質(zhì)量的策略是基于不同的調(diào)節(jié)功能的，比如說，分類功能啊，標(biāo)記功能啊，流量監(jiān)管啊，流量整形啊。接受到的數(shù)據(jù)包應(yīng)該檢查它包含的內(nèi)容與原先傳過來的是否一致或者是否在傳輸過程中損壞?？墒敲恳粭l路徑都會(huì)有不一樣的延時(shí)變化，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包傳輸順序出錯(cuò)。這在不同的數(shù)據(jù)包延遲的變化稱為抖動(dòng)。 當(dāng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中駐留比預(yù)期的更長(zhǎng)時(shí)間，這樣的延遲會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包，諸如語音和視頻實(shí)時(shí)應(yīng)用方面的修改，這是不正常的。 在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，如果沒有QoS保證，將會(huì)出現(xiàn)以下問題在BestEffort服務(wù)模型里，網(wǎng)絡(luò)盡最大的可能性來發(fā)送報(bào)文。為了處理不同的網(wǎng)絡(luò)流量類型，會(huì)建立不同的網(wǎng)絡(luò)類型。多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）可以用來在網(wǎng)絡(luò)中支持QoS的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)，語音和視頻是不同類型的應(yīng)用。［關(guān)鍵詞］多協(xié)議標(biāo)簽交換；服務(wù)質(zhì)量；標(biāo)簽；差分服務(wù)引言技術(shù)發(fā)展與日俱增，企業(yè)不斷采用新的技術(shù)來提升自己的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)。MPLS支持不同的特性，比如QoS，流量工程和VPN等不同的功能。通過配置MPLS，數(shù)據(jù)包的交換是以標(biāo)簽為基礎(chǔ)，而不是以目標(biāo)地址為基礎(chǔ)進(jìn)行路由交換。實(shí)驗(yàn)表明：基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的QoS比基于IP網(wǎng)絡(luò)的QoS提供了更好的性能。新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)按照這些要求來設(shè)計(jì)的。該服務(wù)所要求的延遲保證，是被稱為“服務(wù)質(zhì)量”（QoS）的一種。它可以應(yīng)付如延遲，抖動(dòng)，丟包率等網(wǎng)絡(luò)問題。BestEffort服務(wù)模型是一個(gè)單一的服務(wù)模型，也是最簡(jiǎn)單的服務(wù)模型。Differentiated service（區(qū)分服務(wù)模型，簡(jiǎn)稱DiffServ），DiffServ是一種可以提供多種服務(wù)類別的服務(wù)模型，它可以滿足不同的QoS需求。當(dāng)數(shù)據(jù)包從源地址到目的地址的產(chǎn)生不同延時(shí)，會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)。 通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，源頭會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)包排好序，并通過不同的路徑到達(dá)目的地。 重組的數(shù)據(jù)包需要進(jìn)行檢查，錯(cuò)誤校正。邊緣路由器是負(fù)責(zé)
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