李緒凱

摘要：針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中常用的MPLS TE應(yīng)用技術(shù)，通過對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中擁塞控制的分析，闡述了MPLS TE技術(shù)的由來，并對MPLS TE技術(shù)的原理進(jìn)行了詳細(xì)描述，包括原理框架和組件構(gòu)成，并在理論基礎(chǔ)上，使用華為的成熟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行實例配置，給出具體的配置思路和過程，做到MPLS TE技術(shù)原理和實際配置的結(jié)合，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：MPLS網(wǎng)絡(luò)；流量工程；MPLS TE

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-1739（2018）08-62-3

Example Application of MPLS TE Technology

LI Xukai

（The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang Hebei 050081， China）

0引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，流量擁塞的控制和網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配越來越被人們所重視，而基于多協(xié)議標(biāo)簽交換的流量工程———MPLS TE，就是一種通過在建立隧道時進(jìn)行資源預(yù)留，使網(wǎng)絡(luò)流量繞開擁塞節(jié)點，從而達(dá)到平衡網(wǎng)絡(luò)流量的技術(shù)手段[1]。

流量工程可以解決由于網(wǎng)絡(luò)資源分配不合理導(dǎo)致的擁塞問題，即將一部分流量分配到空閑的鏈路上，使網(wǎng)絡(luò)中流量的分配更加合理[2]。MPLS作為一種疊加模型，可以方便地在物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖辖⒁粋€虛擬拓?fù)?，將流量映射到這個拓?fù)渖蟍3]。因此，MPLS與流量工程相結(jié)合的技術(shù)———MPLSTE應(yīng)運而生。

1 MPLS TE的基本原理

MPLS TE隧道是通過一系列協(xié)議組件相互配合完成建立的，按照建立順序可以分為信息發(fā)布組件、路徑計算組件、信令組件和報文轉(zhuǎn)發(fā)組件，這4個組件構(gòu)成了MPLS TE的基本框架，如圖1所示。

（1）信息發(fā)布組件

MPLS TE網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點，尤其是隧道的首節(jié)點必須知道網(wǎng)絡(luò)中的資源分布情況，才能決定MPLS TE隧道要經(jīng)過哪些路徑和節(jié)點[4]。信息發(fā)布組件通過對現(xiàn)有的IGP進(jìn)行擴展，讓每臺路由器收集本區(qū)域的每條鏈路的TE相關(guān)信息，生成流量工程數(shù)據(jù)庫（TEDB），再將TEDB擴散至所有的路由器上，計算出滿足各種約束條件的路徑。

（2）路徑計算組件

信息發(fā)布組件形成TEDB后，每個入口路由器上可以指定標(biāo)簽交換路徑（LSP）隧道經(jīng)過的路徑。路徑選擇組件是通過帶有約束條件最短路徑算法（CSPF），利用TEDB中的數(shù)據(jù)來計算滿足指定約束的路徑[5]。

（3）信令組件

在獲得入口LSP到出口LSP的最短路徑后，信令組件建立TE隧道用于轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)入LSP的流量。通過信令動態(tài)地建立LSP隧道，叫做動態(tài)LSP。帶約束的LSP隧道可以通過RSVP-TE協(xié)議建立，適用于規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[6]。而通過手工分配標(biāo)簽建立的LSP叫做靜態(tài)LSP，不涉及信令協(xié)議和路徑計算，因此沒有信息發(fā)布和路徑選擇組件。但靜態(tài)LSP不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的變化動態(tài)調(diào)整，只適用于拓?fù)浜唵巍⒁?guī)模小的組網(wǎng)。

（4）報文轉(zhuǎn)發(fā)組件

報文轉(zhuǎn)發(fā)組件用于將流量引入到MPLS TE隧道，并進(jìn)行MPLS轉(zhuǎn)發(fā)。前面3個組件已經(jīng)能夠建立完成一條MPLS TE隧道。但是，對于一條已建立完成的MPLS TE隧道而言，并不能自動引入流量，需要進(jìn)行相應(yīng)的配置，將流量引入到隧道中進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

