王江

摘要：MPLS VPN三層網(wǎng)絡技術是當前虛擬網(wǎng)絡發(fā)展的重要方向之一，在網(wǎng)絡通信中具有廣泛的應用，從MPLS VPN三層網(wǎng)絡技術的組網(wǎng)方式進行分析，探究MPLS VPN網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信過程，總結(jié)了MPLS VPN網(wǎng)絡的業(yè)務承載、傳輸質(zhì)量、Qos保障等內(nèi)容，并對MPLS VPN技術的特征進行分析，并針對MPLS VPN三層網(wǎng)絡的特征，詳細闡述了MPLSVPN三層網(wǎng)絡的測試指標與方法，為MPLS VPN三層網(wǎng)絡技術研究提供借鑒與參考。

關鍵詞：MPLS VPN；三層網(wǎng)絡技術；測試方法

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）07-0057-02

隨著網(wǎng)絡通信中大量數(shù)據(jù)的傳輸，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)交換技術不能有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換與控制，如何改變網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸與控制，簡化網(wǎng)絡核心路由器的工作壓力，是當前數(shù)據(jù)綜合網(wǎng)絡的重要發(fā)展趨勢。MPLS VPN技術是一種基于多協(xié)議標簽交換的網(wǎng)絡技術，采用IP VPN方式進行數(shù)據(jù)交換，通過在網(wǎng)絡交換設備與路由器中采用MPLS技術，簡化網(wǎng)絡核心路由器的通訊選擇方式，并將原有的路由器技術對數(shù)據(jù)交換進行標注，實現(xiàn)網(wǎng)絡通訊的IP虛擬專用網(wǎng)絡（IP VPN）技術，利用MPLS VPN技術可以實現(xiàn)Intranet、Extranet帶寬拓展，滿足多種靈活的業(yè)務需求與海量數(shù)據(jù)的傳輸。采用MPLS VPN技術能夠有效地將現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡分解成為各種邏輯上隔離的通信網(wǎng)絡。MPLS VPN技術具有靈活性、拓展性、QoS等方面的優(yōu)勢，在網(wǎng)絡通信中得到了廣泛的應用，促進了MPLS VPN技術在通信網(wǎng)絡與企業(yè)網(wǎng)絡中的應用十分廣泛。

1NPLS VPN三層網(wǎng)絡的組網(wǎng)設計

MPLS VPN網(wǎng)絡的組網(wǎng)設備主要包括：客戶網(wǎng)邊緣路由器（CE）、通信骨干網(wǎng)邊緣路由器（PE）和骨干網(wǎng)核心路由器（P）等幾個部分，同時還有VPN用戶節(jié)點等通信組組成。骨干網(wǎng)核心路由器的主要功能是將VPN網(wǎng)絡的分組外層標簽交換與MPLS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，通信骨干網(wǎng)邊緣路由器的主要功能是實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的PE存儲全局路由表和VRF（虛節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)表）的一系列相關需要，客戶網(wǎng)邊緣路由器的功能是負責網(wǎng)絡路由發(fā)布，實現(xiàn)客戶端的數(shù)據(jù)通信需要，VPN的用戶節(jié)點是保證各個用戶在通信過程中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與應用。MPLS VPN三層網(wǎng)絡的組網(wǎng)（MPLS L3 VPN）設計要求能夠滿足原因的兩層網(wǎng)絡通信的要求，具體的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如下圖1所示。MPLS L3 VPN組網(wǎng)方式中，采用了靈活多樣的連接方式，用戶接人VPN的方式是每個通信的網(wǎng)絡Site提供一個或多個CE，各個CE之間的連接采用平行接人的方式，并接入到骨干網(wǎng)絡邊緣路由器PE上，然后在PE上為每一個接入的VPN的CE用戶配置VRF，通過VRF的設置和控制，將PE-CE的物理接口、邏輯接口、甚至L2TP/IPSec隧道等相關的通信命令與數(shù)據(jù)接口有機地結(jié)合在一起，實現(xiàn)用戶的VPN數(shù)據(jù)通信。

