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)對標(biāo)簽處理的次數(shù)也線性增長，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)簽處理帶來的速度減慢的問題。為了解決此問題，本文先研究MPLS轉(zhuǎn)發(fā)所依賴的轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，著重對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)簽對應(yīng)一條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，而每條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)對應(yīng)一次轉(zhuǎn)發(fā)表查詢操作和標(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

3、題則需去解決多層標(biāo)簽對應(yīng)多次查詢轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)和標(biāo)簽操作的問題。為了解決此問題，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)簽對應(yīng)的多條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)經(jīng)過迭代后放到優(yōu)化后的一條轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)里，以最外層非失效的標(biāo)簽來索引此優(yōu)化表項(xiàng)。這樣不管報文里有多少層標(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)計是MPLS高效轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制設(shè)計的核心，而轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的創(chuàng)建、對表項(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，使得在報文轉(zhuǎn)發(fā)過程中對表項(xiàng)資源的有效性判斷簡化成一次數(shù)值大小的比較，而當(dāng)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行遍歷表項(xiàng)時能節(jié)省一半的時間。在轉(zhuǎn)發(fā)控制方面將對MPLS基本轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行加速處理，對于MPLSVPN轉(zhuǎn)發(fā)則得到