2 MPLS TE配置示例

目前國內(nèi)的軍、政、企事業(yè)單位使用的路由交換設(shè)備多為國產(chǎn)的華為系列設(shè)備，該配置示例中選用的設(shè)備便是華為的NE20E系列路由器，出于對用戶信息的保密，本次配置示例僅選取了其中的一小部分，形成了一個簡單的MPLS TE的經(jīng)典配置。配置示例的關(guān)系連接圖如圖1所示，其中的測試儀用來驗證配置后的試驗結(jié)果。

2.1配置目標(biāo)

使用RSVP-TE從LSRA到LSRD建立一條TE隧道，帶寬為40 Mbit/s。隧道沿途的鏈路最大可預(yù)留帶寬為40 Mbit/s，且BC0帶寬為40 Mbit/s，即預(yù)留的帶寬全部給予從LSRA到LSRD建立的TE隧道。

2.2配置思路

采用RSVP-TE信令來建立CR-LSR隧道，配置MPLS TE隧道，配置各接口的IP地址及作為LSR ID的Loopback地址，全局使能OSPF協(xié)議，使能OSPF的Opaque能力產(chǎn)生TE LSA，形成TEDB；配置全局使能MPLS、MPLS TE、MPLS RSVP-TE、MPLS CSPF，使能各接口的MPLS、MPLS TE和MPLS RSVP-TE。在隧道沿途的各鏈路出接口上配置鏈路的最大可預(yù)留帶寬，在入節(jié)點創(chuàng)建隧道接口，指定隧道的IP地址、隧道協(xié)議、目的地址、隧道ID、動態(tài)信令協(xié)議RSVP-TE以及隧道帶寬。

2.3配置過程

（1）基礎(chǔ)配置

按照圖2所示的連接圖，配置各設(shè)備的互聯(lián)接口地址，并啟用OSPF路由協(xié)議發(fā)布路由信息。

（2）配置MPLS基本功能

在各節(jié)點設(shè)備上全局使能MPLS、MPLS TE和RSVP-TE，在隧道沿途的接口上使能MPLS、MPLS TE、RSVP-TE和OSPF的Opaque功能，并在入節(jié)點設(shè)備LSRA的系統(tǒng)視圖下使能CSPF。LSRA配置如下：

[LSRA]mplslsr-id 10.0.0.1 //配置本設(shè)備LSR的ID，使用設(shè)備的LOOPBACK地址

[LSRA]mpls//進(jìn)入全局MPLS配置視圖

[LSRA-mpls] mplste //使能MPLS TE功能

[LSRA-mpls] mpls rsvp-te //使能RSVP-TE功能

[LSRA-mpls] mplstecspf //使能CSPF功能

[LSRA] interface ethernet 1/0/0 //進(jìn)入E1/0/0接口視圖

[LSRA-E1/0/0] mpls //使能接口MPLS

[LSRA-E1/0/0] mplste //使能接口MPLS TE

[LSRA-E1/0/0] mpls rsvp-te //使能接口RSVP-TE

[LSRA] ospf 1 //進(jìn)入OSPF視圖

[LSRA-ospf-1]opaque-capability enable //使能OSPF的Opaque能力

[LSRA-ospf-1]area 0

[LSRA-ospf-1-area-0.0.0.0]mpls-te enable //當(dāng)前OSPF區(qū)域使能TE功能

（3）配置MPLS TE帶寬屬性

在隧道沿途各接口上配置鏈路的最大可預(yù)留帶寬。LSRA配置如下：

[LSRA] interface ethernet1/0/0//進(jìn)入E1/0/0接口試圖

[LSRA-E1/0/0] mplste bandwidth max-reservable-bandwidth 40000//配置鏈路的最大可預(yù)留帶寬40 Mbps