MPLS L3 VPN組網(wǎng)技術具有靈活多樣的特征，可把用戶路由復雜性轉(zhuǎn)移給網(wǎng)絡服務的提供商，由提供商為用戶的數(shù)據(jù)需要提供支持服務，這樣就可以與IP網(wǎng)絡很好地融合，便于服務商對用戶的數(shù)據(jù)進行控制，并能夠支持多種封裝協(xié)議、數(shù)據(jù)的互通，通過還能夠支持多種MPLS VPN的二層協(xié)議，可以構(gòu)建在多種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，通過MPLS技術，可以有效地實現(xiàn)網(wǎng)絡通信路由的自動發(fā)現(xiàn)功能，并能夠方便地進行數(shù)據(jù)傳輸。因此，MPLS VPN的三層網(wǎng)絡傳輸技術具有很強的自動路由發(fā)現(xiàn)功能，能夠很好地對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行控制與管理。通過上面的分析可以看出，MPLS L3 VPN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸具有很強的QoS能力、路由控制能力、自動識別功能，可跨不同地域/封裝協(xié)議建立VPN網(wǎng)絡連接、節(jié)省省際之際的數(shù)據(jù)傳輸帶寬傳輸資源，維護比較簡單等優(yōu)點，適用于無一定技術團隊、qoS保障要求高的高等級跨區(qū)域的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸中。

2MPLS VPN三層網(wǎng)絡的組網(wǎng)的特征

MPLS VPN三層網(wǎng)絡的業(yè)務比較廣泛，能夠有效在大型跨境企業(yè)、企業(yè)與合作伙伴之間構(gòu)建IP VPN的虛擬網(wǎng)絡，通過IP連接，實現(xiàn)安全可靠的客戶數(shù)據(jù)中心的訪問，可以有效地實現(xiàn)客戶之間、網(wǎng)內(nèi)外的數(shù)據(jù)高質(zhì)量連接。

1）組網(wǎng)靈活；MPLS VPN技術靈活多樣的特征，這樣客戶就可以利用通信運營商的網(wǎng)絡任意節(jié)點之間（any-to-any）的組網(wǎng)通信，使得網(wǎng)絡通信變得比較便捷、迅速，運營商可以根據(jù)用戶的需要，在全國范圍內(nèi)的客戶節(jié)點之間建立多種形式的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，例如可以創(chuàng)建星型、全網(wǎng)狀、部分網(wǎng)狀的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，然后再各個通信節(jié)點之間運營標準的網(wǎng)絡通信互聯(lián)協(xié)議，就可以有效的實現(xiàn)跨網(wǎng)絡之間的有效通信與互通。

2）業(yè)務承載透明：MPLS VPN技術可以有效地對網(wǎng)絡通信的上層應用進行透明的承載，采用數(shù)據(jù)分層傳輸?shù)募夹g對數(shù)據(jù)進行控制，同時還能夠支持企業(yè)的多種業(yè)務發(fā)展與融合，實現(xiàn)企業(yè)的網(wǎng)絡內(nèi)部、跨網(wǎng)絡之間的通信，客戶可以充分的利用MPLS VPN可承載數(shù)據(jù)、語音信息、圖像和視頻等綜合業(yè)務應用，使得網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)傳輸變得透明。

3）差異化Qos分級：在MPLS VPN技術架構(gòu)的三層網(wǎng)絡通信中，網(wǎng)絡可提供多個Qos保障等級，從不同的等級要求對網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行質(zhì)量控制，保障客戶不同應用的指標要求，實現(xiàn)客戶的多樣化的數(shù)據(jù)傳輸服務，有效的滿足客戶業(yè)務維度（如語音、數(shù)據(jù)、視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務）數(shù)據(jù)傳輸以及節(jié)點維度（如總部節(jié)點、分支節(jié)點）個性化數(shù)據(jù)的不同等級保障與質(zhì)量控制管理。