[LSRA-E1/0/0] mplste bandwidth bc0 40000//配置從全局的預(yù)留帶寬中獲取40 Mbps

（4）配置MPLS TE隧道的顯式路徑和接口

在隧道入節(jié)點上創(chuàng)建Tunnel接口，并配置Tunnel接口的IP地址、隧道協(xié)議、目的地址、Tunnel ID和隧道帶寬。LSRA配置如下：

[LSRA]explicit-path test//創(chuàng)建顯式路徑test

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.1.2//配置嚴(yán)格下一跳地址10.1.1.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.2.2//配置嚴(yán)格下一跳地址10.1.2.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.3.2//配置嚴(yán)格下一跳地址10.1.3.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.0.0.4//配置嚴(yán)格下一跳地址10.0.0.4

[LSRA]interface tunnel0//創(chuàng)建Tunnel0接口，并進(jìn)入Tunnel0接口視圖

[LSRA-Tunne10]ip address unnumbered interface loopback 0//配置隧道接口使用LOOPBACK接口IP地址。

[LSRA-Tunne10]tunnel-protocol mplste//配置隧道協(xié)議為MPLS TE

[LSRA-Tunne10]destination 10.0.0.4//配置隧道的目的地址，為出節(jié)點的LSR ID

[LSRA-Tunne10]mplste tunnel-id 10//配置隧道ID

[LSRA-Tunne10]mpls te signal-protocol revp-te//配置隧道使用RSVP-TE協(xié)議

[LSRA-Tunne10]mpls te path explicit-path test//引用test作為隧道的顯式路徑

[LSRA-Tunne10]mplste bandwidth ct0 40000//配置隧道帶寬40 M，不能超過最大預(yù)留帶寬

以上是關(guān)于本次示例的基本配置，如此可以建立一條由LSRA到LSRD的MPLS TE隧道，然后可以配置隧道應(yīng)用顯式路徑，通過轉(zhuǎn)發(fā)捷徑將流量引入TE隧道。

3 MPLS TE示例試驗結(jié)果

在完成示例的配置后，可以使用配置命令進(jìn)行查看，并可以通過模擬數(shù)據(jù)流來進(jìn)行驗證。

檢查配置結(jié)果：在LSRA可以通過命令display interface tunnel查看隧道的建立狀態(tài)，處于UP狀態(tài)為正常建立；通過命令display mplste tunnel verbose查看隧道的詳細(xì)信息，應(yīng)可見其入節(jié)點為LSRA，出節(jié)點為LSRD，隧道可用帶寬CT0為40 M。驗證試驗結(jié)果：在完成配置后，可按照圖2中的接口互聯(lián)關(guān)系，接入testcenter網(wǎng)絡(luò)測試儀，配置地址，模擬出2條數(shù)據(jù)流，分別為LSRA→LSRD經(jīng)過TE隧道，和LSRB→LSRD未經(jīng)過TE隧道的數(shù)據(jù)流，記錄數(shù)據(jù)收發(fā)情況，用于驗證該配置示例，記錄結(jié)果如表1所示。

從記錄的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過TE隧道的數(shù)據(jù)流最高可用帶寬為40M，傳統(tǒng)未經(jīng)過TE隧道的數(shù)據(jù)流最高可用帶寬為60M，因為預(yù)留給TE隧道的帶寬為40M，所以傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的最高可用帶寬為接口總帶寬100M減去TE隧道帶寬，為60M。由此可見，該隧道配置成功，并一直為途經(jīng)的數(shù)據(jù)流預(yù)留帶寬資源。

4結(jié)束語

在流量工程技術(shù)的實際應(yīng)用中，MPLS TE技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注，本文就其原理進(jìn)行了簡單的闡述，并給出了華為NE20E系列設(shè)備的配置示例，列出其中的MPLS TE的主要配置。當(dāng)然不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其配置命令也各自不同，但是其配置原理是相通的，希望本文的內(nèi)容可以供大家參考。

參考文獻(xiàn)

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