4）數(shù)據(jù)接入方式多樣：MPLS VPN三層網(wǎng)絡具有靈活多樣的特征，在網(wǎng)絡傳輸?shù)倪^程中可以采用PTN、SDH/MSTP、光纖直連接入、專線接入等多種數(shù)據(jù)接入與傳輸?shù)姆绞剑@樣也能夠有效的實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸與跨網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸服務。

5）專業(yè)化網(wǎng)管服務；MPLS VPN三層網(wǎng)絡采用了專業(yè)化的設備對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸進行控制，這樣就需要有專業(yè)化網(wǎng)管中心，服務提供商、客戶通過專業(yè)化的網(wǎng)絡管理平臺，可以有效地對跨區(qū)域、境內(nèi)外的網(wǎng)絡節(jié)點端到端網(wǎng)絡之間進行主動監(jiān)控與管理，這樣就可以有效的對全網(wǎng)的網(wǎng)絡客戶進行管理和控制，能夠及時的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸中存在的問題，對相關的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一維護與管理，能夠快速的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的故障，并能夠形成有效的網(wǎng)絡運行報告。

6）高擴展性：高擴展性是MPLS VPN三層網(wǎng)絡的重要特征，能夠快速實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的拓展，并降低網(wǎng)絡建設的成本。它可以在任何一個站點之間增加該站點的客戶MPLS VPN接人與控制，即可實現(xiàn)互通，易于擴展，擴大網(wǎng)絡通信的規(guī)模，而且能夠有效地降低客戶在組網(wǎng)與并網(wǎng)的成本，提高網(wǎng)絡施工的效率，這種功能特別適合于大型集團、大型網(wǎng)絡服務提供商、境內(nèi)外的用戶對網(wǎng)絡節(jié)點進行擴充的需要。

7）快速的跨省、跨境業(yè)務數(shù)據(jù)互聯(lián)。對于跨省客戶業(yè)務，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，客戶側(cè)的CE設備可以通過城域網(wǎng)內(nèi)之間的數(shù)據(jù)傳輸設備，將客戶側(cè)的數(shù)據(jù)接入到目標區(qū)域的PE設備上，PE設備然后采用省內(nèi)干線傳輸系統(tǒng)將客戶的請求接入到骨干網(wǎng)路由器（即P設備），通過對應的IP數(shù)據(jù)，為客戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鏈接，客戶涉及省P設備通過全國干線傳輸互聯(lián)，這樣采用MPLS VPN三層網(wǎng)絡就可以為跨省、跨區(qū)域的客戶建立虛擬的網(wǎng)絡客戶節(jié)點，進而能夠有效的建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈接，實現(xiàn)客戶跨省業(yè)務的互聯(lián)處理。而對跨境客戶數(shù)據(jù)業(yè)務的處理，在用戶發(fā)出請求之后，在CE端連接到運營商的IP城域網(wǎng)的PE端，然后就可以通過IP專網(wǎng)與國際網(wǎng)絡出口節(jié)點連接到海外的POP網(wǎng)絡中，然后通過網(wǎng)絡設備轉(zhuǎn)接到境外的客戶端通信節(jié)點，這樣就可以實現(xiàn)虛擬專網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務互聯(lián)。

3MPLS VPN三層網(wǎng)絡的組網(wǎng)測試分析

客戶在使用MPLS VPN業(yè)務進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，主要關注網(wǎng)絡的可用率、網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、接入性等相關的指標，這些內(nèi)容反映到網(wǎng)絡中就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延、抖動、分組丟失等相關的問題，因此，對于MPLS VPN三層網(wǎng)絡的測試，可以針對CE-CE，PE-CE逐段進行測試，通過分析網(wǎng)絡鏈路連通質(zhì)量、VPN連通、路由協(xié)議收斂等來分析網(wǎng)絡的通信質(zhì)量。

1）CE-CE測試方法分析。對于客戶邊緣路由器CE-CE之間的數(shù)據(jù)通信連接測試，主要是對VPN的數(shù)據(jù)連接的連通性、路由通信協(xié)議收斂、鏈路連通質(zhì)量和鏈路冗余性等相關的指標進行測試，可以將CE路由器作為測試的對象，可以用電腦登陸到CE設備的Console口，采用ping網(wǎng)絡測試命令來檢查VPN路由的數(shù)據(jù)連接與傳輸?shù)那闆r，根據(jù)測試的要求設置通信分組的大?。?4-1600Byte），然后采用Ping命令實現(xiàn)對CE的端節(jié)點聯(lián)通性與數(shù)據(jù)通信的效果進行測試，一般情況下，主要對網(wǎng)絡傳輸?shù)臅r延、分組丟失率、抖動性能指標等相關的內(nèi)容進行測試，分析客戶邊緣路由器CE-CE之間的連接情況，同時，還可以配以光功率計測試鏈路之間的光功率，通過光功率的記錄情況，對網(wǎng)絡的穩(wěn)定性進行分析，如果在測試的過程中，存在雙CE的情況，可以先斷開一個CE鏈路，進行倒換測試，同樣的采用ping命令進行數(shù)據(jù)通信測試，并對其中的時延、分組丟失率、抖動性能指標等進行測試，分析其中的一個CE-CE之間的連接是否正常，然后采用同樣的方法對另一個CE鏈路進行測試即可。

2）PE-CE測試方法分析。在對PE-CE之間的連接進行測試時，主要考慮傳輸網(wǎng)絡的電路傳輸質(zhì)量與傳輸鏈路的帶寬進行測試，在測試時，可以在客戶端的傳輸設備進行測試。測試的方法是在客戶端的兩側(cè)設備上分別連接PC或者筆記本電腦，并配置兩臺電腦設備的IP地址，并將兩臺PC的地址配置在同一個子網(wǎng)掩碼區(qū)域內(nèi)，保證電腦的網(wǎng)卡沒有故障，能夠正常的工作，然后將其中的一臺PC作為服務器，另外一臺作為客戶端主機，作為網(wǎng)絡通信的連接設備，在服務器端安裝FTPServer軟件，保證網(wǎng)絡能夠有效的暢通，并配置好用戶權(quán)限，然后在客戶端主機安裝FTP Client軟件，這樣就形成一個網(wǎng)絡通信結(jié)構(gòu)，然后在客戶端主機的FTP Client軟件訪問服務器，并從服務器主機的FTP Server獲取大容量文件，測試網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸?shù)乃俾?、質(zhì)量等相關的指標，即進行FTP下載操作，待下載速率穩(wěn)定后記錄下載速率，觀察下載速率的變化情況，一般的情況下，在測試的過程中，可以重復10次操作，待FTP操作穩(wěn)定之后，取10次測試速率的平均值，可以測試出傳輸電路的帶寬，并能有效的對PE-CE的穩(wěn)定性及帶寬進行測試。

4結(jié)束語

隨著MPLS技術的不斷成熟，并在通信網(wǎng)絡中的推廣與應用，MPLS VPN技術已經(jīng)成為一種廣泛應用的虛擬網(wǎng)絡技術，促進各個網(wǎng)絡運營商以及一些大型的企業(yè)都在建立自己的內(nèi)部intranet網(wǎng)絡，可以有效地將企業(yè)的所有業(yè)務及數(shù)據(jù)承載在企業(yè)的內(nèi)部intranet網(wǎng)絡中，實現(xiàn)企業(yè)集團內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息化處理。MPLS VPN不僅能夠滿足VPN用戶對網(wǎng)絡通信的安全性的要求與網(wǎng)絡通信的帶寬要求，同時還大大減少了網(wǎng)絡運營商及用戶方的維護量以及運營成本，提高網(wǎng)絡通信的質(zhì)量與效率。而且，MPLS VPN具有靈活多樣的特征，便于有效的實現(xiàn)三網(wǎng)合一，滿足用戶能夠在同一網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)基于MPLSVPN網(wǎng)絡的IP數(shù)據(jù)、語音和視頻的遠程通信與操作，成為未來虛擬網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢之一。